Підвищуючий DC-DC перетворювач 12В U3V40F12 від Pololu

Цей компактний перетворювач напруги, що підвищує, ефективно генерує 12 В від вхідних напруг від 1,3 В і витримує безперервні вхідні струми до 3,5 А. (Примітка: мінімальна пускова напруга становить 2,7 В, але після цього вона працює до 1,3 В) Контакти мають відстань 2,54 мм, що робить цю плату сумісною зі стандартними макетними платами та безпаєчними макетними платами.

Код виробника: 4016, U3V40F12

Сімейство стабілізаторів напруги U3V40Fx являє собою високоефективні синхронні комутаційні стабілізатори, які генерують вищі вихідні напруги від вхідної напруги від 1,3 В. (Примітка: мінімальна пускова напруга становить 2,7 В) а вхідний струм може досягати 4,5 А протягом декількох секунд до активації теплового захисту. Вхідні струми близько 3,5 А зазвичай можуть підтримуватися протягом багатьох хвилин без запуску теплового відключення, хоча фактична продуктивність залежить від вхідної та вихідної напруги, а також зовнішніх факторів, таких як температура навколишнього середовища та повітряний потік, що обдуває плату перетворювача. Для підвищуючих регуляторів вихідний струм дорівнює вхідному струму, помноженому на ефективність, поділену на коефіцієнт відношення VOUT до VIN, тому чим більше Ви підвищуєте напругу, тим нижче буде максимальний вихідний струм.

Ці перетворювачі оснащені різними вбудованими захистами, включаючи обмеження вхідного струму, плавний запуск, програмоване блокування при зниженій напрузі, захист від перенапруги на виході та відключення від перегріву.

Вхідна напруга VIN спочатку повинна бути не менше 2,7 і не повинна перевищувати вихідну напругу, VOUT. (Якщо напруга VIN вище ніж VOUT на виході буде напруга вище номінальної, що потенційно небезпечно для підключеного навантаження, а також може пошкодити регулятор) Після того, як перетворювач включений VIN може бути знижений до напруги 0,8 В, і продовжить штатно працювати. Однак для напруги VIN нижче 1,3 В для живлення контакту EN (з напругою 1,3 В або більше) має використовуватися зовнішнє джерело, щоб стабілізатор був увімкнений.

VOUT - це вихідна напруга. Функція плавного пуску регулятора поступово збільшує напругу VOUT під час запуску, щоб обмежити споживання струму під час запуску. При тестуванні це дозволило перетворювачу розпочати роботу з ємнісним навантаженням середнього розміру (кілька сотень мкФ) без проблем при включенні. Тим не менш, регулятори U3V40Fx не мають захисту від короткого замикання на виході, тому вони можуть бути пошкоджені при дії коротких вихідних замикань або навантажень, які споживають надмірні імпульсні струми. Ми не рекомендуємо використовувати їх із суперконденсаторами або постійними струмовими навантаженнями понад їх максимальних безперервних номінальних значень.

Регулятор увімкнено за замовчуванням: підтягуючий резистор 30 кОм на платі з'єднує контакт EN з VIN. Для вимкнення перетворювача необхідно на цей вхід подати напругу нижче 0,4 В, щоб вимкнути регулятор та перевести плату у стан низького споживання енергії. Однак, зверніть увагу, що через їхню стандартну топологію перетворювач U3V40Fx не має можливості відключати живлення від навантаження, тому вхідна напруга буде проходити безпосередньо через VOUT при відключенні регулятора. Споживаний струм спокою зазвичай становить менше 2 мА без урахування споживання навантаження.

Додаючи резистор R між EN та GND, можна встановити точний поріг відсічі з низьким VIN. Наступні рівняння показують зв'язок між напругою зрізу у вольтах та опір у кОм:

R=36.9.(Vвідсічі –1,38)

Контакти для підключення VIN та GND дублюються, що дозволяє використовувати два контакти конектора для кожного з'єднання. Зверніть увагу, що кожен контакт конектора розрахований тільки на 3 А (6 А в поєднанні на пару), а макетні плати без пайки зазвичай не призначені для обробки більше кількох ампер.

Типова ефективність:

Ефективність регулятора напруги, який визначається як (Power out) / (Power in), є важливим показником його продуктивності, особливо коли існує проблема з часом автономної роботи або нагріванням. Як показано на графіках нижче, регулятор U3V40F5 має ККД від 85% до 95% для більшості комбінацій вхідної напруги, вихідної напруги та навантаження.

Максимальний безперервний вихідний струм:

Максимально доступний вихідний струм приблизно пропорційний відношенню вхідної напруги до вихідної. Крім того, максимальний вихідний струм може залежати від інших факторів, включаючи температуру навколишнього середовища, потоку повітря та тепловідведення. На графіці нижче показані типові максимальні безперервні вихідні струми, які ці регулятори можуть подавати за кімнатної температури без примусового повітряного охолодження або тепловідведення.

Струм спокою:

Струм спокою - це струм, який регулятор використовує тільки для живлення та графік нижче показує це для різних версій регулятора залежно від вхідної напруги. Вхід модуля EN може бути низьким, щоб перевести плату в стан з низьким енергоспоживанням, де вона зазвичай споживає близько 35 мкА на вольт на виводі VIN.

Сплески напруги LC:

При підключенні напруги до електронних ланцюгів початкове надходження струму може викликати руйнівні сплески напруги, які набагато вищі за вхідну напругу. У тестах з цим сімейством регуляторів, пов'язаних з типовими силовими проводами (~ 30-дюймові тестові зажими), було виявлено, що вхідні напруги до 11 В зазвичай не викликають сплесків, достатньо високих, щоб пошкодити сам регулятор, але навіть нижчі вхідні напруги викликають сплески, які все ще можуть бути проблематичними для підвищуючих перетворювачів, що працюють з вхідною напругою, близьким до встановленої вихідної напруги, оскільки вхідні напруги вище заданої вихідної напруги поширюватимуться на вихід і можуть пошкодити ланцюги, що живляться від перетворювача. Електролітичний конденсатор (33 мкФ є гарною відправною точкою) може бути доданий близько до регулятора між VIN та GND, щоб допомогти придушити ці сплески.

Характеристики:

• Вхідна напруга: від 1,3 до 12 В (Мінімальна пускова напруга становить 2,7 В)
• Вихідна напруга: 12 В з точністю 4%
• Типовий ККД: від 85% до 95%, залежно від вхідної напруги, вихідної напруги та навантаження
• Частота перемикання: ~600 кГц при великих навантаженнях
• Енергозберігаючий режим з ультразвуковим управлінням, який підвищує ефективність легкого навантаження за рахунок зниження частоти перемикання, але утримує її вище за чутливий діапазон (20 кГц)
• Струм спокою холостого ходу: до 2 мА
• Перевантажувальні можливості перетворювача:
  • Миттєві вхідні струми до 9,5 А
  • Вхідні струми до 4 А протягом кількох секунд
  • Вхідні струми до 3,5 А за довгої тривалості
• Інтегровані засоби захисту:
  • Відключення при перегріві
  • Функція плавного пуску обмежує пусковий струм і поступово збільшує вихідну напругу
  • Захист від перенапруги на виході (зазвичай за 16,5 В)
  • Поцикловий вхідний струм, обмежений 9,5 А
• Компактний розмір: 15,2×15,2×5,6 мм
• Вага: 1,5 г
• Розміщення виробництва: Лас Вегас, Каліфорнія, США