Модуль RP0143. HW-514. Понижающий DC-DC на XL4015E с вольтметром

Обратите внимание на близкий по назначению товар: Модуль RP0142. Понижающий DC-DC на XL4015 в акриловом корпусе и с ЖК-дисплеем

    
U_ВХ = 4…38 В; U_ВЫХ = 1,25...36 В; I_{ВЫХ (МАХ)} = 5 А; P_МАХ = 75 Вт
                   

  Преобразователь XL4015 – это лёгкий в использовании, универсальный модуль питания, с возможностями понижения выходного напряжения, и плавной его регулировки до требуемого уровня.
  Преобразователь позволяет выполнять быстрое подключение бесчисленного множества бытовых и индустриальных микроэлектронных схем серийного или индивидуального производства, функционирующих от напряжения DC 1,25...32 В, к стационарным источникам питания, сетевым адаптерам, или автономным батареям с повышенным напряжением в диапазоне DC 4...36 В.
  Проводимость тока у преобразователя HW-514 достигает внушительных 5 А, обладает простой схемой и малыми физическими размерами.
  Наиболее часто модуль на XL4015 используется в составе самостоятельно изготавливаемых электронных изделий, для питания светодиодного оборудования или микроэлектронной периферии, программируемой логики, цифро-аналоговых компонентов учебно-познавательных микроконтроллерных конструкторов. Пригоден в качестве замены иным маломощным понижающим преобразователям.
  HW-514 не имеет встроенного регулируемого ограничителя по току нагрузки. Рекомендованный ток на выходе в нормальных условиях эксплуатации (+25 °С), без установки на чип XL4051 дополнительного пассивного или активного воздушного охлаждения, не должен превышать 2,5...3 А. Для нагрузок с током выше 3 А - охлаждение должно быть обязательным.
  Опорный вольтаж у микросхемы регулятора составляет DC 1,25 В, которым ограничивается нижний порог доступного на выходе напряжения. Со стороны преобразуемого напряжения, на плату добавлен лишь простой, постоянно светящийся в рабочем состоянии светодиодный индикатор, гаснущий в случаях перегрузки ИС XL4015 из-за снижения напряжения на выходе до минимальных DC 1,25 В. Внутренняя схема преобразователя имеет очень небольшой процент падения напряжения. Вместо постоянного резистора в контуре обратной связи установлен переменный резистор, изменяющий напряжение выхода. Интегрированный в XL4015 мощный переключающий MOSFET транзистор, работающий на фиксированной частоте 180 кГц, выделяет много тепла и ощутимо горячо разогревает корпус микросхемы в нагрузках с током более 2,5 А. Для эффективного охлаждения XL4015 требуется обязательное приклеивание прилагаемого в комплекте радиатора.

  Примечание. Если преобразователь эксплуатируется в продолжительных нагрузках с высокой мощностью, рекомендуется использование медного радиатора с большей площадью рассеивания тепла в среде с усиленным охлаждением.
 

  Подбираемый источник входного напряжения для работы в связке с HW-514 должен иметь некоторый запас по току, желательно двухкратный, относительно величины потребляемого нагрузкой.

 Эффективность преобразования

  Коэффициент полезного действия XL4015 может достигать 96 %. КПД напрямую связан с параметрами эксплуатации преобразователя, и раcсчитывается делением выходной мощности на входную. Схема практически любого преобразователя потребляет больше электроэнергии на стороне источника входного напряжения, в отличии от выдаваемой на выходе. Наилучший показатель КПД достигается минимальной разницей напряжений между входом и выходом, с наименьшим нагрузочным током. Увеличение любого из этих двух параметров, в большей или меньшей степени приводит к снижению КПД.

 Функция вольтметра в HW-514

  Плата преобразователя немного отличается от аналогичных себе, но более компактных моделей на XL4015E1 наличием встроенного цифрового вольтметра, предлагающего удобный способ постоянного наглядного информирования о уровнях напряжения на входе или на выходе, с визуальным отображением актуальных показателей на собственном экране. Измерительный блок HW-514 собран из микроконтроллера STM8F003/N76E003, семисегментного трёхсимвольного светодиодного индикатора размером чуть больше дюйма в диагонали, и парой тактовых кнопок управления. Цифры простенького экрана красного свечения с высокой яркостью, хорошо различаемые на небольшом удалении даже при высоком уровне окружающего освещения. Показание замеров вольтметра может незначительно отличатся от действительного, погрешность цифрового датчика напряжения составляет ±0,5 В.

 Кнопочное управление HW-514

  Две кнопки управления вольтметром в HW-514 не имеют каких-либо смысловых буквенно-символьных обозначений. Обе кнопки расположены по бокам цифрового экрана, одна со стороны контактов входного напряжения, другая - со стороны выходного.
  Левая кнопка ON/OFF (условное название) рядом с клеммами входа включает или выключает экран, правая кнопка IN/OUT (условное название) рядом с клеммами выхода переключает показания вольтметра на входное (IN) или выходное (OUT) напряжение.
  Последние изменения в настройках отображения сохраняются при повторном включении.

 Индикация событий

  Понижающий преобразователь HW-514 укомплектован тремя светодиодными индикаторами. Зелёный светодиод сообщает о наличии рабочего напряжения на входе. Красные светодиоды IN и OUT визуально символизируют вход/выход регулятора, измеряемый вольтметром в момент свечения индикатора с соответствующей стороны.

 Подключение и установка уровня напряжения на выходе HW-514

  Контакты источника исходного напряжения и тока припаиваются к специальным площадкам HW-514 или зажимаются в винтовой клемме входной группы IN+/IN-. Цепь нагрузки присоединяется с противоположной стороны OUT+/OUT-. Подключение контактов с обеих сторон выполняется с максимальным вниманием, защиты от неправильной полярности в схеме преобразователя нет.

  Модель HW-514 оснащена ручным регулятором уровня выходного напряжения, представляющим из себя миниатюрный потенциометр с винтовым механизмом мнoгooборотного вращения. Поворотами по часовой стрелке регулируемое значение увеличивается, в обратном направлении - плавно уменьшается. От минимальных DC 1,25 В до максимальных DC 32 В потребуется около 25 ±3 полных оборотов потенциометра. Установка ограничительных параметров по току нагрузки в модуле никак не реализована.
  Регулировка выходного напряжения осуществляется (помимо встроенного вольтметра) по показаниям замеров контактов группы OUT произвольным вольтметром, до подключения к XL4015 нагрузочной цепи.

 Стабилизация напряжения

  Понижающий преобразователь HW-514 выравнивает и удерживает заданный потенциометром уровень напряжения на выходе, когда входной вольтаж больше выбранного. В понижающих преобразователях входное напряжение определяет верхний предел для выходного. Понижение входного напряжения ниже отметки выбранного значения незамедлительно приводит к пропорциональному снижению выходного вольтажа.

 Технические характеристики:
  • Модель: HW-514 / CN4015-3 / HW-316 / HW-316E;
  • Входное напряжение: DC 4...36 В;
  • Блокируемое напряжение: Менее DC 3 В;
  • Выходное напряжение: DC 1,25...32 В;
  • Пропускной ток:
    ¤ Продолжительный: До 4 А;
    ¤ Кратковременный: До 5 А;
  • Максимальная выходная мощность: 75 Вт (требуется охлаждение);
  • Чип преобразователя: XL4015 XLSEMI;
  • Коэффициент эффективности (КПД): До 96 %;
  • Частота преобразования ШИМ:
    ¤ Рабочая: 180 ±20 % кГц;
    ¤ короткое замыкание: 48 кГц;
  • Встроенные функции: Вольтметр;
  • Шаг измерения: 0,1 В;
  • Погрешность: ±0,5 В;
  • Экран:
    ¤ Конструкция: Светодиодный, трёхсимвольный, семисегментный;
    ¤ Диагональ: 26,5 мм (1,04 дюйма);
    ¤ Цвет символов: КРАСНЫЙ;
  • Управление:
    ¤ Экраном вольтметра: Цифровое, кнопочное;
    ¤ Выходным напряжением: Механеческое, вращением подстроечного винта мнoгooборотного потенциометра;
  • Количество оборотов потенциометра: 25 ±3 штуки;
  • Светодиодная индикация событий: Питание, вход/выход;
  • Защита от: Переполюсовки на входе/выходе;
  • Монтажные отверстия: 4 х Ø3,2 мм;
  • Контактная группа: Площадки, винтовые клеммы-терминалы;
  • Рабочая температура: -25...+75 °С;
  • Размеры: ~57 х 36 х 12 мм;
  • Масса: ~39 грамм.

 Комплект поставки:
  • DC-DC регулятор HW-514 на XL4015;
  • Алюминиевый радиатор с липким слоем;
  • Шестигранная латунная стойка PCHSN2-XX (4 штуки);
  • Гайка М2 (4 штуки).

---

 Техническая документация

Спецификация (datasheet) на микросхему XL4015 XLSEMI v1.5 (англ. PDF. 254 кБ) »»»
------------------
СЕЕД14821:310