Перетворювач DC/DC ізольований знижуючий, 5В 300 мА, D24Z3F5

Цей понижувальний стабілізатор напруги складається з вхідного стабілізатора, що понижує (buck), розташованого перед ізольованим модулем живлення постійного струму. Це дозволяє отримувати струм до 300 мА при напрузі 5 В (за замовчуванням) або 5.5 В (вибирається користувачем) з широкого діапазону вхідної напруги від 5.5 В до 36 В.

Код виробника: 5756, D24Z3F5

Цей понижувальний стабілізатор напруги складається з 5-вольтового понижуючого стабілізатора на вході, за яким слідує ізольований модуль перетворювача постійного струму Texas Instruments UCC33420RAQR на виході, що забезпечує вихідний струм до 300 мА при 5 В (за замовчуванням). від 5.5 до 36 В. На відміну від неізольованих стабілізаторів, вихідна земля (GNDO) фактично незалежна від вхідної сторони (GNDI), що може бути корисно для запобігання контурних перешкод і уникнення струмів заземлення, які можуть викликати непередбачувану поведінку системи або навіть призводити до пошкоджень потенціал.

Блок-схема ізольованого знижувального стабілізатора напруги D24Z3F5 на 5 В, 300 мА:

Характеристики::

• Вхідна напруга: від 5.5 В до 36 В (може працювати при напрузі до 4.6 В зі зменшеним вихідним струмовим навантаженням).
• Вихідна напруга: 5 В (за замовчуванням) або 5.5 В (вибирається) з точністю 4%.
• Вихідний струм: до 300 мА у безперервному режимі.
• Гальванічна ізоляція між входом та виходом: забезпечується за допомогою мікросхеми Texas Instruments UCC33420, яка має такі параметри ізоляції:
• Базовий рівень ізоляції: 3000 В середньоквадратичного значення
• Максимальна робоча напруга ізоляції: 820 В середньоквадратичного значення.
• Типовий струм спокою без навантаження: від 1 до 6 мА (див. графік струму спокою нижче).
• Типовий ККД: від 45% до 55%, залежно від вхідної напруги та навантаження (див. графік ККД нижче).
• Частота перемикання на вході (знижуючий перетворювач): ~1.1 МГц при великих навантаженнях.
• Вихідна частота перемикання (ізольованого DC-DC перетворювача): 64.5 МГц. Частота перемикання на вході знижується за низьких струмів для підвищення ефективності при малому навантаженні.
• Захист від перегріву: Є
• Захист від зворотної полярності: відсутній
• Розмір: 10.16 × 25.4 мм, сумісний із макетною платою, з кроком отворів 2.54 мм.

Відмінні знаки:

• Коди розробки друкованих плат Reg40а
• Інші позначення на друкованій платі: 0J16168

Використання модуля:

Роз'єми позначені на звороті друкованої плати і розташовані з кроком 2.54 мм уздовж країв плати для сумісності з безпайковими макетними платами, роз'ємами та іншими пристроями для прототипування, що використовують сітку 2.54 мм. Ви можете припаювати дроти або штирьові роз'єми 2.54 мм безпосередньо до плати. Примітка: штирові роз'єми не входять до комплекту поставки, але прямі та кутові штирьові роз'єми можна придбати окремо.

Типова ефективність:

ККД стабілізатора напруги, що визначається як (вихідна потужність)/(вхідна потужність), є важливим показником його продуктивності, особливо коли важливі термін служби батареї або тепловиділення. На графіку нижче показано ККД вихідної напруги VOUT (5 В) при різних вхідних напругах залежно від вихідного струму:

Зверніть увагу, що оскільки цей модуль складається з двох послідовно з'єднаних стабілізаторів і включає ізольовану передачу потужності, його ККД становить менше 60%, що значно нижче, ніж у наших неізольованих імпульсних стабілізаторів напруги.

Максимальний безперервний вихідний струм:

Мікросхема UCC33420 розрахована на безперервний вихідний струм до 300 мА, і в тестах D24Z3F5 при кімнатній температурі і без примусової циркуляції повітря UCC33420 змогла підтримувати безперервний струм 300 мА протягом декількох хвилин в більшості робочих діапазонів. Однак в цих умовах температура перевищить 125°C, тому на наступному графіку показані безперервні струми, які вона може видавати без перевищення 125°C, для кращого прямого порівняння з іншими регуляторами. Невеликого відведення тепла або примусової циркуляції повітря має бути достатньо для досягнення безперервного струму 300 мА у всьому діапазоні робочої напруги.

У процесі звичайної експлуатації цей виріб може нагріватися настільки, що може обпекти. Будьте обережні при користуванні цим виробом або іншими компонентами, що до нього підключені.

Струм спокою:

Струм спокою - це струм, який регулятор використовує лише для власного живлення. На графіку нижче показано залежність цього струму від вхідної напруги, включаючи напруги, що виходять за межі допустимого робочого діапазону пристрою:

Знижений вихідний струм при вхідній напрузі нижче 5.5 В:

Мінімальна вхідна напруга, що рекомендується, для цього стабілізатора становить 5.5 В, але він може працювати і при напрузі близько 4.6 В зі зменшеною вихідною струмовою потужністю, як показано на графіку нижче:

Питання щодо коефіцієнта ізоляції та витоку струму через друковану плату:

Мікросхема UCC33420 забезпечує базову ізоляцію із заявленим виробником робочою напругою 820 В RMS. Корпус мікросхеми має зазор і витік струму більше 4.1 мм, але в друкованої платі під мікросхемою є виточений паз, який би відстань витоку струму 4.9 мм. Приблизне емпіричне правило свідчить, що незабруднені друковані плати FR4 повинні мати приблизно 1 мм витоку струму на кожні 100 RMS ізоляції. Зверніть увагу, що модуль регулятора не сертифікований за будь-яким конкретним стандартом безпеки.

Скачки напруги LC:

При подачі напруги на електронні схеми початковий стрибок струму може спричинити стрибки напруги, що значно перевищують вхідну напругу. Якщо ці стрибки перевищують максимальну напругу регулятора (36), регулятор може вийти з ладу. У тестах з типовими силовими проводами (тестові затискачі довжиною близько 30 дюймів) спостерігалися стрибки, що наближаються до 36, при вхідній напрузі близько 20 В. Джерела живлення або проводи з високою індуктивністю посилюють ці стрибки. Для придушення цих стрибків можна додати електролітичний конденсатор (33 мкФ - хороша відправна точка) поруч із регулятором між VIN та GNDI.

Посилання:

• Габаритна схема ізольованого понижуючого стабілізатора напруги D24Z3F5 на 5 В, 3
• 3D-модель ізольованого понижуючого стабілізатора напруги D24Z3F5 на 5 В, 300 м
• Інструкція зі свердління для ізольованого знижувального стабілізатора напруги 5 В, 300 мА D24Z3F5
• Технічний опис мікросхеми TI UCC33420