DC-DC XL4015 5A 75Вт преобразователь понижающий

Понижающий DC-DC преобразователь XL4015

Технические характеристики

• Модель: HW-064 / аналог
• Рабочее напряжение
  • на входе: 4В ~ 36В DC
  • на выходе: 1.25В ~ 32В DC
• Блокируемое напряжение: менее 3.0В DC
• Нагрузочный ток
  • продолжительный: до 4А
  • кратковременный: до 5А
• Мощность выхода, макс.: 75 Вт (с охлаждением)
• Чип преобразователя: XL4015 XLSEMI
• Коэффициент эффективности (КПД), макс.: 96%
• Частота преобразования ШИМ
  • рабочая: 180 ± 20% кГц
  • короткое замыкание: 48 кГц
• Регулировка эл.параметров: выходное напряжение
• Способ настройки: вращение подстроечного винта многооборотного потенциометра
• Количество оборотов потенциометра: 25 ± 3
• Встроенный индикатор напряжения на выходе
• Дополнительные функции: нет
• Защита от: короткого замыкания, перегрева
• Монтажные отверстия: 2 х Ø3.5 мм
• Контактная группа: площадки под пайку
• Рабочая температура: -40℃ ~ +85℃
• Размеры: 53.5 х 24.0 х 16.5 мм
• Вес: 15 гр

Комплектация

• Модуль DC-DC регулятора XL4015 HW-064 х 1шт
• Самоклеющийся алюминиевый радиатор 15.95 х 11.45 х 5.10 мм х 1шт

Особенности конструкции

Преобразователь XL4015 – это лёгкий в использовании, универсальный модуль стабилизированного питания, имующий регулировку уровня понижения выходного напряжения. С помощью настоящего DC-DC преобразователя HW-64 возможно быстрое подключение широкого спектра маломощных электрических и электронных схем бытовых или промышленых приборов, выпускаемых серийно или собранных самостоятельно, и функционирующих от напряжения 1.25В ~ 32В, к стационарным источникам питания, сетевым адаптерам, или автономным батареям, генерирующих выходное напряжение в диапазоне 4В - 36В постоянного тока. Наибольшее значение нагрузочного тока у преобразователя HW-64 достигает внушительных 5А, модуль обладает простой схемой и малыми физическими размерами. Наиболее часто модуль с регулятором XL4015 используется в секторе конструирования новых систем питания или замещения неисправных.

DC-DC преобразователь собран без излишеств, согласно типовой схемы, опубликованной на страницах технической спецификации к чипу XL4015. Опорный вольтаж у микросхемы регулятора составляет 1.25В, которым ограничивается нижний порог доступного на выходе напряжения. Со стороны выхода преобразованного напряжения, на плату добавлен лишь простой светодиодный индикатор, постоянно светящийся в рабочем состоянии ИС XL4015 при вольтаже выше 1.25В. Внутренняя схема преобразователя имеет крайне невысокий процент падения напряжения. В контуре обратной связи установлен переменный резистор, влияющий на измение напряжения выхода. Интегрированный в XL4015 мощный переключающий MOSFET-транзистор, работающий на фиксированной частоте 180 кГц, выделяет много тепла и ощутимо горячо разогревает корпус микросхемы в нагрузках с током более 2.5А. Для эффективного охлаждения модуля с ШИМ-преобразователеме XL4015 в режимах пиковых нагрузок, рекомендуется усиленное охлаждение всех компонентов платы, включая монтаж прилагаемого в комплекте радиатора.

 

Эффективность преобразования

Эффективность преобразования или коэффициент полезного действия XL4015 может достигать высоких 96%. КПД напрямую связан с параметрами эксплуатации преобразователя и рассчитывается делением выходной мощности на входную. Схема практически любого импульсного преобразователя потребляет больше электроэнергии со стороны источника входного напряжения, вырабатывая её в меньшем количестве на выходе. Из полного объёма потребляемой мощности, "потерянный" процент КПД расходуется в процессе преобразования. Наилучший показатель КПД достигается минимальной разницей напряжений между входом и выходом, с наименьшим нагрузочным током. Изменение любого из настраиваемых параметров регулятора влияет на эффективность. 

Подбираемый источник входного напряжения для работы в связке с HW-64 должен иметь некоторый запас по току, желательно двухкратный, относительно показателя тока, потребляемого нагрузкой.

Подключение и настройка HW-64

Контакты источника входного напряжения и тока припаиваются к специальным площадкам HW-64, расположенным по углам платы, и имеющим маркировку IN+/IN-. Цепь нагрузки присоединяется с противоположной стороны OUT+/OUT-. Подключение контактов с обеих сторон выполняется с максимальным вниманием, защиты от неправильной полярности в схеме преобразователя нет.

Модель HW-64 оснащена ручным механическим регулятором уровня выходного напряжения, представляющим из себя миниатюрный переменный резистр (потенциометр) с подстроечным винтом многооборотного вращения. Поворотами по часовой стрелке регулируемое выходное значение напряжения увеличивается, в обратном направлении - плавно уменьшается. От края с минимальным напряжением 1.25В до противоположного края с максимальным напряжением 32В потребуется около 25 ± 3 полных оборотов потенциометра. Ограничение тока нагрузки в модуле не реализовано. Регулировка выходного напряжения осуществляется показаниями замеров группы выводов OUT произвольным вольтметром на 35В, без подключения к XL4015 нагрузочной цепи.

Стабилизация напряжения

Преобразователь HW-64 понижает до выбранного значения и стабилизирует (выравнивает и удерживает) любой уровень повышенного входного напряжения постоянного тока, укладывающегося в технические параметры эксплуатации модуля. Входное напряжение в понижающем DC-DC преобразователе определяет верхнюю границу доступного для регулировки выходного напряжения. Когда входное напряжение опускается ниже установленного потенциометром порога, напряжение на выходе пропорционально снизается.

Техническая документация

1. Спецификация XL4015 XLSEMI v1.5 datasheet (англ., PDF)