DC-DC преобразователь XL7015 0.8А понижающий

Технические характеристики

• Модель: XL7015_V2
• Вид преобразователя: импульсный, понижающий, неизолированный, асинхронный
• Рабочее напряжение
  • на входе: 5.5В ~ 80В DC
  • на выходе: 5В ~ 20В DC
• Блокируемое напряжение: менее 2.5В DC
• Потребляемый ток в холостом режиме: до 5мА
• Нагрузочный ток: до 0.8А
• Мощность выхода, макс.: 7 Вт (рекомендованная)
• Чип преобразователя: XL7015E1 XLSEMI
• Коэффициент эффективности (КПД), макс.: 88%
• Частота преобразования ШИМ
  • в рабочем состоянии: 150 ± 30 кГц
  • при коротком замыкании: 45 кГц
• Управление: регулировка выходного напряжения вращением подстроечного винта многооборотного потенциометра
• Количество оборотов потенциометра: 25 ± 3
• Индикация состояний: нет
• Дополнительные функции: нет
• Защита: от короткого замыкания на выходе, перегрева чипа регулятора, ограничение силы тока
• Монтажные отверстия: нет
• Контактная группа: площадки под пайку
• Рабочая температура: -40℃ ~ +85℃
• Размеры: 44.5 х 16.0 х 15.0 мм
• Вес: 6 гр

Понижающий преобразователь на чипе XL7015 представляет собой ультимативное, одновременно очень недорогое и компактное решение для питания различных контролирующих или управляющих маломощных электрических цепей в составе разнообразного промышленного оборудования. Широкий спектр поддерживаемого рабочего напряжения XL7015 позволяет создавать на основе преобразователя законченные многоцелевые решения, обладающие лёгкой степенью интеграции в схемы устройств с источниками электроэнергии нестандартных номиналов. DC-DC преобразователь XL7015 способен стать неоспоримым помощником в целях желаемой доработки и расширения возможностей наземного и водного электротранспорта, функционирующего на свинцово-кислотных, литиевых и иных тяговых аккумуляторах. С помощью модуля питания XL7015 можно достаточно просто модернизировать современный садово-парковый электроинструмент, такой как цепная пила или воздуходувка, а также складской и малый грузовой электротранспорт на примере электропогрузчиков, электроштабелёров, электротележек, либо поломоечных машин, добавлением в них вспомогательных электронных умений.

Ключевые особенности регулятора

Плата DC-DC понижающего импульсного преобразователя содержит чип XL7015E1, на едином кристалле которого расположены силовой МОП-транзистор с переключением на частоте 150кГц, ШИМ-контроллер, а также контрольно-измерительная логика встроенных блоков защиты. Плата имеет малое количество фильтрующе-стабилизирующих компонентов, в схеме не предусмотрен даже самый простой светодиодный индикатор наличия напряжения. Преобразователь собран согласно электрической принципиальной схеме, опубликованной в разделе типового решения для XL7015. Изменения коснулись только постоянного резистора R1 обратной связи, заменённого на подстроечный номиналом 10кОм. Управляющий вход регулятора неразрывно заземлён. Базовая схема доступна для ознакомления в файле со спецификацией регулятора XL7015.

Преобразователь может уверенно работать в диапазоне входного напряжения от +5.5В до +80В, вырабатывая на выходе от +5В до +20В. Максимальный рекомендованный ток нагрузки для XL7015E1 находится на отметке 800мА. Предельная величина нагрузочного тока напрямую зависит от эксплуатационных характеристик (см. Datasheet раздел Рекомендованный диапазон безопасного рабочего выходного тока). Падение (потеря) напряжения между входом и выходом при равных значениях не превышает 0.2В без активной нагрузки. Рекомендованная выходная мощность - не более 7 Ватт.

Контур входного напряжения в преобразователе никак не препятствует неправильной полярности подключения полюсов внешнего источника постоянного тока. Чип XL7015 имеет индивидуальную защиту от превышения тока нагрузки и внутреннего перегрева свыше 150°С. Режим блокировки микросхемы, с автоматическим отключением блока преобразования, в XL7015E1 настроен на входное напряжение менее 2.5В.

Крепление платы с односторонним расположение деталей преобразователя к поверхностям или конструкциям, без специальных монтажных отверстий, предполагает использование клеящих материалов. Альтернативным способом может оказаться винтовое присоединение токопроводящих контактов площадок для пайки проводов к шестигранным пластиковым или латунным стойкам.

Подключение и регулировка напряжения на выходе преобразователя

Непосредственное подключение источника электроэнергии или устройства-потребителя к XL7015 возможно через припайку плюсовых и минусовых контактов к соответствующим площадкам входной группы VIN/GND и площадкам группы выхода VOUT/GND. Доработка платы припайкой соединительного электрического проводного разъёма к любой из сторон преобразователя будет гораздо более эффективным вариантом решения в случаях предполагаемого многократного подключения/отключения преобразователя в схемах питания.

Установка необходимого вольтажа на выходе регулятора осуществляется плавным вращением подстроечного винта высокочувствительного переменного резистора. Направление по часовой стрелке - уменьшение уровня напряжения, в противоположном направлении вращения - увеличение. Выбор самого высокого или самого низкого уровня напряжения на выходе потребует сделать около 25 ± 3 полных оборотов винта подстроечного резистора вокруг своей оси. Регулировка выходного напряжения преобразователя  XL7015E1 выполняется без подключения нагрузки, замерами потенциала группы VOUT/GND при помощи любого вольтметра на 20В и более.

Эффективность преобразования

Понижающий импульсный преобразователь потребляет больше мощности со стороны источника напряжения, и вырабатывает меньше мощности для нагрузочной цепи. Коэффициент полезного действия преобразования энергии XL7015E1 достигает немалых 88%. Процент КПД менее важен в цепях непрерывного питания, и более актуален для автономных источников питания в виде всевозможных одноразовых батарей и перезаряжаемых аккумуляторов. КПД рассчитывается отношением показателей выходной мощности к входной, его величина имеет неразрывное отношение с выбранными параметрами электроэнергии источника питания и нагрузки. Наилучший показатель КПД определяется условием минимальной разницы напряжений между входом и выходом, с наименьшим нагрузочным током. Изменение любого из настраиваемых параметров настоящего импульсного регулятора повлияет на его эффективность. "Потерянный" процент КПД расходуется в процессе преобразования. Более подробно в примерах о КПД преобразователя можно узнать из статьи.

Техническая документация

1. Спецификация понижающего импульсного DC-DC регулятора XLSEMI XL7015 (PDF, Англ., Datasheet)