Меню

Tenstar robot регулятор напряжения инструкция

Понижающий DC-DC преобразователь XL4015

XL4015 представляет собой недорогой понижающий DC-DC-преобразователь от китайских производителей. Он обеспечивает возможность регулировки как выходного напряжения (от 1.25 до 32 В), так и тока (от 0 до 5 А). Имеет низкий заявленный уровень пульсаций и искажений (до 50 мВ). КПД до 96%. Предельная мощность ограничена встроенными защитными функциями.

Несмотря на то, что характеристики xl4015 в datasheet сильно преувеличены производителями и не всегда удовлетворяют ожидания покупателей, в настоящее время он остается достаточно популярным у многих радиолюбителей. Это объясняется не только его дешевизной, но и массовой доступностью. При этом, он неплохо зарекомендовал себя при продолжительной работе с номинальным током в нагрузке от 0 до 2.5 А и стандартными напряжениями 5, 8 и 12 В. К сожалению на большее он все же не рассчитан. Необходимо учитывать это в своих разработках.

  1. Схема подключения
  2. Настройка
  3. Дополнительный вольтампертметр
  4. Основные характеристики
  5. Повышение мощности
  6. Применение

Схема подключения

Схема включения и настройка XL4015 E1 очень простая. Модуль имеет клеммы для подачи входного и выходного напряжения. Для отражения состояния работы на плате размещены светодиоды. Более подробная информация представлена на рисунке.

xl4015 схема включения

Символы «E1» в маркировке микросхемы, установленной на плате, указывают на наличие безсвинцовой технологии (Pb-free) и соответствие экологическому евростандарту RoHS.

Настройка

Питающий потенциал на входе модуля всегда будет больше, чем на выходе, так как это понижающий преобразователь. Поэтому получить напряжение на выходе больше, чем на входе используя xl4015 невозможно.

Для его увеличения напряжения (тока) необходимо вращать соответствующие ручку потенциометров, размещенных на плате, по часовой стрелке. Для уменьшения в другую сторону. Таким образом осуществляется настройка необходимых значений выходных параметров.

Дополнительный вольтампертметр

Для отображения информации о значениях напряжения и тока специально для xl4015 разработана дополнительная плата вольтамперметра. Она существенно облегчат задачу конструирования лабораторного блока питания, но к сожалению не продается отдельно.

Фото xl 4015 с платой вольтамперметра

Основные характеристики

xl4015 — это понижающий регулируемый источник напряжения и тока, его описание на русском довольно часто встречается в интернете. Ниже приведены основные технические характеристики платы:

  • напряжение: на входе 8…36 В; на выходе 1.25 … 36 В;
  • максимальный выходной ток: до 5 А (с радиатором);
  • фиксированная частота переключений до 180 кГц;
  • выходные искажения (пульсации) до 50 мВ;
  • КПД до 96%;
  • выходная мощность – ограничена внутренней защитой;
  • рабочая температура: — 40 … +125 o C

Минимальное отличие между входным и выходным напряжениями – 0.3 В. При превышении мощности более 35 Вт, необходимо применение охлаждения. Плата оснащена дополнительными защитными функциями от: короткого замыкания (КЗ); выключения при перегреве. Встроенная защита от переплюсовки отсутствует.

Повышение мощности

В большинстве случаев элементной базы xl4015 достаточно для питания различных слаботочных электронных приборов. Однако, как уже отмечалось выше, для нагрузки с током о 4-5 А он не пригоден. Быстро перегревается и переходит в режим защиты.

Читайте также:  Инструкция реле напряжения рн 113

Стоит отметить, что перегрев появляется не только из-за недостаточного охлаждения, но и конструктивных недоработок модуля. Иногда его защита вовсе не срабатывает и он полностью выходит из строя. При этом, чаще всего выгорают диод Шотки и микросхема XL4015E1. Для увеличения выходной мощности необходима соответствующая доработка.

Пример такой доработки xl4015 для общего повышения мощности представлен в видеоролике.

Применение

Часто его приобретают для создания лабораторных блоков питания, которые похожи по своим характеристикам с рассматриваемой платой, но стоят на порядок дороже. Их цена на Алиэкспресс начинается от 3000 рублей и выше. Вместе с тем, собрать простой лаболаторник на xl4015 можно на порядок дешевле и своими руками. Многие радиолюбители так и поступают. Скачать даташит на преобразователь по ссылке.

Источник

XL4015 — понижающий DC-DC преобразователь напряжения

Понижающий DC-DC преобразователь на основе чипа Xl4015 — это дешевый и мощный для своего маленького размера модуль. У данного модуля можно регулировать как напряжение так и ток, для этого у модуля два многооборотных подстроечных резистора номиналом 10 кОм. Благодаря этому из него можно сделать скромный лабораторный блок питания, нужно только добавить блок питания и вольтамперметр, к примеру DSN-VC288. Также существует специальный вольтамперметр для этого модуля. XL4015 чем то напоминает LM2596, но имеет встроенный полевой транзистор, а так же выходной ток больше — до 5А.

XL4015 - понижающий DC-DC преобразователь напряжения с вольтамперметром

XL4015 имеет КПД до 96%, мощность в нагрузке 75ВТ, при максимальном токе 5А. Питается модуль от 8В до 38В, выходное напряжение от 1.25В до 36В. В микросхеме есть защита от короткого замыкания (лимит тока 8 А), защита от перегрева — автоматическое отключение выхода при превышении рабочей температуры. Защита по входу от переполюсовки нет, но можно подключить по входу диод или диодный мост.

Благодаря регулируемому току этот модуль (драйвер) можно использовать для зарядки литий-ионных аккумуляторов, питания светодиодных лент, блок питания с стабилизацией тока и так далее.

  • 1 Технические характеристики преобразователя XL4015
  • 2 Принципиальная схема модуля XL4015
  • 3 Схема подключения XL4015 DC-DC преобразователя
  • 4 Материалы
  • 5 Купить XL4015 на AliExpress
  • 6 Похожие записи

Технические характеристики преобразователя XL4015

  • Эффективность преобразования (КПД): до 96%;
  • Частота переключения: 180 кГц;
  • Рабочая температура: от -40 до + 85 °C;
  • Входное напряжение: 8-36 В;
  • Выходное напряжение: 1.25-32 В (регулируемое);
  • Выходной ток: регулируемый до максимального значения 5 А;
  • Выходная мощность: 75 Вт;
  • Защита: от короткого замыкания, от перегрева, ограничение выходного тока;
  • Защита от переполюсовки: нет;
  • Размер: 26 x 62 x 16 мм;

Принципиальная схема модуля XL4015

Ниже приведена принципиальная схема преобразователя — модуля на базе XL4005, а не XL4015. В плане выходного тока и КПД XL4005 и XL4015 идентичны. Основное различие в рабочей частоте (300кГц. для XL4005 и 180кГц. для XL4015), что позволяет использовать для XL4005 дроссель меньшей индуктивности (читай меньшего размера), и в небольшой разнице максимального входного напряжения (32В. для XL4005 и 36В. для XL4015).
XL4015 - понижающий DC-DC преобразователь напряжения - Принципиальная схема устройства
Ещё XL4005 отличается более низким опорным напряжением (0,8В. вместо 1,25В. у XL4015), что делает её более предпочтительной для использования в схемах стабилизатора тока (драйвера для мощных светодиодов например).

Читайте также:  Какова напряжения переносные светильники

На сдвоенном операционном усилителе LM358 собрана схема регулируемого токоограничения и компаратор для индикации окончания заряда. В качестве датчика тока применён шунт на базе резистора SMD 2512 0,05Ом. Резистор припаян с обратной стороны модуля.
XL4015 - понижающий DC-DC преобразователь напряжения - Датчика тока (шунт)
Отдельно стоящий красный светодиод (R) показывает работу в режиме ограничения тока. Синий светодиод (B) показывает режим заряда аккумулятора (ток больше 10% от уставки), зелёный (или красный) рядом с ним (G) — режим окончания заряда (уменьшение тока до 10% от уставки).

XL4015 - понижающий DC-DC преобразователь напряжения - Назначение светодиодных индикаторов и переменных резисторов

Схема подключения XL4015 DC-DC преобразователя

Для подсоединения питания и нагрузки есть 4 зажима на винтах и/или места для пайки.

Схема подключения XL4015 DC-DC преобразователя

Напряжение подается на контакты модуля +IN, –IN (плюс и минус соответственно), а выходное напряжение снимается с выходных контактов +OUT и -OUT.

Источник



Импульсный стабилизатор на микросхеме XL4015

Данный обзор посвящён модулю импульсного стабилизатора, который предлагается интернет-магазинами под названием «5A Lithium Charger CV CC Buck Step Down Power Module LED Driver». Таким образом модуль представляет собой импульсный понижающий преобразователь, предназначенный для зарядки литий-ионных аккумуляторов в режимах CV (постоянное напряжение) и СС (постоянный ток), а также для питания светодиодов. Стоит данное устройство около 2-х USD. Конструктивно модуль представляет собой печатную плату, на которой установлены все элементы, включая сигнальные светодиоды и органы регулировки. Внешний вид модуля представлен на рис.1.

Внешний вид модуля

Чертёж печатной платы представлен на рис. 2.

Согласно спецификации изготовителя модуль имеет следующие технические характеристики:

  • Входное напряжение 6-38 В постоянного тока.
  • Выходное напряжение регулируемое 1.25-36 В постоянного тока.
  • Выходной ток 0-5 А (регулируемый).
  • Мощность в нагрузке до 75 ВА.
  • КПД более 96%.
  • Имеется встроенная защита от перегрева и короткого замыкания в нагрузке.
  • Размеры модуля 61.7х26.2х15 мм.
  • Масса 20 грамм.

Сочетание невысокой цены, малых размеров и высоких технических характеристик вызвало у автора интерес и желание экспериментально определить основные характеристики модуля.
Производитель не приводит схему электрическую принципиальную, по этому её пришлось рисовать самостоятельно. Результат этой работы представлен на рис. 3.

Схема импульсного стабилизатора на микросхеме XL4015

Основой устройства является микросхема DA2 XL4015, представляющая собой оригинальную китайскую разработку. Данная микросхема весьма похожа на популярную LM2596, но отличается улучшенными характеристиками. Видимо это достигается применением в качестве силового ключа мощного полевого транзистора. Описание этой микросхемы приведено в Л1. В данном устройстве микросхема включена в полном соответствии с рекомендациями изготовителя. Переменный резистор “CV” является регулятором выходного напряжения. Цепь регулируемого ограничения выходного тока выполнена на операционном усилителе DA3.1. Этот усилитель сравнивает падение напряжения на токоизмерительном резисторе R9 с регулируемым напряжением, снимаемым с переменного резистора “CC”. С помощью этого резистора можно задать желаемый уровень ограничения тока в нагрузке стабилизатора.

Читайте также:  Только схемы для ремонта стабилизаторов напряжения

Если заданное значение тока будет превышено, то на выходе усилителя появится сигнал высокого уровня, красный светодиод HL2 откроется и напряжение на входе 2 микросхемы DA2 повысится, что приведёт к снижению напряжения и тока на выходе стабилизатора. Кроме того свечение HL2 будет сигнализировать о том, что модуль работает в режиме стабилизации тока (СС). Конденсатор С5 должен обеспечивать устойчивость узла регулирования тока.

На втором операционном усилителе DA3.2 собран сигнализатор снижения тока в нагрузке до значения менее 9% от заданного максимального тока. Если ток превышает указанное значение, то светится синий светодиод HL3, в противном случае светится зелёный светодиод HL1. При зарядке литий-ионных аккумуляторов снижение зарядного тока является одним из признаков окончания зарядки.
На микросхеме DA1 собран стабилизатор с выходным напряжением 5В. Это напряжение используется для питания операционного усилителя DA3, также оно используется для формирования опорного напряжения ограничителя тока и сигнализатора снижения тока.

Падение напряжения на токоизмерительном резисторе никак не компенсируется, по этому с ростом тока в нагрузке выходное напряжение стабилизатора снижается. Чтобы уменьшить данный недостаток величина токоизмерительного резистора выбрана достаточно маленькой (0.05 Ома). Из-за этого дрейф операционного усилителя DA3 может вызвать заметную нестабильность как уровня ограничения выходного тока так и уровня срабатывания сигнализатора.
Испытания модуля показали, что выходное сопротивление стабилизатора в режиме стабилизации напряжения (CV) практически полностью определяется токоизмерительным резистором и составляет около 0.06 Ома.
Коэффициент стабилизации напряжения около 400.
Для оценки тепловыделения на вход модуля было подано напряжение 12В. На выходе было установлено напряжение 5В при нагрузке сопротивлением 2.5 Ома (ток 2А). Через 30 минут микросхема DA2, дроссель L1 и диод VD1 нагрелись до 71, 64 и 48 градусов Цельсия соответственно.

Работа в режиме стабилизации тока в нагрузке (СС) сопровождалась переходом микросхемы DA2 в режим формирования пачек импульсов. Частота следования и длительность пачек изменялись в широких пределах в зависимости от величины тока. Эффект стабилизации тока при этом имел место, но пульсации на выходе модуля существенно возрастали. Кроме того работа устройства в режиме СС сопровождалась довольно громким писком, источником которого являлся дроссель L1.
Работа сигнализатора снижения тока нареканий не вызвала. Модуль успешно выдерживал короткое замыкание в нагрузке.

Таким образом модуль работоспособен как в режиме CV, так и в режиме СС, но при его использовании следует учитывать вышеописанные особенности.
Данный обзор написан по результатам исследования одного экземпляра устройства, что делает полученные результаты чисто ориентировочными.
По мнению автора описанный импульсный стабилизатор может быть с успехом использован, если требуется дешёвый, компактный источник питания с удовлетворительными характеристиками.

Источник