Menaikan menurunkan voltase Step Down DC to DC Mini 360 MT3608 HW-357 J5019 AC01

Bagaimana menaikan atau menurunkan voltase DC atau power baterai, tentu dengan perangkat step up dan step down volt DC ke DC.

Beberapa modul PCB di pasaran mengunakan chip mosfet untuk menaikan tegangan power DC, tapi ukuran rata rata cukup besar, karena dirancang untuk arus besar.

Bila kita membutuhkan alat untuk menaikan voltase baterai ke voltase lebih tinggi. Apakah ada disain chip mosfet untuk menaikan voltase  baterai lithium atau power USB ke voltase 6V, 9V atau 12V.

Atau kita ingin menurunkan voltase baterai lebih rendah dengan modul Step-Down. Tapi arus tidak terlalu besar, misal untuk perangkat dengan power rendah.

Intinya, arus tidak terlalu besar, chip hemat power, tapi mampu menaikan dan menurunkan tegangan baterai yang kita butuhkan.

Beberapa disain board step-up voltase dibuat kecil dengan mosfet / voltase regulator ukuran kecil.
Board dapat mengatur output voltase, dan modul lain menaikan tegangan juga mengisi baterai lithium.
Sehingga dapat dirakit menjadi satu unit baterai dengan output yang di Step-up

Board Mini 360
Board kecil ini hanya seukuran jari kuku, fungsi untuk menurunkan tegangan DC.

Modul Mini 360 khusus untuk menurunkan voltase
Memiliki chip MP2307DN tapi ada batasan mengunakan penurun tegangan Mini 360.
Model lain mengunakan chip CXW8509 - F205617R, katanya versi yang satu ini dapat diturunkan sampai 1V/DC

Voltase input antara 4,75 - 23V
Voltase output 1,7V - 17V DC

Spesifikasi diatas kertas maximum sesaat 3A, kontinue 1,8A. Tapi jangan memaksakan dengan spesifikasi yang ada
Arus yang tertera adalah output step-down, misal 12V diturunkan ke 5V, dan beban 500mAh. Artinya arus input DC sekitar 12V 250mAh.
Tidak berarti 12V 2Ah yang diturunkan dapat memberikan arus kontinue 4A ketika mengunakan output 5V. Ada batas kemampuan chip.

BATASnya 2Ah untuk OUTPUT (sesuai spesifikasi), beban 1A saja sudah membuat modul menjadi panas bila input power kurang memadai.

Diagram Mini 360 sama seperti modul step up dan step down.
Memiliki 2 pin input voltase dengan tanda plus dan minus, dan 2 output pin DC.
Pastikan tidak terbalik memasang input dan output Step-Down.

Bagian lain, voltase Step-Down atau voltase yang diturunkan akan memiliki perbedaan 1V (atau sekitar itu).
Voltase 9V sebagai input, maka output tertinggi sekitar 8V, atau 12V maka output diturunkan tertinggi sampai 11V.
Semakin tinggi voltase , rentang antara voltase input dan minimum output semakin besar.
Sedangkan voltase Step-Down dengan Mini 360 dapat terus diturunkan ke 1,7V (itu diatas kertas walau sulit mengeser trimpot sampai presisi)

Catatan, walau disebut modul step-down. Voltase output yang diturunkan, kemungkinan tidak stabil.
Alasannya harganya memang murah, tentu beban arus mempengaruhi output power..
Untuk aman, set modul ke voltase dibawah kebutuhan, misalnya perangkat membutuhkan maksimum 5V, turunkan ke 4.75V.

Tidak mengunakan voltase tinggi, sebaiknya untuk menurunkan voltase lebih rendah dari 12V/DC

Tidak mengunakan koneksi + / - Output di paralel dengan output lain. Walau disebut jalur output / keluar, dari sisi sirkuit luar dapat merusak atau membuat panas komponen step down.



Bagian output perlu di periksa selama perangkat terhubung ke modul Mini-360 DC to DC Step Down dan melihat apakah voltase berubah dengan voltase yang telah diturunkan.

Pastikan tidak ada arus masuk di bagian output. Chip akan menjadi panas walau kondisi tidak digunakan, dapat di jaga dengan diode untuk mengarahkan arus dari luar tidak masuk ke pin output.

Untuk arus lebih besar sebaiknya mengunakan modul chip XL4006 atau model sejenis.

Perbandingan modul Mini 360 dibawah ini.



Instalasinya mudah, tapi membutuhkan solder, kabel dan paling penting multi-tester untuk mengukur voltase output sebelum di rangkai.

Kinerja chip paling efisien menurunkan arus DC ke DC dengan 500mAh, dengan tingkat 95%. Bila beban lebih besar misal 1A maka konversi dibutuhkan 92%.
Bila arus terlalu besar, chip modul menjadi panas. Walau itupun tertera di spesifikasi tahan sampai 85 deg.C.

Pemakaian step down dengan chip MP2307DN
Misal menurunkan voltase baterai atau power adaptor dari 12V, 8.4V ke 5V atau 3,3V untuk perangkat kecil.
Modul Mini 360 lebih praktis. Dengan mengambil power input lebih besar, dan di distrusikan sebagai sumber power ke perangkat utama dan perangkat modul MCU yang membutuhkan voltase lebih rendah.

 

Dibawah ini video menurunkan tegangan dengan Mini 360.

Board HW-357, J5019, AC01

Dirancang untuk menaikan voltase DC ke DC.
Tapi dengan arus ampere kecil, katanya sampai 2A.

Entah dari mana cara menghitungnya, kira kira bila voltase baterai 4V dapat di step up ke 8V 1A.
Kira kira input yang dibutuhkan dengan 4V mencapai 2A
Bila voltase dan ampere 9V 100mA, dari 4V baterai lithium tidak memberi beban terlalu besar mungkin sekitar 200-250mA
Catatan - spesifikasi tersebut berdasarkan keterangan dari produk.

Beberapa nama mengunakan disain yang sama. Board HW-357, J5019, AC01 model lain serta tanpa label
Disain board menaikan tegangan voltase tersebut terlihat sama



Spesifikasi board menaikan tegangan DC HW-357, J5019, AC01
Fungsi menaikan tegangan voltase baterai atau USB
Rentang voltase input 4.5V - 8V maksimum dapat berfluktuasi, disarankan maksimum 7,5V
Output voltase 4,3V - 27V, voltase output konstan. Disesuaikan dengan potensio.
Arus output 2A
Charging baterai 1A, test 500mAh
Spesifikasi mungkin berbeda dengan pemakaian sebenarnya.

Bila ingin merancang baterai dengan menaikan voltase, board yang dicoba memberikan output konstan.
Misal dipasang satu baterai lithium 4.2V untuk menaikan voltase ke 6V sebagai penganti 4 baterai AA/AAA.

Board step-up dapat di set nilai voltase yang dibutuhkan, misal memberikan output tegangan 6V, 9V, 12 V. Tergantung kebutuhan kita, yang di atur dengan potensio /  tripod kecil.

Pastikan sebelum memasang board untuk Step-Up voltase, di periksa terlebih dahulu output voltase dengan multitester atau voltase meter.
Alat ini mutlak diperlukan agar terhindar kerusakan perangkat bila voltase output terlalu besar.

Bila baterai terhubung ke board, maka power baterai akan dipakai perlahan untuk posisi stand-by. Sama seperti powerbank yang perlahan mengambil power baterai.
Power board mengunakan arus 5mA, konsumsi power tersebut untuk stand-by
Dapat ditambahkan switch pada koneksi baterai ke board, bila tidak ingin baterai habis atau sistem baterai yang dapat dilepas.




Cara kerja HW-357, J5019, atau AC01
Melihat disain board memiliki arus masuk dan keluar serta pengisian baterai.
Kita dapat membuat beberapa konfigurasi

1 Step Up baterai ke DC
Menaikan voltase baterai sesuai kebutuhan misal satu baterai lithium memiliki voltase 3,6 - 4,2V.
Dapat memberi power ke voltase lebih tinggi dengan board Step-up, misal 6V atau 9V DC.

2 Step Up power adaptor DC ke DC
Dapat diguakan untuk menaikan power voltase USB 5V atau voltase DC lain misal panel surya, adaptor dengan rentang 5-7V.
Dan output ditingkatkan lebih tinggi dari tegangan DC yang masuk.

3. Charger baterai.
Tentu tidak perlu dengan alat ini, tapi fungsi alat Step-up memiliki sistem charger untuk baterai lithium.

4. Kombinasi
Dari input misal 5V DC USB, mengisi baterai lithium dan output DC sebagai Step-up.
Sambil memberikan power ke perangkat yang membutuhkan voltase lebih tinggi.
Bila arus power DC masih mencukupi, dapat dialihkan untuk mengisi arus baterai atau charging baterai lithium.
Ketika arus DC dinonaktifkan misal dari tenaga surya tidak mendapatkan cahaya, atau melepas power DC dari adaptor. Otomatis power baterai akan mengantikan untuk memberi power ke perangkat.



Lampu indikator W-357, J5019, atau AC01

Status Charger	Lampu Red Merah	Lampu Green Biru
Charge / mengisi	Menyala	Mati
Charge selesai	Mati	Menyala
Baterai Low, High, tidak terpasang	Mati	Mati
Pin baterai konek ke 10u kapasitor, tidak ada baterai	Berkedip	Berkedip

Dibawah ini sebagai gambaran diagram board step-up
Mengunakan power DC dari USB 5V mengerakan fan dengan voltase 9V.
Sementara fan bekerja dengan power lebih tinggi dari 5V yang dinaikan ke 9V
Board akan mengisi baterai lihtium.




Power baterai 4.16V dalam kondisi baterai full charge.
Dapat memberikan power ke fan dengan arus kecil tapi voltase mencapai 12V

Board menaikan voltase baterai untuk mencapai 12V agar fan dapat berputar sesuai spesifikasi pada 12V/DC



Disain dibawah ini untuk board yang disetting Step-up 6V
Mengantikan power DC 4 baterai AA total 6V.
Dengan perangkat baterai Step-up, baterai lithium 4.2V/DC dapat dinaikan tegangan setara arus baterai 6V.





Untuk power dari board step-up lainnya
MicroUSB digunakan untuk pengisian baterai, dan output dapat ditambah port USB-A
Output board AC01 dapat digunakan baterai pack. Misal baterai lampu flash camera vintage, yang masih mengunakan baterai AA.
Dapat digantikan dengan memodifikasi ruang baterai dengan baterai lithium dan memberi output power 6V untuk 4 x baterai AAA = 6V
Socket baterai dapat diganti, misal dengan port USB male dan female.
Disain board step-up dapat dirubah sesuai kebutuhan.






Beberapa konfigurasi dari sistem kerja board Step-up.
Power baterai memberikan voltase lebih tinggi dengan board Step-up
Bila board Step-up terhubung ke sumber power lain seperti USB 5V, artinya power akan diambil dari USB ke output.
Sekaligus board akan mengisi baterai, bila kapasitas baterai belum full charge.
Pengisian baterai lithium mencapai 500mAh (test).
Bila board Step-up terhubung perangkat lain melalui output DC. Maka power DC dari power 5V atau sumber input power lain akan dinaikan oleh Mosfet. Bila arus dari adaptor 5V cukup besar, arus akan diberikan ke output dan baterai. Jadi bekerja bersamaan, output dari 5V dinaikan oleh board untuk power ke perangkat lain, dan kelebihan daya akan masuk ke baterai.
Ketika power dari USB dilepas, otomatis power mengambil dari baterai.

Board MT3608

Board modul menaikan tegangan MT3608 lebih praktis
Langsung sebagai Step-up voltase DC ke DC
Harganya paling murah, tidak lebih dari Rp.7.500 perunit

Perangkat modul MT3608 memiliki spesifikasi yang perlu diketahui
Input Current maksimum 2Ah, tapi sangat disarankan hanya 1Ah.
Output voltase step-up dari 5V -28V
Output minimum mulai dari 5V atau lebih tinggi
Input voltase 2V minimum.

Tingkat paling efisien
Pada voltase diatas 12V dengan efisiensi perubahan energi DC ke DC mencapai 90%
Untuk 5V atau lebih rendah, paling stabil pada arus / current 200mAh dengan tingkat efisien DC ke DC.

Perangkat akan mengambil power dari input seperti baterai atau adaptor 5V. Tapi sangat rendah, test menunjukan hanya mengkonsumsi 5mAh.
Bila dipasang sebuah baterai lithium, baterai dapat bertahan sampai 7 hari sampai power baterai digunakan sendiri oleh board MT3608.
Tapi itu hitungan perkiraan, bisa saja lebih lama bila kapasitas baterai lebih besar.

Cara mengunakan board MT3608
Tinggal diberikan input sesuai spesifikasi
Set berapa output voltase untuk perangkat dengan multimeter dengan memutar tripod untuk penyesuai voltase output.
Dan hubungkan power dari modul ke perangkat

Dibawah ini disain board MT3608
Kiri bagian output
Tengah adalah tripod untuk setting output menaikan tegangan
Kanan port USB bila mengunakan power 5V, atau input dari power lain melalui 2 pin negatif dan positif.

Pastikan input positif dan negatif tidak salah. Kesalahan memasang input dapat merusak board langsung.



Modul MT3608 untuk 5V ke 6V.
Mengunakan adaptor 5V dari USB, output dari board dapat di set ke 6V.



Fungsi lain untuk charger baterai 9V NiMH
Dapat mengunakan board MT3608, bila anda malas mengunakan charger baterai 9V.

Catatan desain baterai 9V NiMH Rechargable atau baterai 9V yang dapat di charger memiliki perbedaan dalam jumlah baterai.
Produsen yang mengunakan baterai tipe kotak ukuran kecil mengunakan 6 baterai, dengan output 6 x 1,2V = 7,2V maksimum.
Disarankan tidak mengisi baterai lebih dari 7,2V

Model lain seperti Energizer, mengunakan 7 baterai ukuran silider kecil.
Memiliki output maksimum 7 x 1,2V = 8.4V maksimum

Pastikan mengisi dengan voltase baterai.
Bila voltase diberikan ke baterai NiMH 9V terlalu tinggi, misal 9V maka baterai dapat rusak setelah 3-4 kali di charge.

 

Dibawah test untuk modul MT3608 untuk menaikan tegangan DC



Bagian yang perlu diperhatikan
Dari spesifikasi yang tertera, spesifikasi board tidak memiliki proteksi overcharge. Baterai akan di drain sampai voltase rendah. Setidaknya sampai turun ke 2V bila dibiarkan. Untuk mencegah baterai lithium cepat habis dapat ditambah switch On/Off.

Disarankan untuk pemakaian arus rendah (mAh) pada perangkat. Bila perangkat membutuhkan beban voltase tinggi dengan arus besar, kemungkinan board tidak stabil dan voltase dapat naik turun. Bagian voltase regulator menjadi sangat panas.
Jadi pastikan board hanya digunakan untuk menaikan tegangan voltase baterai untuk perangkat arus kecil (hitungan mAh saja). Misal multimeter, fan mini, penganti power baterai AA, AAA atau NiMH. Walau dalam spesifikasi tertera output mencapai 2A

Disarankan mengunakan charger rendah cukup dengan adaptor charger dengan input 500-1000mAh, untuk menghindari panas pada chip.

Jangan terjadi salah pasang, atau terjadi short. Kemungkinan dapat merusak board, karena board tidak memiliki sistem proteksi.

Disarankan mengunakan baterai tipe protected. Bila baterai di drain terus menerus, maka internal proteksi baterai dapat aktif.
Juga kondisi short (korsleting baterai), maka baterai dapat mencegah pelepasan arus yang dapat merusak komponen. Atau terjadi hal yang tidak di inginkan.

Terakhir. disain board Step-Up dalam bentuk sirkuit terbuka. Anda tahu apa yang anda lakukan walau power voltase DC.
Bila anda mengunakan baterai lithium, pelepasan energi besar dari baterai dapat berbahaya, termasuk terjadi kerusakan pada perangkat.
Pastikan memeriksa output voltase dari board dengan multimeter, pastikan disain yang anda buat tidak terjadi short pada arus board input, output, baterai dan sistem kabel sampai konektor yang anda pakai.
Kami berusaha memberikan informasi sebaik mungkin untuk menjelaskan sistem kerja board Step-up ini. Kerusakan, salah disain dan hal yang tidak kita inginkan ada di tangan anda.