Инструменты и материалы ► Лабораторный блок питания

Преобразователь постоянного напряжения DC-DC 1200Вт Boost повышающий с активным охлаждением

Код товара: CTTL10934

Схематика преобразователя DC-DC SZ-BT07CCCV-A 1200W

Модель SZ-BT07CCCV-A 1200W ориентирована на эксплуатацию в мощных системах питания и предназначена для интеграции в бытовые и промышленные схемы распределения электроэнергии, включая области автомобилестроения и электрического транспорта. Модуль импульсного повышающего преобразователя спроектирован для питания напряжением 12 - 80В постоянного тока до 18А всевозможной электроники и электроприборов от бортовых сетей легкового или грузового транспорта, от стационарных источников АС-DC, или от портативных энергоносителей. SZ-BT07CCCV-A может выполнять функцию драйвера для мощного светодиодного оборудования (не менее 7Вт мощности в суммарном потреблении).

Преобразователь SZ-BT07CCCV-A 1200W построен по схеме повышения напряжения. Уровень входного напряжения в повышающем преобразователе определяет нижнюю границу регулировки доступного выходного напряжения. Без активной нагрузки, напряжение на выходе модуля всегда будет выше входного. Наименьшая рекомендуемая разница между входом и выходом составляет 2 вольта. Асинхронный DC-DC преобразователь SZ-BT07CCCV собран на контроллере TL494, использующего метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на этапе формирования выходных параметров энергии. Контроллер TL494 управляет включением и выключением силового MOSFET-транзистора NCE85H21TC с частотой 120 кГц, работающего в связке с индукционным дросселем и выпрямительным диодом MBR20100CT.

Входной контур платы SZ-BT07CCCV защищён от токов короткого замыкания 30-амперным плавким предохранителем напряжением на 100 вольт, установленным в специальный держатель. Вышедший из строя предохранитель легко заменяется на новый. Дополнительно во входном контуре присутствует МОП-транзистор NCE80H16, исключающий поступление энергии в схему платы тогда, когда плюсовой и минусовой полюса первичного источника не верно подключены к входным клеммам. В выходном контуре преобразователя подобной защиты нет. Присоединение линий питания нагрузки к клеммам выхода требует предельного внимания к соблюдению полярности.

Модуль оснащён массивным алюминиевым радиатором охлаждения силовых компонентов преобразователя. Система с пассивным охлаждением успешно справляется с малыми и средними токовыми нагрузками до 10А. Нормальному продолжительному функционированию SZ-BT07CCCV-A в нагрузках с высоким током способствует перевод воздушного охлаждения с пассивного состояния на активный. Плата укомплектована вспомогательным чипом 0.4-амперного ШИМ-регулятора XL7005A, генерирующего напряжение открытия мощного силового ключа преобразователя. Этим же бесперебойным напряжением может быть запитан 12-вольтовый вентилятор размером 50 х 50 мм, соединённый через малый белый разъём JST-2.54. В местах штатного крепления кулера, в радиаторе подготовлены посадочные отверстия диаметром 3 мм.

Обратите внимание!

Преобразователь SZ-BT07CCCV работает в диапазоне повышенного напряжения постоянного тока, опасного для человека. Подключение и настройка настоящего DC-DC модуля должна осуществляться специально обученным лицом, с соблюдением норм и правил электробезопасности при обращении с высоковольтными электроприборами.

Интерфейсы подключения и компоненты DC-DC повышающего модуля SZ-BT07CCCV-A 1200W Boost Converter

Настройка параметров выхода DC-DC преобразователя SZ-BT07CCCV-A

Модуль способен контролировать параметры вырабатываемой на выходе электроэнергии. SZ-BT07CCCV располагает простым в эксплуатации интерфейсом ручного управления устройством. Установлены многооборотный потенциометр регулировки уровня выходного напряжения "CV V-ADJ", и аналогичный подстроечник ограничения выходного тока "CC A-ADJ". В процессе вращения винта соответствующего резистора по часовой или против часовой стрелке, настраиваемый параметр электроэнергии принимает большее или меньшее значение.

Входное напряжение

Наличием встроенного регулятора входного напряжения RV1, особое внимание в модуле мощного импульсного DC-DC 1200Вт обращёно в сторону защиты автономных источников питания с лимитированным запасом энергии (автомобильные, бытовые и промышленные аккумуляторные батареи с напряжением от 12В) от глубокого разряда. Плата DC-DC регулятора поддерживает работу с источниками экологически чистой "зелёной энергии", предотвращает их повреждение исключением состояний перегрузки. В случаях приходящего на DC-DC преобразователь пониженного входного напряжения, недостаточного для преодоления порогового значения, установленного регулятором "RV1", схема преобразования энергии срабатывает на отключение внутренних силовых цепей, загорается светодиодный индикатор "UVLO". Выходная мощность модуля SZ-BT07CCCV соответствует мощности первичного источника электроэнергии. С возвращение вольтажа входного напряжения на нормальный уровень, DC-DC модуль возобновляет процесс преобразования.

Выходной ток

Регулировкой потенциометра "CC A-ADJ" определяется величина силы тока, доступная для потребления нагрузкой, превышение которой заведомо недопустимо. Режима стабилизации тока с автоматической балансировкой выходной мощности у настоящего преобразователя нет. Система силовых контуров в SZ-BT07CCCV Boost Module настроена на простое автоотключение, когда нагрузочный ток пересекает вверх установленную границу потребления. На выходе устанавливается мощность, соответствующая мощности первичного источника электроэнергии. Загорается светодиодный индикатор "OCP".

Нижняя граница регулируемого нагрузочного тока в схеме преобразователя определена значением 500мА. Модель SZ-BT07CCCV не предусматривает возможность управления токами нагрузки меньшей величины.

Регулировку параметра ограничения тока желательно проводить с помощью электронного прибора, эмулирующего силовую нагрузку. Либо воспользоваться амперметром, подключенным в разрыв с нагрузочной цепью со стабильными, чётко известными параметрами потребления. Измеряемое вольтметром напряжение на выходе преобразователя SZ-BT07CCCV, в точке ограничения тока сбрасывается до уровня входного.

Обратите внимание!

Минусовые контакты на входе IN- и выходе OUT- платы преобразователя следует подключать отдельно друг от друга. В случае их объединения в одну общую линию, функция ограничения нагрузочного тока в модуле регулятора SZ-BT07CCCV работать не будет.

Выходное напряжение

Регулировка выходного напряжения требует подключения к плюсовому OUT+ и минусовому OUT- контактам платы произвольного вольтметра на 100В и более (мультиметра). Напряжение выхода устанавливается по показаниям измерительного прибора. В режиме стабилизации напряжения, преобразователь автоматически повышает входное напряжение с меньшим вольтажом до заданного на выходе значения. Разница потенциалов напряжения компенсируется увеличением потребления входного тока.

Коэффициент эффективности преобразования энергии SZ-BT07CCCV-A

Модуль импульсного DC-DC регулятора с ШИМ-контроллером TL494 потребляет больше электроэнергии от первичного источника, подключенного ко входу, и вырабатывает на выходе мощность меньшего значения. Коэффициент полезного действия SZ-BT07CCCV может доходить до 92%. Характеристика КПД не постоянна, её величина напрямую зависит от параметров эксплуатации преобразователя, выражается в процентном отношении, и рассчитывается делением вырабатываемой (выходной) мощности на потребляемую (входную) мощность. Изменение любого из настраиваемых параметров настоящего импульсного регулятора повлияет на эффективность. "Потерянный" процент КПД расходуется в процессе преобразования.

Базовая формула преобразования электроэнергии выглядит следующим образом: (U*I) P_входа = P_выхода * КПД. В тоже время, типовая формула ограничена допустимыми эксплуатационными характеристиками преобразователя SZ-BT07CCCV, имеющего точное обозначение норм потребления и выработки напряжения и тока, с учётом пределов выходной мощности. Например, при входном напряжении 12В и токе 20А, выходная мощность не превысит 240Вт, при входных 24В и 20А - не составит более 480Вт, с 36 вольтами на входе - до 720Вт, и т.д.)

Физические размеры, мм

Техническая документация

1. Спецификация микросхемы ШИМ-контроллера TL494 (англ., PDF, Datasheet);