Самодельный переходник-преобразователь для питания распространенных SOHO-маршрутизаторов, требующих напряжения 9/12 В, от любого 5-вольтового источника достаточной мощности с разъемом USB.
Предыстория
Несколько лет назад у меня завелась пара USB/WiFi-маршрутизаторов Sapido RB-1842. Один я таскал с собой в поездки, чтобы удобнее было раздавать отельный/квартирный/мобильный интернет, а второй поставил стационарно в сельском доме, где интернет доступен только мобильный. Довольно скоро выяснилось, что обоим нужно автономное питание: возимый с собой иногда приходилось ставить на балкон, чтобы ретранслировать WiFi из отельного холла или соседнего кафе, а в деревне регулярно отключают свет на 10-20-40 минут — ноутбуки и гаджеты работают, базовая станция тоже, а интернета нет.
Порадовавшись, что модель пятивольтовая, я отрезал кабели от блоков питания маршрутизаторов, поставив в разрыв разъемы USB «мама/папа» и при нужде запитывал их от обычных повербанков. При этом один из купленных у китайцев безымянных повербанков оказался способен при наличии входного напряжения одновременно заряжать батарею и давать энергию на выходе, а при пропадании — переключаться на батарею. То есть, получился прекрасный пятивольтовый UPS, которого хватало где-то на час-полтора (в том повербанке два аккумулятора 18650) и за которым не требовалось никакого присмотра.
Тучи сгущаются
А недавно я купил в деревню модем Huawei E3272-153 (МегаФон M100-4), и оказалось, что с этими маршрутизаторами он не работает — тамошний скрипт шлет старые AT-команды, которые прошивка модема не поддерживает. Переделка прошивки маршрутизатора потребовала бы слишком много времени, поэтому пришлось купить другой — TP-Link TL-MR3220 v2. На него, кстати, чудесно встает OpenWRT, в том числе ее сборка ROOter.
Эта модель уже 9-вольтовая, как большинство стационарных маршрутизаторов (говорят, иногда их комплектуют и БП на 12 В). Собственно, самой плате там вполне достаточно и пяти вольт (современные процессоры все низковольтные), но питание на USB-разъем подается не напрямую, как в пятивольтовых маршрутизаторах, а через преобразователь, на котором падает чуть меньше вольта. В общем-то, и маршрутизатор, и модем кое-как работают и от пяти вольт, но модем периодически теряет связь.
Свет в конце туннеля
Поскольку терять удобный и миниатюрный UPS в виде повербанка не хотелось, а маршрутизатор (такой же или похожий) предполагалось брать с собой в поездки, в Поднебесной были закуплены вот такие модули повышающих DC-DC преобразователей:
Модуль сделан на микросхеме XL6009, оборудованной встроенной защитой и от перегрузки, и от перегрева.
Проверка возможностей модуля
Сперва немного потестировал на чисто активной нагрузке (куске нихромовой спирали).
На входе 12 В, нагрузка 12 Ом:
Это максимальное напряжение, которое преобразователь выдает на такой нагрузке в холодном состоянии — то есть, выходной ток получается около 1.4 А. Шум на максимуме довольно заметный (при снижении напряжения он быстро уменьшается). Микросхема, диод и дроссель довольно быстро разогреваются примерно до 70 градусов, напряжение падает, вместе с ним немного падает и шум:
На входе 5 В, нагрузка 12 Ом:
Здесь максимальное напряжение получается около 9.5 В при токе около 0.8 А. При нагреве напряжение падает до 8.7 В.
На входе 5 В, нагрузка 8 Ом:
Здесь уже не получить длительно напряжения выше 6 В при токе 0.75 А.
Полученные результаты, конечно, не очень хороши, и до заявленных 4 А очень далеко, но мощность в районе 5-6 Вт (9 В при 0.7 А или 12 А при 0.5 А) преобразователь выдает спокойно, нагреваясь при этом умеренно.
Особенности сборки
Осталось припаять ко входу провод с разъемом USB-A, а к выходу — любой провод с трубчатым штекером подходящей толщины. Вполне годится гладкий (со внутренним контактом в виде трубки, а не вилки) штекер, поскольку ток через него меньше ампера. Большинство БП для маршрутизаторов имеют именно гладкий штекер. В подавляющем большинстве маршрутизаторов используется стандартная полярность (плюс внутри), но нелишне будет на всякий случай проверить.
Нет смысла особо гнаться за толщиной проводов с обеих сторон — падение в несколько десятых вольта погоды не сделает: на входе — из-за того, что преобразователь автоматически поддерживает выходное напряжение, а на выходе — из-за малых токов и большого запаса по напряжению (большинству маршрутизаторов вполне достаточно и семи вольт).
Выставив нужное выходное напряжение винтом подстроечника (достаточно точности в пределах вольта), можно подключать маршрутизатор. Поскольку преобразователь чисто повышающий, с него не получится снять напряжение ниже входного. Но это не мешает питать через него и пятивольтовые маршрутизаторы, так что переходник получился полностью универсальный.
Тестирование
В первую очередь я протестировал переходник в деревне с TP-Link TL-MR3220 v2 и модемом Huawei E3272 (правда, в режиме 3G/DC-HSPA, поскольку 4G/LTE там пока нет), подключив между повербанком и переходником USB-измеритель. Вся конструкция потребляет всего около 0.7 А (повербанк дает до 1.5 А), преобразователь слегка теплый.
Позже подключил через него городской 12-вольтовый GePON-маршрутизатор Eltex NTE-RG-1402G с заявленной потребляемой мощностью 10 ВА, который при работе ощутимо греется. Преобразователь вытянул и его, хотя разогрелся градусов до 60, а маршрутизатор при этом работал прекрасно.
Последним был подключен TP-Link TL-WR740N, который из этой троицы самый маломощный — с ним преобразователь потреблял от пяти вольт всего 0.35 А во время загрузки, и 0.2 — во время работы, совершенно не нагреваясь.
Выводы
Поставленная задача была решена успешно и целиком — теперь я могу любой из своих маршрутизаторов запитать как от родного БП, так и от любого USB-разъема достаточной мощности. В том числе и от повербанка, выставив их на балкон (а при отсутствии оного — вывесив в пакете за окно), что бывает очень полезным, когда приходится какое-то время жить в отеле и квартире без нормального стационарного доступа к интернету.
Разумеется, вместо всего этого можно было купить и маршрутизаторы со встроенными аккумуляторами, но это сильно сузило бы спектр подходящих моделей, особенно в плане совместимости с модемами, и затруднило бы замену на другие модели. А так имеем полностью универсальный переходник, через который можно питать почти любой маршрутизатор от почти любого источника с разъемом USB. Хоть прямо от десктопа или ноутбука — если, конечно, позволяет нагрузочная способность USB-портов (все мои ноутбуки без проблем выдавали 1-1.5 А).
Автор: emusic
