Регулируемый повышающий/понижающий преобразователь 4-12В 2А S18V20ALV

Эти повышающие/понижающие регуляторы принимают входное напряжение от 3 В до 30 В и увеличивают или уменьшают его по мере необходимости для получения регулируемого выходного напряжения от 9 В до 30 В. Они представляют собой импульсные регуляторы (также называемые импульсными источниками питания (SMPS) или преобразователями постоянного тока в постоянный ток) с топологией однотактного первично-индукторного преобразователя (SEPIC), и их типичный КПД составляет от 80% до 90%. Доступный выходной ток является функцией входного напряжения, выходного напряжения и КПД, но он будет около 2 А, когда входное напряжение близко к выходному напряжению.

Код производителя: 2572, S18V20ALV

Семейство регуляторов S18V20x состоит из двух версий с регулируемым выходом, а также пяти версий, которые выводят фиксированные 5 В, 6 В, 9 В, 12 В или 24 В. Различные версии платы выглядят очень похоже, поэтому нижняя шелкография включает пустое место, где вы можете добавить свои собственные отличительные знаки или этикетки. Эта страница продукта применима к обеим версиям с регулируемым выходом семейства S18V20x.

Гибкость входного напряжения, предлагаемая этими регуляторами, особенно хорошо подходит для приложений с питанием от батарей, в которых напряжение батареи начинается выше желаемого выходного напряжения и падает ниже целевого значения по мере разрядки батареи. Без типичного ограничения на напряжение батареи, остающееся выше требуемого напряжения в течение всего срока службы, можно рассмотреть новые аккумуляторные блоки и форм-факторы.

Одноразовая батарея напряжением 9 В, питающая цепь напряжением 5 В, может разрядиться до напряжения ниже 3 В, а не отключаться при напряжении 6 В, как в случае с типичными линейными или понижающими стабилизаторами.

Ток покоя без нагрузки обычно составляет от 1 мА до 5 мА для большинства комбинаций входных и выходных напряжений, хотя сочетание очень высокого выходного напряжения и очень низкого входного напряжения (например, при повышении с 3 В на входе до 24 В на выходе) может привести к токам покоя порядка нескольких десятков миллиампер.

Вывод ENABLE можно использовать для перевода платы в состояние пониженного энергопотребления, при котором ток покоя снижается до значения от 10 до 20 мкА на вольт на VIN (например, приблизительно 30 мкА при входном напряжении 3 В и 500 мкА при входном напряжении 30 В).

Этот регулятор имеет встроенную защиту от обратного напряжения, защиту от перегрузки по току, тепловое отключение (которое обычно срабатывает при температуре 165 °C) и блокировку при пониженном напряжении, которая заставляет регулятор отключаться, когда входное напряжение опускается ниже 2.5 В (типичное значение).

Характеристики:

• Входное напряжение: от 2.9 В до 32 В ¹
• Выходное напряжение: регулируется от 4 В до 12 В
• Типичный максимальный выходной ток: 2 А (когда входное напряжение близко к выходному напряжению; раздел «Типичная эффективность и выходной ток» ниже показывает, как достижимый выходной ток зависит от входного и выходного напряжений)
• Интегрированная защита от обратного напряжения (до 30 В), защита от перегрузки по току, отключение при перегреве и блокировка при пониженном напряжении
• Максимальный ток покоя: не более 5 мА
• Типичная эффективность составляет от 80% до 90% в зависимости от входного напряжения, выходного напряжения и нагрузки.
• Четыре монтажных отверстия для винтов #2 или M2
• Компактный размер: 43 × 21 × 10 мм
• Меньшие отверстия для штыревых контактов 2.54 мм и большие отверстия для клеммных колодок предлагают несколько вариантов подключения к плате.

Примечание:

¹ 32 В - абсолютное максимальное рабочее напряжение; рекомендуемое максимальное рабочее напряжение составляет 30 В, что является пределом защиты от обратного напряжения.

Использование регулятора:

Подключение:

Этот повышающий/понижающий регулятор имеет четыре соединения: входное напряжение (VIN), заземление (GND), выходное напряжение (VOUT) и ENABLE.

Входное напряжение VIN должно быть в пределах от 2.9 В до 32 В. Более низкое входное напряжение может привести к отключению регулятора или его неустойчивой работе. Более высокие входные напряжения могут вывести регулятор из строя, поэтому вам следует убедиться, что шум на входе не является чрезмерным. 32 В следует рассматривать как абсолютное максимальное входное напряжение. Наше рекомендуемое максимальное рабочее напряжение составляет 30 В, что является пределом защиты от обратного напряжения. Кроме того, рекомендуется. поддерживать сумму входного и выходного напряжений ниже 55 В.

Регулятор включен по умолчанию: подтягивающий резистор 100 кОм на плате подключает вывод ENABLE к защищенному от обратной полярности VIN. Вывод ENABLE может быть переведен в низкое состояние (ниже 0.7 В), чтобы перевести плату в состояние пониженного энергопотребления. Потребляемый ток в этом спящем режиме определяется током в подтягивающем резисторе от ENABLE до VIN и схемой защиты от обратного напряжения, которая будет потреблять от 10 мкА до 20 мкА на вольт на VIN, когда ENABLE удерживается на низком уровне (например, приблизительно 30 мкА при 3 В на входе и 500 мкА при 30 В на входе). Если вам не нужна эта функция, вы должны оставить вывод ENABLE отключенным. Обратите внимание, что топология SEPIC имеет встроенный конденсатор от входа до выхода, поэтому выход не полностью отключен от входа, даже когда регулятор выключен.

Регулируемый повышающий/понижающий стабилизатор напряжения Pololu S18V20ALV с дополнительными клеммными колодками и штыревыми разъемами:

Соединения маркированы на задней стороне печатной платы, и плата предлагает несколько вариантов для выполнения электрических соединений. Вы можете припаять прилагаемые 2-контактные клеммные колодки с шагом 5 мм к двум парам больших отверстий на концах платы. В качестве альтернативы, если вы хотите использовать этот регулятор с макетной платой без пайки, разъемами с шагом 2.54 мм или другими макетными устройствами, которые используют сетку 2.54 мм, вы можете припаять части прилагаемой прямой полосы штыревых разъемов 9×1 к меньшим отверстиям, расположенным с интервалом 2.54 мм (каждое большое сквозное отверстие имеет соответствующую пару этих меньших отверстий). Для наиболее компактной установки вы можете припаять провода непосредственно к плате.

Плата имеет четыре монтажных отверстия, предназначенных для винтов #2 или M2 . В случаях, когда монтажные винты не используются, а провода припаиваются непосредственно к плате, изолированная часть проводов может быть пропущена через монтажные отверстия для снятия натяжения. На рисунке выше показан пример этого с проводом 20 AWG , который был близок к пределу того, что могло пройти через монтажные отверстия.

Установка выходного напряжения:

Выходное напряжение можно отрегулировать с помощью мультиметра и легкой нагрузки (например, резистора сопротивлением от 10 кОм до 100 кОм). Поворот потенциометра по часовой стрелке увеличивает выходное напряжение. На выходное напряжение может повлиять прикосновение отвертки к потенциометру, поэтому измерение выходного напряжения следует выполнять, не касаясь потенциометра (также следует отметить, что прикосновение пальцев к частям платы может повлиять на выходное напряжение). На следующем графике показано приблизительное выходное напряжение в зависимости от положения потенциометра:

Настройки выходного напряжения для регулируемых повышающих/понижающих стабилизаторов напряжения Pololu S18V20ALV (синяя линия) и S18V20AHV (красная линия).

Примечание: Не рекомендуется использовать этот регулятор в ситуациях, когда сумма входного и выходного напряжений превышает 55 В. Например, если ваше входное напряжение может достигать 30 В, вам следует поддерживать выходное напряжение ниже 25 В. Обычно не очень практично использовать версию AHV этого регулятора выше примерно 24 В на выходе. Повышающий регулятор напряжения U3V50AHV обычно будет более подходящим вариантом для приложений с более высоким выходным напряжением.

Подстроечный потенциометр не рассчитан на непрерывную регулировку вперед и назад; предполагаемое применение — установка выходного напряжения несколько раз за его срок службы.

Типичная эффективность и выходной ток:

Эффективность регулятора напряжения, определяемая как (Мощность на выходе)/(Мощность на входе), является важным показателем его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве. Эти импульсные регуляторы имеют эффективность от 80% до 90% для большинства комбинаций входного напряжения, выходного напряжения и нагрузки.

Максимально достижимый выходной ток платы зависит от входного напряжения, а также от других факторов, включая температуру окружающей среды, поток воздуха и теплоотвод. На графиках ниже показаны выходные токи, при которых защита от перегрева этого регулятора напряжения обычно срабатывает через несколько секунд. Эти токи представляют собой предел возможностей регулятора и не могут поддерживаться в течение длительного времени, поэтому непрерывные токи, которые может обеспечить регулятор, обычно на несколько сотен миллиампер ниже.

При нормальной работе этот продукт может нагреваться настолько, что может обжечь вас. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом или другими компонентами, подключенными к нему.

Ссылки:

• Габаритная схема повышающего/понижающего регулятора напряжения S18V20x (309k pdf)
• 3D-модель повышающего/понижающего регулятора напряжения S18V20x ( 4 МБ)
• Регулятор напряжения S18V20x, повышающий/понижающий, руководство по сверлению (44k dxf).