Przetwornica DC-DC step-down KIS-3R33S na układzie MP2307DN została zaprojektowana do ciągłej pracy z napięciem wyjściowym 3.3V. Zakres napięcia zasilania modułu od 4.75V do 23V DC. Moduł KIS-3R33S daje możliwość modyfikacji napięcia wyjściowego w zakresie od 0.925V do 20V.

Specyfikacja przetwornicy DC-DC KIS-3R33S została przedstawiona w opisie TUTAJ.

Napięcie wejścia
Moduł KIS-3R33S dobrze sprawdza się w zasilaniach e-papierosa. Jednak dla tego celu należy go zmodyfikować.
Modyfikacja modułu dotyczy kilku parametrów związanych z dostosowaniem KIS-3R33S do zastosowania w zasilaniu e-papierosa.
Zacznijmy do źródła zasilania modułu. Potrzebne zasilanie powyżej 4.9V i zastosowanie znajdują połączone szeregowo dwa ogniwa akumulatorów np Li-ion. Przy użyciu takiego źródła zasilania otrzymamy maksymalnie w wejściu modułu 8.4V i nic nie musimy zmieniać w module. Jednak gdybyśmy chcieli użyć wyższego napięcia 12V np z akumulatora żelowego lub z akumulatora w samochodzie należy dodać między Vin i Gnd dodatkowy kondensator przynajmniej o pojemności 47 µF z minimalnym napięciem pracy 16V (lepiej 25V). Może być zastosowany kondensator ceramiczny, elektrolityczny lub tantalowy.

Włączanie modułu
Druga sprawa to sterowanie włączenia modułu. Często podaje się zastosowanie włącznika/przycisku włączonego bezpośrednio pomiędzy biegun plusowy zasilania i Vin KIS'a. Przy takim rozwiązaniu cały prąd z akumulatora płynie przez styki przycisku/włącznika. Takie rozwiązanie skutkuje szybkim przepaleniem styków nawet jeśli zastosujemy przycisk 2A czy nawet 3A, ponieważ w obwodzie płynie prąd o natężeniu do 4A.
Najprostszym rozwiązaniem jest dodanie dzielnika napięcia w postaci dwóch rezystorów. Stosujemy wtedy sterowanie niskoprądowe i sterujemy modułem przez EN MP2307DN. Dobór wartości rezystancji dzielnika napięcia zabezpiecza również przed nadmiernym rozładowaniem akumulatorów. Próg załączania wynosi 2.56V.
Zostało to opisane TUTAJ i TUTAJ.

Regulacja napięcia wyjścia
Kolejna sprawa to modyfikacja związana z regulacją napięcia na wyjściu KIS-3R33S.
Tu jest szereg możliwości. Od najprostszego przez dodanie potencjometru jak pokazano TUTAJ lub przez przerobienie modułu i usunięcie z niego rezystorów. Kombinacji jest wiele i nie będę ich wszystkich omawiać.

Napięcie wyjścia
Ostatnim elementem modyfikacji jest usunięcie diody Zenera D2 na wyjściu modułu KIS-3R33S i zastąpienie jej kondensatorem przynajmniej o pojemności 47 µF z minimalnym napięciem pracy 16V (lepiej 25V). Może być zastosowany kondensator ceramiczny, elektrolityczny lub tantalowy.
W oryginalnej wersji KIS-3R33S dioda Zenera 3.3V (niektóre źródła podają 5.1V).


Powyższe rozwiązania modyfikacji modułu to minimum, które należy wykonać przy zastosowaniu do sterowania zasilaniem e-papierosa.




W związku z szeregiem pytań omówię modyfikację modułu KIS-3R33S w wersji V3 przedstawionej TUTAJ


Oryginalny moduł KIS-3R33S

Przy zastosowaniu zasilania dwoma akumulatorami LI-ion połączonymi szeregowo wejście modułu nie wymaga żadnej modyfikacji. Pamiętać należy o dodaniu kondensatora na wejściu pomiędzy Vin i GND gdy będziemy stosować zasilanie 12V.

Dla zastosowania sterowania modułem wykorzystano sterowanie niskoprądowe podając napięcie na EN MP2307DN. W tym celu zbudowano dzielnik napięcia wykorzystując rezystor R1 (100kΩ) rozcinając ścieżkę połączeniową z IN MP2307DN i łącząc z GND. Drugi rezystor został dołączony w przerwanej ścieżce między R1 i EN MP2307DN. Rezystancja jego to 4.7kΩ (oznaczony jaki R10 na płytce zmodyfikowanego układu w wersji V3). Otrzymany dzielnik napięcia 100kΩ/4.7kΩ).
Teraz za przycisk włączony pomiędzy Vin i On/Off modułu może służyć dowolny przycisk switch monostabilny, nawet niskoprądowy.


Modyfikacja wyjścia modułu wymaga usunięcia diody Zenera D2 i zastąpienie jej kondensatorem przynajmniej o pojemności 47 µF z minimalnym napięciem pracy 16V (lepiej 25V). Może być zastosowany kondensator ceramiczny, elektrolityczny lub tantalowy.
Dodany kondensator jest wpięty pomiędzy Vout i GND modułu. Pozostał jeszcze kondensator C6, który również jest wpięty pomiędzy Vuot i GND. Źródła różnie podają jego pojemność. Kondensator ceramiczny C6 - 1.5µF/6.3V (w niektórych egzemplarzach KIS-3R33S stosowany jest 100nF/6.3V). KIS3R33S zaprojektowany był do pracy z napięciem na wyjściu 3.3V. W literaturze można się też spotkać, że napięcie pracy C6 to 4V.
Pozostaje zatem usunąć kondensator C6, gdyż przewidujemy możliwość pracy przetwornicy powyżej 7V. Zresztą dodaliśmy już w zamian diody D2 kondensator C10.


Sterowanie napięcia wyjściowego modułu może odbywać się na wiele sposobów. Podstawową zależność podana jest w dokumentacji technicznej MP2307DN.

    Vout = ((R1 + R2)/R2) * 0.925

The typical application for MP2307 is not real circuit in KIS-3R33S.

Dokumentacja techniczna może sugerować usunięcie rezystorów R3 i R4 z modułu KIS-3R33S. Co często spotykane jest w poradach w internecie. (note: R3=R4=51K, R5=10K, Vout=((R3|R4+R5)/R5) * 0.925)
Prosty test polegający na zwarciu Vadj i GND wskazuje, że daje ono maksymalne napięcie na wyjściu modułu. Zatem można sprawę regulacji napięcia wyjściowego zrealizować inaczej. Usunięcie rezystora R5 i w zamiast niego wpięcie potencjometru między Vadj i GND.
Zastosowałem tę metodę. Usunięcie rezystora R5.
W niektórych opisach można znaleźć usunięcie rezystora R6 i zastosowanie zamiast niego łącznika, ale czy przy zasilaniu e-papierosa jest potrzeba "uwolnienia" maksymalnego napięcia 8.2V (przy w pełni naładowanych akumulatorach).

Ostatnia modyfikacja polega na usunięciu kondensatora C3 od SS do GND. Odpowiada on za miękki start - soft-start MP2307DN.
A 0.1µF capacitor sets the soft-start period to 15ms. To disable the soft-start feature, leave SS unconnected.
Czy jest to potrzebne w modyfikacji modułu do zasilania e-papierosa? Właściwie ta modyfikacja nie jest odczuwalna. Zauważyć ją można gdyby zastosować zmodyfikowanego KIS-3R33S do zasilania diod podświetlających mikroskop.
Usuwając kondensator C3 uzyskujemy swobodniejszy dostęp do zamontowania rezystora R10 w wersji smd.


Jako dodatkowy kondensator C10 można zastosować np.:
•  ceramiczny 47µF/16V w wersji SMD;
•  elektrolityczny 47µF/16V - należy zwrócić uwagę na biegunowość. Minusowy biegun oznaczony jest pionowym pasem na obudowie;
•  tantalowy 47µF/16V w wersji SMD - należy zwrócić uwagę na biegunowość. Plusowy biegun oznaczony jest paskiem na górnej powierzchni kondensatora.



Na koniec przypomnę, że typowy układ dla MP2307DN przedstawiony w dokumentacji technicznej nie jest identyczny jak zastosowany w KIS-3R33S.




Poniżej schemat KIS-3R33S z zaznaczoną modyfikacją w wersji V3, oraz zdjęcie modułu po modyfikacji.