Знижувальний DC-DC перетворювач 5В 9A D24V90F5 (вхідна напруга до 38В)

D24V90F5 - це синхронний імпульсний понижувальний (або buck) регулятор напруги приймає вхідну напругу до 38 В і ефективно знижує її до 5 В, забезпечуючи вихідний струм близько 9 А. Типовий ККД від 80% до 95% робить цей регулятор придатним для додатків з високою потужністю, таких як живлення. Високий ККД підтримується при малих навантаженнях завдяки динамічній зміні частоти перемикання, а додатковий висновок відключення забезпечує режим зниженого енергоспоживання зі струмом споживання кілька сотень мікроампер. Вихідну напругу регулятора можна знизити, додавши зовнішній резистор.

Код виробника: 2866, D24V90F5

Ці сильноточні знижувальні (buck) стабілізатори напруги формують фіксовану вихідну напругу 5 при вхідній напрузі до 38 В. Вони являють собою імпульсні стабілізатори (також звані імпульсними джерелами живлення (ІП) або перетворювачами постійного струму в постійний) і мають типовий ККД від 80. Вихідний струм залежить від вхідної напруги та ККД (див. розділ «Типовий ККД і вихідний струм» нижче), але зазвичай вихідний струм може досягати 9 А.

Висновок ENABLE можна використовувати для переведення плати в режим зниженого енергоспоживання, при якому струм спокою знижується приблизно до 10-20 мкА на вольт на виводі VIN, а індикатор PG (живлення в нормі) дозволяє легко контролювати стан основного живлення вашої системи. Вихідну напругу стабілізатора можна знизити, додавши зовнішній резистор.

Цей регулятор має вбудований захист від зворотної напруги, захист від короткого замикання, теплове відключення (яке зазвичай спрацьовує при температурі 160 °C), функцію плавного пуску, яка знижує пусковий струм, і блокування при зниженій напрузі, яка змушує регулятор відключатися, якщо вхідна напруга2 опускається.

Функції:

• Вхідна напруга: від 5 до 38 В (детальнішу інформацію про падіння напруги регулятора, що впливає на нижню межу робочого діапазону, див. нижче)
• Фіксований вихід 5 (з точністю 4%). Його можна знизити, додавши зовнішній резистор між FB та VOUT.
• Типовий максимальний безперервний вихідний струм від 4 до 8 А
• Інтегрований захист від зворотної напруги, захист від перевантаження по струму та короткого замикання, відключення при перегріві, плавний пуск та блокування при зниженій напрузі
• Типовий ККД становить від 80% до 95% залежно від вхідної напруги та навантаження; частота перемикання автоматично змінюється при малих навантаженнях підтримки високого ККД.
• Типовий струм спокою без навантаження 800 мкА; може бути знижений до 10-20 мкА на вольт на VIN шляхом відключення плати
• Вихід Power good вказує на те, що регулятор не може підтримувати задану вихідну напругу.
• Компактний розмір: 40.6 × 20.3 × 7.6 мм)
• Чотири монтажні отвори діаметром 2.18 мм для гвинтів № 2 або M2
• Менші отвори для штирьових контактів 2.54 мм та великі отвори для клемних колодок пропонують кілька варіантів підключення до плати.

Використання регулятора:

Підключення:

Цей понижувальний регулятор має шість з'єднань: вхідну напругу (VIN), заземлення (GND), вихідну напругу (VOUT), зворотний зв'язок (FB), ENABLE та живлення в нормі (PG).

Вхідна напруга VIN живить регулятор і може досягати 38 В. Ефективна нижня межа VIN дорівнює VOUT плюс падіння напруги регулятора, яке змінюється приблизно лінійно з навантаженням приблизно від 500 мВ до 1.5 В (див. нижче графік залежності падіння напруги від навантаження).

Вихідна напруга VOUT за замовчуванням встановлена на рівні 5 В. За бажанням вихідну напругу можна знизити, додавши резистор між виводом FB і VOUT, як описано в розділі «Зменшення вихідної напруги» нижче.

Регулятор включений за замовчуванням: резистор, що підтягує, опором 100 кОм на платі з'єднує висновок ENABLE із захищеним від переполюсування висновком VIN. Висновок ENABLE можна подати на низький рівень (нижче 0.6), щоб перевести плату в режим зниженого енергоспоживання. Споживаний струм у цьому сплячому режимі визначається переважно струмом через підтягуючий резистор між виводами ENABLE і виводом VIN і струмом ланцюга захисту від переполюсування, який споживає від 10 до 20 мкА на вольт вхідної напруги VIN при низькій напрузі на виводі ENABLE. Якщо ця функція не потрібна, вхід ENABLE слід залишити вимкненим.

Вихідний сигнал «живлення в порядку» PG являє собою вихід з відкритим стоком, який переходить у стан низького рівня, коли вихідна напруга стабілізатора падає нижче 90% від встановленого значення (тобто 4.5 при стандартному значенні вихідної напруги 5 В). Для цього висновку потрібен зовнішній підтягуючий резистор.

Роз'єми марковані на звороті друкованої плати і плата пропонує кілька варіантів для виконання електричних з'єднань. Вісім невеликих наскрізних отворів на кінцях плати розташовані з кроком 2.54 мм для сумісності з безпайковими макетними платами, роз'ємами та іншими пристроями для прототипування, що використовують сітку 2.54 мм. Ви також можете припаяти відрізки прямої смуги штирьових роз'ємів 12×1, що входить в комплект, до цих отворів. В якості альтернативи ви можете припаяти 2-контактні клемні колодки з кроком 5 мм до двох пар більших отворів на кінцях плати. Для найбільш компактного встановлення можна припаяти дроти безпосередньо до плати.

На платі є чотири монтажні отвори, призначені для гвинтів № 2 або M2. Монтажні отвори розташовані в чотирьох кутах плати та рознесені на 35,56 мм по горизонталі та 15.24 мм по вертикалі. У випадках, коли монтажні гвинти не використовуються, а дроти припаюються безпосередньо до плати, ізольовану частину дротів можна пропустити через монтажні отвори для зняття натягу. На малюнку вище показаний приклад з малопотужним D24V60F5 і проводом перетином 20 AWG, що близько до межі кабелю, що проходить через монтажні отвори.

Зменшення вихідної напруги:

Встановлену напругу можна за бажання зменшити, додавши зовнішній резистор між виводом FB та сусіднім виводом VOUT. Рівняння нижче показують, як вихідна напруга залежить від номіналу зовнішнього резистора R:

Наприклад, щоб отримати вихідну напругу 3.3, можна включити резистор опором 23.7 кОм між FB і VOUT.

Мінімальна напруга VOUT для цього регулятора становить 0.8 В. Зверніть увагу, що невеликий контакт VOUT поряд із FB не призначений для подачі великого струму. Його мета – надати зручне місце для підключення резистора регулювання напруги.

Типовий ККД та вихідний струм:

Ефективність регулятора напруги, що визначається як відношення вихідної потужності до вхідної потужності, є важливим показником його продуктивності, особливо коли йдеться про термін служби батареї або нагрівання. Як показано на графіку нижче, ці імпульсні регулятори мають ККД від 80% до 95% для більшості комбінацій вхідної напруги та навантаження.

Максимально досяжний вихідний струм плати залежить від багатьох факторів, включаючи температуру навколишнього середовища, повітряний потік, тепловідведення, а також вхідну та вихідну напругу. На графіці нижче показано максимальний безперервний вихідний струм, який цей стабілізатор може забезпечити без зовнішнього тепловідведення або додаткового повітряного потоку.

При нормальній роботі цей виріб може нагріватися настільки, що може спричинити опік. Будьте обережні при користуванні цим виробом або іншими приєднаними до нього компонентами.

Типове падіння напруги:

Падіння напруги понижуючого стабілізатора - це мінімальна величина, на яку вхідна напруга має перевищувати цільову вихідну напругу стабілізатора, щоб забезпечити досягнення заданого вихідного значення. Наприклад, якщо стабілізатор на 5 має падіння напруги 1 В, то вхідна напруга повинна бути не менше 6 В, щоб вихідна напруга досягала 5 В. На наступному графіку показана залежність падіння напруги стабілізатора D24V60F5 від вихідного струму:

Частота перемикання та поведінка при малих навантаженнях:

Регулятор зазвичай працює на частоті комутації близько 470 кГц, але при малому навантаженні частота знижується для підвищення ефективності. Це може ускладнити фільтрацію шуму на виході, викликаного комутацією. Це також призводить до невеликих коливань вихідної напруги, подібним до показаних на графіку нижче:

Характеристики:

• Мінімальна робоча напруга: 5 В
• Максимальна робоча напруга: 38 В
• Безперервний вихідний струм: 9 А ²
• Вихідна напруга: 5 В
• Захист від зворотної напруги: Присутній
• Максимальний струм спокою: 15 мА ³
• Розмір: 40.64 × 20.32 × 7.62 ¹
• Маса: 4.8 г ¹

Розпізнавальні знаки:

• Коди розробки друкованої плати: рег15б
• Інші маркування друкованих плат: 0J8008, пусте біле поле

Примітки:

1. Без устаткування, що додається.
2. Типове значення. Фактичний безперервний вихідний струм обмежений тепловиділенням.
3. Типовий найгірший випадок (тобто при напрузі VIN близькому до 5 В). Струм спокою залежить від вхідної та вихідної напруги і значно нижче для більшої частини діапазону вхідної напруги (зазвичай нижче 1 мА). Висновок ENABLE можна використовувати для зниження струму спокою до кількох сотень мікроампер.

Посилання:

• Габаритна схема понижуючого регулятора напруги D24V60F5 та D24V90F5
• Знижувальний регулятор напруги D24V60F5 та посібник зі свердління D24V90F5
• 3D модель понижуючого регулятора напруги D24V60F5 та D24V90F5