Повышающий / понижающий преобразователь напряжения DC-DC, вход 5.5 ~ 30 В, выход 0.5 ~ 30 В (XY-SJV-4)

Технические характеристики:

• Модель: XY-SJV-4 
• Вид преобразователя: асинхронный, неизолированный, импульсный, универсальный, SEPIC, повышающий, понижающий
• Рабочее напряжение:
  Входное: 5.5 ~ 30 В
  Выходное: 0.5 ~ 30 В
• Блокируемое напряжение: менее 3.0В
• Ток потребления / нагрузки:
  Продолжительный: до 3 А (естественное охлаждение)
  Кратковременный: до 4 А (усиленное охлаждение)
• Мощность, макс: 30 Вт (50 Вт усиленное охлаждение)
• Управляющий ШИМ-контроллер: FP5139
• Силовой MOSFET-транзистор: NCE6075K
• Частота переключения: 180 ± 20 кГц
• Эффективность преобразования (КПД), макс: 91%
• Управление: регулировка выходного напряжения вращением винта потенциометра
• Количество оборотов полного хода потенциометра: 25 ± 3
• Дополнительные функции: нет
• Светодиодная индикация: нет
• Контактная группа: площадки для припайки
• Монтажные отверстия: 2 х Ø2.8 мм
• Рабочая температура: -10℃ ~ +85℃
• Размеры: 56 х 20.2 х 21 мм
• Вес: 17 г

ВНИМАНИЕ! От порта USB 5V стабилизатор не работает! Минимально необходимое напряжение 5.5V.

Главные отличия универсального преобразователя

В отличии от однонаправленных DC-DC регуляторов, выравнивающих и удерживающих уровень напряжения на выходе при соблюдении условий более высокого или менее низкого входного напряжения, универсальные преобразователи самостоятельно повышают и понижают низкое или высокое входное напряжение до заданного уровня. Одним из удачным примеров эффективного использования универсального преобразователя с настроенным 12-вольтовым выходом может выступать обычная автомобильная бортовая сеть питания, в которой возможны явления колебаний напряжения от 10В до 14В.

Конструкция модуля DC-DC стабилизатора напряжения XY-SJV-4

В основе данного преобразователя с несимметрично нагруженной первичной индуктивностью (топология SEPIC) использован ШИМ-контроллер FP5139, стоящий в связке с мощным силовым переключающим MOSFET-транзистором с маркировкой NCE6075K. Плата DC-DC регулятора работает на постоянной частоте 180кГц. Стабилизатор напряжения XY-SJV-4 поддерживает спектр входного напряжения от 5.5В до 30В, вырабатывает напряжение на выходе в диапазоне от 0.5В до 30В.

В продолжительном режиме работы, преобразователь уверенно справляется с любыми нагрузками, сила тока в которых не превышает 3А. С добавлением усиленного охлаждения платы, в режиме кратковременного потребления энергии нагрузкой, модуль XY-SJV-4 выдерживает до 4А. Силовой ключ NCE6075K, индуктивный дроссель и выпрямительный выходной диод SS56 нуждаются в дополнительном охлаждении, когда входной ток переходит за 3-амперную отметку, или выходная мощность достигает 30Вт.

Вместо двух отдельных индуктивных дросселей используется один сердечник, с парой намотанных и гальванически развязанных обмоток повышающей и понижающей цепей. Монтаж основных и сопутствующих компонентов односторонний. Противоположные концы платы имеют по сквозному отверстию диаметром 2.8мм, предназначенному для крепления XY-SJV-4 к произвольной поверхности или конструкции.

Подключение и настройка DC-DC модуля XY-SJV-4

Контакты источника входного напряжения и тока припаиваются к специальным площадкам с 1.8мм перфорацией и маркировкой IN+/IN-, расположенным по углам входа платы XY-SJV-4. Цепь нагрузки присоединяется с противоположной стороны выхода OUT+/OUT-. Подключение контактов с обеих сторон следует выполнять с максимальным вниманием, защиты от неправильной полярности в схеме преобразователя нет.

Модуль универсального DC-DC преобразователя оснащён ручным механическим регулятором уровня выходного напряжения — миниатюрным потенциометром с подстроечным винтом многооборотного вращения. Поворотами по часовой стрелке или против осуществляется выбор напряжения, направления соответствуют увеличению или уменьшению. Полный переход между низкой и высокой границами поддерживаемого выходного напряжения 0.5-30В выполняется за 25 ± 3 оборотов потенциометра вокруг своей оси. Установка выбранного уровня выходного напряжения достигается оценкой показаний любого вольтметра, замеряющего свободные от нагрузки контакты группы OUT+/-.

Защита модуля преобразователя

Плата универсального DC-DC стабилизатора XY-SJV-4 лишена защиты входного и выходного контуров от неправильного подключения полюсов источника и потребителя электроэнергии. Термозащиты от перегрева компонентов не предусмотрено. Модуль содержит механизм отключения схемы преобразования от токов короткого замыкания на выходе и пониженного напряжения с входной стороны (менее 2.7В ~ 3В). Срабатывание защиты аварийно блокирует нормальный режим работы платы XY-SJV-4, обратно восстанавливаемый после полного сброса входного напряжения.

Эффективность преобразования энергии

Коэффициент полезного действия в схеме модуля преобразователя энергии XY-SJV-4 с ШИМ-контроллером FP5139 достигает высоких 91%. КПД рассчитывается отношением показателей выходной мощности к входной, и напрямую зависит от параметров эксплуатации преобразователя. Импульсный преобразователь расходует бóльшую мощность от источника напряжения, и вырабатывает мéньшую мощность для нагрузочной цепи. Наилучший показатель КПД определяется условием минимальной разницы входного и выходного напряжений, с наименьшим значением тока нагрузки. Увеличение любого из этих двух параметров, в большей или меньшей степени приводит к снижению КПД.