но не хотелось бы спалить модем такими экспериментами
А почему вы его спалите? Вы то будете от блока подавать напряжение с 0в до (допустим) 3.3в и на блоке будете видеть потребление + подключите модем к USB, и как только модем определится, будете знать напряжение DC конвертора. Как то так