DC-DC преобразователь XL6019 XH-M411 4-40В 5А

Технические характеристики

• Модель: XH-M411 / аналог
• Вид преобразователя: повышающий, импульсный, неизолированный, асинхронный
• Рабочее напряжение
  • на входе: 4.0 - 40 В DC
  • на выходе: 4.0 - 40 В DC
• Ток потребления
  • без нагрузки: 15 ~ 90 мА
  • рабочий, макс: 5 А
• Нагрузочный ток: до 4 А
• Чип преобразователя: XL6019 XLSEMI
• Частота ШИМ-модуляции: 180 кГц
• Эффективность преобразования (КПД): макс. 93%
• Интегрированные функции: внутреннее ограничение тока, частотная компенсация, плавный пуск
• Регулировка эл.параметров: выходное напряжение
• Способ настройки: вращение подстроечного винта многооборотного потенциометра
• Количество оборотов потенциометра: 25 ± 3
• Встроенный цифровой вольтметр с индикацией входного/выходного напряжения
  • Управление вольтметром: кнопочное
  • Шаг измерений: 0.1 В
  • Погрешность измерений: ±0.5 %
  • Экран: светодиодный, семисегментный 
  • Разрядность: 3-знаковая
  • Высота и цвет символов: 10 мм, красный
• Защита от: перегрева
• Контактная группа: винтовые клеммы-терминалы
• Крепёжные отверстия: 4 х Ø3 мм
• Размеры: 72 х 48 х 16 мм
• Вес: 37 гр

Применение преобразователей напряжения

Преобразователи напряжения существуют во множестве электронных устройств. Различные схемы с преобразованием электрических параметров напряжения и тока применяются для нормальной, полноценной работы электроприборов, подключаемых к привычным источникам питания, среди которых наиболее часто используются бытовые или промышленные сети постоянного или переменного напряжения, а также одноразовые батареи или многократно перезаряжаемые аккумуляторы любых типов и размеров.

Абсолютно все электроприборы состоят из определённого перечня соответствующих электрокомпонентов, которые в массе своей потребляют некоторое необходимое количество электроэнергии, достаточное для выполнения возложенных на устройство задач. Простой электроприбор способен работать от источника с одними характеристиками напряжения и тока, в то время как технически сложному представителю мира электроники может потребоваться развитое многоконтурное питание, с разными уровнями напряжения, и различной величиной нагрузочного тока. И в первом, и во втором варианте, связующим звеном между унифицированным источником электроэнергии и потребителем со своей характеристикой напряжения, является преобразователь.

Преобразователи электроэнергии одинаково распространены в состоянии неотделимой от электроприбора схемы, или под видом законченного, индивидуального изделия в корпусном (сетевые адаптеры, нерегулируемые или регулируемые/лабораторные блоки питания, и др.), и бескорпусном исполнении, ориентированные на самостоятельное моделирование систем питания. Преобразователи электроэнергии нередко сопровождаются вспомогательным инструментарием: всевозможными индикаторами состояний, регуляторами, измерителями параметров напряжения и тока, и так далее. Модули пользуются популярностью в области конструирования или замещения цепей питания приборов, используются в автоматике, микроэлектронике, робототехнике, а также в других направлениях.

Ключевые особенности преобразователя XL6019

Среди прочих компактных аналогов, настоящий преобразователь выделяется технически продуманным дизайном, просторным расположением силовых и измерительных компонентов, наличием крупного алюминиевого радиатора охлаждения, в целом улучшающими устойчивость и производительность схемы устройства. Модуль XH-M411 со встроенным DC-DC регулятором XL6019 функционирует в диапазоне 4.0В - 40В от источника входного напряжения с постоянным током, повышает и стабилизирует выходное напряжение в регулируемые 4.0 - 40В. В топологии повышающего преобразователя, напряжение на выходе по определению не будет ниже входного. Во входном контуре HX-M411 присутствует защитный 5-амперный полупроводник, ограничивающий входную мощность до предела 200 Вт. За вычетом естественных потерь процесса преобразования электроэнергии, наивысший нерегулируемый ток нагрузки на выходе XL6019 составляет приблизительно 3.5 А (до 4 А с дополнительным охлаждением).

Рекомендуемые диапазоны безопасного нагрузочного тока

Цифровой вольтметр

Плата укомплектована цифровым вольтметром, измеряющим и отображающим уровень напряжения на клеммах входа или выхода преобразователя. Управление вольтметром возложено на единственную тактовую кнопку S1. Измеренные в реальном времени, значения напряжения с точностью до 0.1 В выводятся красными 10-мм символами на небольшом 3-знаковом индикаторе. Свечение светодиодов D1 и D2, расположенных на противоположных сторонах модуля, указывает на выбранную вольтметром сторону измерения, входную или выходную. Переключение вольтметра от входа к выходу или обратно осуществляется однократным нажатием клавиши S1.

Подключение и настройка преобразователя с регулятором XL6019

Отсутствие специально подготовленных площадок, предназначенных для припайки проводов или разъёмов, упрощает и облегчает способ подключение платы. Первичный источник электроэнергии подключается со стороны входа преобразователя. Его контакты зажимаются в винтовых клеммах VIN+ (плюс) и VIN-(минус). Со стороны выхода преобразователя присоединяется нагрузочная цепь (прибор), контакты которой распределяются аналогично. Плата преобразователя защищена от неправильной полярности с обеих сторон.

Ручная регулировка выходного напряжения реализована подстроечным потенциометром с винтовым механизмом. Уровень выходного напряжения подбирается методом вращения винта по часовой или против часовой стрелке. Напряжение на выходе преобразователя, от наименьшего его значения 4.0В, до максимально наибольшего уровня 40В, настраивается за 25 ± 3 полных оборотов винта потенциометра вокруг своей оси.

Эффективность преобразования электроэнергии

Коэффициент полезного действия XL6019 может достигать 93%. КПД прямо зависит от параметров эксплуатации преобразователя, и рассчитывается делением выходной мощности на входную. Практически любой ШИМ-регулятор потребляет больше электроэнергии со стороны первичного источника, теряя в процессе преобразования некоторый процент (не достающая до 100% разница КПД), и выдаёт на выходе мощность меньшего значения. Наилучший показатель КПД достигается минимальным расхождением потенциалов между входом и выходом, с наименьшим нагрузочным током. Увеличение разности напряжений, включая изменение величины проводимого тока, в большей или меньшей степени снижает процент КПД.

Техническая документация

1. Спецификация XL6019 монолитного DC-DC повышающего импульсного преобразователя постоянного напряжения (англ., PDF, Datasheet)