Повышающий DC-DC преобразователь 12В U3V40F12 от Pololu

Этот компактный повышающий преобразователь напряжения эффективно генерирует 12 В от входных напряжений от 1,3 В и выдерживает непрерывные входные токи до 3,5 А. (Примечание: минимальное пусковое напряжение составляет 2,7 В, но после этого оно работает до 1,3 В) Контакты имеют расстояние 2,54 мм, что делает эту плату совместимой со стандартными макетными платами и беспаечными макетными платами.

Код производителя: 4016, U3V40F12

Семейство стабилизаторов напряжения U3V40Fx представляет собой высокоэффективные синхронные коммутационные стабилизаторы, которые генерируют более высокие выходные напряжения от входных напряжений от 1,3 В. (Примечание: минимальное пусковое напряжение составляет 2,7 В) Преобразователи активно ограничивают мгновенные входные токи до 9,5 А, а входной ток обычно может достигать 4,5 А в течение нескольких секунд до активации тепловой защиты. Входные токи около 3,5 А обычно могут поддерживаться в течение многих минут без запуска теплового отключения, хотя фактическая производительность зависит от входного и выходного напряжения, а также внешних факторов, таких как температура окружающей среды и воздушный поток, обдувающий плату преобразователя. Для повышающих регуляторов выходной ток равен входному току, умноженному на эффективность, деленную на коэффициент отношения VOUT к VIN, поэтому чем больше Вы повышаете напряжение тем ниже будет максимальный выходной ток.

Эти преобразователи оснащены различными встроенными защитами, включая ограничение входного тока, плавный запуск, программируемую блокировку при пониженном напряжении, защиту от перенапряжения на выходе и отключение от перегрева.

Входное напряжение VIN изначально должно быть не менее 2,7 В и не должно превышать выходное напряжение, VOUT. (Если напряжение VIN выше чем VOUT на выходе будет напряжение выше номинального, что потенциально опасно для подключенной нагрузки, а также может повредить регулятор.) После того как преобразователь включен VIN может быть снижен до напряжения 0,8 В, и регулятор продолжит штатно работать. Однако для напряжений VIN ниже 1,3 В для питания контакта EN (с напряжением 1,3 В или более) должен использоваться внешний источник, чтобы стабилизатор был включен.

VOUT - это выходное напряжение. Функция плавного пуска регулятора постепенно увеличивает напряжение VOUT при запуске, чтобы ограничить потребление тока при запуске. При тестированииэто позволило преобразователю начать работу с емкостными нагрузками среднего размера (несколько сотен мкФ) без проблем при включении. Тем не менее, регуляторы U3V40Fx не имеют защиты от короткого замыкания на выходе, поэтому они могут быть повреждены при воздействии выходных коротких замыканий или нагрузок, которые потребляют чрезмерные импульсные токи. Мы не рекомендуем использовать их с суперконденсаторами или постоянными токовыми нагрузками сверх их максимальных непрерывных номинальных значений.

Регулятор включен по умолчанию: подтягивающий резистор 30 кОм на плате соединяет контакт EN с VIN. Для выключения преобразователя необходимо на этот вход подать напряжение ниже 0,4 В, чтобы отключить регулятор и перевести плату в состояние низкого энергопотребления. Однако, обратите внимание, что из-за их стандартной топологии преобразователь U3V40Fx не имеет возможности отключать питание от нагрузки, поэтому входное напряжение будет проходить непосредственно через VOUT при отключении регулятора. Потребляемый ток покоя обычно составляет менее 2 мА без учета потребления нагрузки.

Добавляя резистор R между EN и GND, можно установить точный порог отсечки с низким VIN. Следующие уравнения показывают связь между напряжением среза в вольтах и сопротивление в кОм:

R=36.9.(Vотсечки –1,38)

Контакты для подключения VIN и GND дублируются, что позволяет использовать два контакта коннектора для каждого соединения. Обратите внимание, что каждый контакт коннектора рассчитан только на 3 А (6 А в сочетании на пару), а макетные платы без пайки обычно не предназначены для обработки более нескольких ампер.

Типичная эффективность:

Эффективность регулятора напряжения, определяемого как (Power out) / (Power in), является важным показателем его производительности, особенно когда существует проблема с временем автономной работы или нагревом. Как показано на графиках ниже, регулятор U3V40F5 имеет КПД от 85% до 95% для большинства комбинаций входного напряжения, выходного напряжения и нагрузки.

Максимальный непрерывный выходной ток:

Максимально достижимый выходной ток примерно пропорционален отношению входного напряжения к выходному. Кроме того, максимальный выходной ток может зависеть от других факторов, включая температуру окружающей среды, потока воздуха и теплоотвода. На графике ниже показаны типичные максимальные непрерывные выходные токи, которые эти регуляторы могут подавать при комнатной температуре без принудительного воздушного охлаждения или теплоотвода.

Ток покоя:

Ток покоя - это ток, который регулятор использует только для питания и график ниже показывает это для различных версий регулятора в зависимости от входного напряжения. Вход EN модуля может быть низким, чтобы перевести плату в состояние с низким энергопотреблением, где она обычно потребляет около 35 мкА на вольт на выводе VIN.

Скачки напряжения LC:

При подключении напряжения к электронным цепям начальное поступление тока может вызвать разрушительные скачки напряжения, которые намного выше входного напряжения. В тестах с этим семейством регуляторов, связанных с типичными силовыми проводами (~ 30-дюймовые тестовые зажимы), было обнаружено, что входные напряжения до 11 В обычно не вызывают всплесков, достаточно высоких, чтобы повредить сам регулятор, но даже более низкие входные напряжения вызывают всплески, которые все еще могут быть проблематичными для повышающих преобразователей, работающих с входным напряжением, близким к установленному выходному напряжению, поскольку входные напряжения выше заданного выходного напряжения будут распространяться на выход и могут повредить цепи, питающиеся от преобразователя. Электролитический конденсатор (33 мкФ является хорошей отправной точкой) может быть добавлен близко к регулятору между VIN и GND, чтобы помочь подавить эти всплески.

Характеристики:

• Входное напряжение: от 1,3 В до 12 В (Минимальное пусковое напряжение составляет 2,7 В)
• Выходное напряжение: 12 В с точностью 4%
• Типовой КПД: от 85% до 95%, в зависимости от входного напряжения, выходного напряжения и нагрузки
• Частота переключения: ~600 кГц при больших нагрузках
• Энергосберегающий режим с ультразвуковым управлением, который повышает эффективность легкой нагрузки за счет снижения частоты переключения, но удерживает ее выше слышимого диапазона (20 кГц)
• Ток покоя холостого хода: до 2 мА
• Перегрузочные возможности преобразователя:
  • Мгновенные входные токи до 9,5 А
  • Входные токи до 4 А в течение нескольких секунд
  • Входные токи до 3,5 А при длительной длительности
• Интегрированные средства защиты:
  • Отключение при перегреве
  • Функция плавного пуска ограничивает пусковой ток и постепенно увеличивает выходное напряжение
  • Защита от перенапряжения на выходе (обычно при 16,5 В)
  • Поцикловый входной ток, ограниченный 9,5 А
• Компактный размер: 15,2 × 15,2 × 5,6 мм
• Вес: 1,5 г
• Размещение производства: Лас Вегас, Калифорния, США