Підвищуючий / понижуючий перетворювач напруги DC-DC, вхід 5.5 ~ 30 В, вихід 0.5 ~ 30 В (XY-SJV-4)

Технічні характеристики:

• Модель: XY-SJV-4 
• Вид перетворювача: асинхронний, неізольований, імпульсний, універсальний, SEPIC, підвищуючий, понижуючий
• Робоча напруга:
  Вхідна: 5.5 ~ 30 В
  Вихідна: 0.5 ~ 30 В
• Напруга блокування: менше 3.0 В
• Струм споживання / навантаження:
  Тривалий: до 3 А (без охолодження)
  Короткочасний: до 4 А (посилене охолодження)
• Потужність, макс: 30 Вт (50 Вт посилене охолодження)
• Керуючий ШІМ-контролер: FP5139
• Силовий MOSFET-транзистор: NCE6075K
• Частота перемикання: 180 ± 20 кГц
• Ефективність перетворення (ККД), макс: 91%
• Управління: регулювання вихідної напруги обертанням гвинта потенціометра
• Кількість обертів повного ходу потенціометра: 25 ± 3
• Додаткові функції: немає
• Світлодіодна індикація: немає
• Контактна група: майданчики для припаювання
• Монтажні отвори: 2 х Ø2.8 мм
• Робоча температура: -10℃ ~ + 85℃
• Розміри: 56 х 20.2 х 21 мм
• Вага: 17 г

УВАГА! Від порту USB 5V стабілізатор не працює! Мінімально необхідна напруга 5.5 V.

Головні відмінності універсального перетворювача

На відміну від односпрямованих DC-DC регуляторів, що вирівнюють і утримують рівень напруги на виході при дотриманні умов більш високого або менш низького вхідної напруги, універсальні перетворювачі самостійно підвищують і знижують низьку або високу вхідну напругу до заданого рівня. Одним з вдалих прикладів ефективного використання універсального перетворювача з налаштованим 12-вольтовим виходом може виступати звичайна автомобільна бортова мережа живлення, в якій можливі явища коливань напруги від 10В до 14В.

Конструкція модуля DC-DC стабілізатора напруги XY-SJV-4

В основі цього перетворювача з несиметрично навантаженою первинною індуктивністю (топологія SEPIC) використаний ШІМ-контролер FP5139, що стоїть в зв'язці з потужним силовим перемикаючим MOSFET-транзистором з маркуванням NCE6075K. Плата DC-DC регулятора працює на постійній частоті 180кГц. Стабілізатор напруги XY-SJV-4 підтримує спектр вхідної напруги від 5.5В до 30В, виробляє напругу на виході в діапазоні від 0.5В до 30В.

У тривалому режимі роботи, перетворювач впевнено справляється з будь-якими навантаженнями, сила струму в яких не перевищує 3А. З додаванням посиленого охолодження плати, у режимі короткочасного споживання енергії навантаженням, модуль XY-SJV-4 витримує до 4А. Силовий ключ NCE6075K, індуктивний дросель і випрямний вихідний діод SS56 потребують додаткового охолодження, коли вхідний струм переходить за 3-амперну позначку, або вихідна потужність досягає 30Вт.

Замість двох окремих індуктивних дроселів використовується один сердечник, з парою намотаних і гальванічно розв'язаних обмоток підвищуючого і знижуючого ланцюгів. Монтаж основних і супутніх компонентів односторонній. Протилежні кінці плати мають по наскрізному отвору діаметром 2.8 мм, призначеному для кріплення XY-SJV-4 до довільної поверхні або конструкції.

Підключення та налаштування DC-DC модуля XY-SJV-4

Контакти джерела вхідної напруги і струму припаюються до спеціальних майданчиків з 1.8 мм перфорацією і маркуванням IN+/IN-, розташованим по кутах входу плати XY-SJV-4. Ланцюг навантаження приєднується з протилежного боку виходу OUT+/OUT-. Підключення контактів з обох сторін слід виконувати з максимальною увагою, захисту від неправильної полярності в схемі перетворювача немає.

Модуль універсального DC-DC перетворювача оснащений ручним механічним регулятором рівня вихідної напруги - мініатюрним потенціометром з підлаштування гвинтом багатооборотного обертання. Поворотами за годинниковою стрілкою або проти здійснюється вибір напруги, напрямки відповідають збільшенню або зменшенню. Повний перехід між низькою і високою межами підтримуваної вихідної напруги 0.5-30В виконується за 25 ± 3 оборотів потенціометра навколо своєї осі. Установка обраного рівня вихідної напруги досягається оцінкою показань будь-якого вольтметра, яким заміряють вільні від навантаження контакти групи OUT+/-.

Захист модуля перетворювача

Плата універсального DC-DC стабілізатора XY-SJV-4 позбавлена захисту вхідного і вихідного контурів від неправильного підключення полюсів джерела і споживача електроенергії. Термозахисту від перегріву компонентів не передбачено. Модуль містить механізм відключення схеми перетворення від струмів короткого замикання на виході і зниженої напруги з вхідної сторони (менше 2.7в ~ 3в). Спрацьовування захисту аварійно блокує нормальний режим роботи плати XY-SJV-4, назад відновлюваний після повного скидання вхідної напруги.

Ефективність перетворення енергії

Коефіцієнт корисної дії в схемі модуля перетворювача енергії XY-SJV-4 з ШІМ-контролером FP5139 досягає високих 91%. ККД розраховується відношенням показників вихідної потужності до вхідної, і безпосередньо залежить від параметрів експлуатації перетворювача. Імпульсний перетворювач витрачає велику потужність від джерела напруги, і виробляє меншу потужність для навантажувальної ланцюга. Найкращий показник ККД визначається умовою мінімальної різниці вхідного і вихідного напруг, з найменшим значенням струму навантаження. Збільшення будь-якого з цих двох параметрів, в більшій чи меншій мірі призводить до зниження ККД.