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 
• Тип перетворювача: асинхронний, неізольований, імпульсний, універсальний, SEPIC, що підвищує, знижує
• Робоча напруга:
  Вхідне: 5.5 ~ 30 В
  Вихідне: 0.5 ~ 30 В
• Блокована напруга: менш ніж 3.0 В
• Струм споживання/навантаження:
  Тривалий: до 3 А (природне охолодження)
  Короткостроковий: до 4 А (посилене охолодження)
• Потужність, макс: 30 Вт (50 Вт посилене охолодження)
• Керувальний ШІМ-контролер: FP5139
• Силовий MOSFET-транзистор: NCE6075K
• Частота перемикання: 180 ± 20 кГц
• Ефективність перетворення (ККД), макс: 91%
• Керування: регулювання вихідної напруги обертанням гвинта потенціометра
• Кількість обертів повного ходу потенціометра: 25 ± 3
• Додаткові функції: немає
• 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 5.5V.

Головні відмінності універсального перетворювача

На відміну від односпрямованих DC-DC регуляторів, що вирівнюють і утримують рівень напруги на виході за дотримання умов вищої або менш низької вхідної напруги, універсальні перетворювачі самостійно підвищують і знижують низьне або висока вхідна напруга до заданого рівня. Одним із вдалих прикладів ефективного використання універсального перетворювача з налаштованим 12-вольтовим виходом може слугувати звичайна автомобільна бортова мережа живлення, у якій можливі явища коливань напруги від 10 В до 14 В.

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 у зв'язці з потужним силовим перемикачем MOSFET-транзисстором із маркуванням NCE6075K. Плата DC-DC регулятора працює на постійній частоті 180 кГц. Стабілізатор напруги XY-SJV-4 підтримує спектр вхідної напруги від 5.5 В до 30 В, виробляє напругу на виході від 0.5 В до 30 В.

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

Замість двох окремих індуктивних дроселей використовується один сердечник, з парою намотаних і гальванічно розв'язаних обмоток, що підвищує та знижує ланцюги. Монтаж основних і супутніх компонентів односторонній. Протилежні кінці плати мають за наскрізним отвором діаметром 2.8 мм, призначеному для кріплення XY-SJV-4 до довільної поверхні або конструкції.

Під'єднання і настроювання DC-DC модуля XY-SJV-4

Контакти джерела вхідної напруги та струму прилягають до спеціальних майданчиків із 1.8 мм перфорацією й маркуванням IN+/IN, розташованим на кутах входу плати XY-SJV-4. Ланцюг навантаження приєднується з протилежного боку виходу OUT+/OUT-. Приєднання контактів з обох сторін треба виконувати з максимальною увагою, захисту від неправильної полярності в схемі перетворювача немає.

Модуль універсального DC-DC перетворювача обладнаний ручним механічним регулятором рівня вихідної напруги — мініатюрним потенціометром із підстроєним гвинтом багатоперевертного обертання. Поворотами за годинниковою стрілкою або проти здійснюється вибір напруги, напрями відповідають збільшенню або зменшенню. Повний перехід між низькою та високою межами підтримуваної вихідної напруги 0.5-30 В відбувається за 25 ± 3 обертів потенціометра навколо своєї осі. Встановлення обраного рівня вихідної напруги досягається оцінкою показань будь-якого вольтметра, що замірює вільні від навантаження контакти групи OUT+/-.

Захист модуля перетворювача

Плата універсального DC-DC стабілізатора XY-SJV-4 позбавлена захисту вхідного та вихідного контурів від неправильного під'єднання полюсів джерела й споживача електроенергії. Термозахист від перегрівання компонентів не передбачений. Модуль містить механізм вимкнення схеми перетворення від струмів короткого замикання на виході та зниженої напруги з вхідної сторони (менш ніж 2.7 В ~ 3 В). Спрацьовування захисту аварійно блокує нормальний режим роботи плати XY-SJV-4, що назад відновлюється після повного скидання вхідної напруги.

Ефективність перетворення енергії

Коефіцієнт корисної дії у схемі модуля перетворювача енергії XY-SJV-4 із ШІМ-контролером FP5139 досягає високих 91%. ККД розраховується співвідношенням показників вихідної потужності до вхідної, і безпосередньо залежить від параметрів експлуатації перетворювача. Імпульсний перетворювач витрачає більшу потужність від джерела напруги, і виробляє мéншену потужність для навантаження. Найкращий показник ККД визначається умовою мінімальної різниці вхідної та вихідної напруги, з найменшим значенням струму навантаження. Збільшення будь-якого з цих двох параметрів, більшою або меншою мірою призводить до зниження ККД.