Dc-Dc 300 Вт. понижающий 5-40В в 1,2-35В

Dc-Dc 300 Вт. понижающий 5-40В в 1,2-35В.

Dc-Dc 300 Вт — понижающий преобразователь с регулировкой тока и напряжения построен на микросхеме XL4016.

Микросхема работает на частоте 180 khz и построена на полевом транзисторе, за счет чего обеспечивается высокий КПД преобразователя напряжения — около 95%.

DC/DC преобразователь может использоваться как зарядное устройство (для зарядки всех типов аккумуляторов AA, AAA, Li-Ion, Li-Pol), драйвер для светодиодов и блок питания с регулировкой выходного напряжения и тока. В нем имеется встроенная защита от короткого замыкания, от перегрева.

Заменив подстроечные резисторы регулировки тока и напряжения на переменные и добавив вольтметр с амперметром , можно cделать качественный, а главное — недорогой лабораторный блок питания своими руками.

Понижающий импульсный регулируемый преобразователь можно использовать в качестве контроллера к солнечным батареям, а также для зарядки любых АКБ.

• Материал: Печатная плата и электронных компонентов
• Цвет: как показывает рис
• Входное напряжение: 5-40 В
• Выходное напряжение: 1.2-35 В (плавно регулируемое)
• Выходной ток: 9A (температура превышает 65 °C пожалуйста добавить вентилятор охлаждения)
• Постоянный ток : 0.2-9а (регулируемый)
• Выходная мощность: Максимальная мощность около 300 Вт (температура превышает 65 °C пожалуйста добавить вентилятор охлаждения)
• Размер: прибл. 2.55*1.88*0.94 дюймов/6.5*4.8*2.4 см (длина * ширина * толщина)
• Входное напряжение: 5-35В
• Выход: регулируемый 1.25-30В при токе до 3А (при выходной мощности более 15Вт потребуется организовывать теплоотвод от преобразователя, в состоянии as is его роль исполняет кусок фольги с обратной стороны платы)
• Габариты (дшв): 48х24х13мм

Итак, чтобы использовать его как зарядное устройство необходимо:

1. подать на вход питание заведомо выше напряжения полностью заряженного аккумулятора хотя бы на 2В
2. левым потенциометром выставить требуемое напряжение заряда (допустим 4.35в, на 4.2 и так полно зарядок)
3. замкнуть выход преобразователя амперметром и правым потенциометром выставить максимальный ток заряда.
4. подключить аккумулятор и ждать пока погаснут все индикаторные диоды (красные) кроме нижнего (зеленый)

По поводу диодов

преобразователь не боится короткого замыкания на выходе, но не защищен от переполюсовки

для использования в качестве драйвера светодиода выставляем напряжение холостого хода выше чем падение на диоде (диодах) на рабочем токе (в принципе можно хоть до упора выкрутить регулятор в сторону максимума), далее как в п.3 выставляем требуемый ток через диод.
подключаем светодиод — должен гореть он сам и все 3 индикатора (если верхний не горит, значит недостаточно напряжения на входе)
конечно же, это драйвер не для фонариков, а вот для всяческой мелкомотоколесной техники или стационарного освещения — вполне

Импульсный стабилизатор с регулировкой напряжения (от 1,25 до 28В) и тока (от 0,1 до 8А) на основе микросхемы XL4016.

Назначение, технические характеристики, схема подключения.

Импульсный стабилизатор, еще его называют понижающий DC-DC преобразователь XL4016, это малогабаритный, недорогой, высокоэффективный модуль с КПД до 95% на основе которого можно достаточно просто реализовать блок питания с регулировкой напряжения от 1,25 до 28В, а также ограничением (стабилизацией) тока от 0,1 до 8А, что позволяет ему выполнять функции автоматического зарядного устройства для аккумуляторов от самых малых (пальчиковых) до автомобильных. Стоит около 4$. Купить можно здесь.

Вид и назначение выводов и регулировок импульсного стабилизатора с двух сторон:

Характеристики, заявленные на сайте продавца:

1. Входное напряжение – 7-40 Вольт
2. Диапазон регулировки выходного напряжения — 1.25-35 Вольт
3. Максимальный выходной ток — 8 Ампер
4. Диапазон регулировки тока 0,3-8 Ампер
5. Порог выключения индикации заряда — 0.1 от установленного выходного тока (изменяется цвет светодиода на зеленый).
6. Минимальная разница между входным и выходным напряжением — 1 Вольт
7. КПД — до 95%
8. Рабочая частота — 300кГц (хотя в даташит самой XL4016E1 180 кГц)
9. Выходные пульсации напряжения, 50мВ при токе 5 Ампер, входном напряжении 24 и выходном 12 Вольт.
10. Диапазон рабочих температур — от — 40 до + 85.
11. Ток холостого хода — до 20мА
12. Точность поддержания тока — ±1%
13. Точность поддержания напряжения — ±1%
14. Параметры проверены в диапазоне температур 25-60 градусов и изменение составило менее 5% при токе нагрузки 5 Ампер.

Основной элемент стабилизатора – микросхема XL4016E1:

Даташит (основные характеристики) на эту микросхему доступен в интернете. В нем указаны все характеристики микросхемы и приведены типовые схемы включения.

Также в интернете доступно несколько вариантов принципиальных схем этого импульсного стабилизатора (понижающего DC-DC преобразователя XL4016). Наиболее совпадающая с моим экземпляром выглядит так:

Обзоров, информации по эксплуатации и доработке этого импульсного стабилизатора в интернете много. В основном отзывы положительные.

Основные замечания и особенности:

1. При токах 3-5 Ампер хорошо работает без вентилятора и дополнительных радиаторов. При больших токах желательно вентилятор или дополнительные радиаторы.
2. Резисторы 10кОм для регулировки выходного напряжения и тока как правило выносят на лицевую панель корпуса. Если выпаять многооборотные подстроечные резисторы из платы и установить на переднюю панель корпуса обычные переменные резисторы, то сложно производить точную установку напряжения и тока. Поэтому нужно приобретать многооборотные переменные резисторы или подключать последовательно 10 кОм еще переменные резисторы по 1 кОм для плавной регулировки. Тогда для регулировок будет по 2 резистора, грубая и плавная. Проблема решается полностью.
3. В некоторых отзывах встречаются нарекания на зависимость выходного напряжения от тока нагрузки. Здесь важно, чтобы блок питания от которого питается сам импульсный стабилизатор имел достаточную мощность. Ну и при зарядке аккумуляторов очень критичных к максимальному напряжению на них, например, Li-Ion, контролировать процесс.
4. Нет защиты от переполюсовки входного напряжения. Если часто подключается к различным блокам питания целесообразно на входе поставить диод, например Шоттки, на 10А. Что касается выхода, то при работе переполюсовка для самого стабилизатора не опасна, у него сработает ограничение по току. Но в самой нагрузке, для которой перепутана полярность могут выйти из строя детали, если ограничение по току в стабилизаторе выставлено на большое значение. А вот например, если при отключенном питании стабилизатора будет подключен аккумулятор для зарядки и у него перепутана полярность, то на плате стабилизатора может выйти из строя диод, подключенный к 3 выводу микросхемы XL4016. Так что если заряжаете мощные аккумуляторы, то лучше поставить защитный диод и на выходе.

Ниже на видео показан пример использования этого импульсного стабилизатора в универсальном блоке питания-зарядном:

6 комментариев к “Импульсный стабилизатор с регулировкой напряжения (от 1,25 до 28В) и тока (от 0,1 до 8А) на основе микросхемы XL4016.”

Здравствуйте! Помогите пожалуйста найти стабилизатор напряжения для автомобиля. Стоят светодиодные лампочки и из-за периодических колебаний напряжения от 11 до 14 Вольт они быстро перегорают.

Чтобы рекомендовать нужно знать какие лампочки — рабочее напряжение, потребляемый ток или мощность, где стоят, есть ли одна точка подключения или нужен стабилизатор к каждой лампочке.

Смущает, что при закороченном переменном резисторе регулировки напряжения и коротком замыкании на выходе, катод диода VD2 тоже окажется на корпусе и ограничение по току не сработает.
Думаю, что не помешает еще один диодик между переменным резистором и ножкой 2 микросхемы.

По-моему, это лишнее. При закороченном переменном резисторе регулировки напряжения, величина напряжения на выходе близка к 0. При таком напряжении, по закону Ома, значение тока тоже близко к 0 и оно не опасно для элементов схемы. Такой малый ток на датчике тока не создаст падение напряжения необходимое для срабатывания схемы ограничения тока.
К тому же установка дополнительного диода увеличит минимальное значение напряжения минимум на 0.7В

Как выставить ограничение по току (алгоритм действий)?

1. На вход подать напряжение от блока питания до 30В способного выдавать нужный вам ток. Модуль работает до 8А.
2. Выходное напряжение выставить любое, желательно не на нижнем или верхнем пределе.
3. Закоротить выход через амперметр до 10А и регулятором ограничения тока выставить по показаниям амперметра нужное значение. Разомкнуть щупы. Все.
Ограничение напряжения выставлять при холостом ходе, без нагрузки.
В процессе работы модуль будет контролировать выходное напряжение и ток. Если один из параметров начнет выходить за установленные пределы, сработает соответствующая схема ограничения. При срабатывании схемы ограничения тока будет уменьшаться выходное напряжение до значения, при котором ток не будет превышать установленный предел.

DC-DC преобразователь XL4015 5А 75Вт понижающий с регулировкой тока

Преобразователь XL4015 – это лёгкий в использовании, универсальный модуль питания, с возможностью понижения и плавной регулировки выходного напряжения до требуемого уровня. Модель HW-083 располагает дополнительными функциями регулировки нагрузочного тока и мониторингом процесса заряда аккумуляторных батарей. Предусмотрено внешнее управление рабочим режимом XL4015.

Преобразователь HW-083 позволяет подключать самые разные низковольтные электронные схемы, функционирующие от постоянного напряжения +1.5В

+32В, к стационарным источникам питания, сетевым адаптерам, или автономным батареям с напряжением в диапазоне +5В

+32В. Предельная проводимость нагрузочного тока у преобразователя XL4015 достигает внушительных 5А, продолжительная — до 4А. Модуль HW-083 очень часто находит применение в компактных электронных изделиях, так как обладает понятными элементами настройки/управления, простой схемой подключения, и малыми размерами.

Конструктивные особенности HW-083

В основе DC-DC преобразователя использована типовая схема сборки, опубликованная на страницах технической спецификации к чипу XL4015. Опорный вольтаж у микросхемы регулятора составляет 1.25В, которым ограничивается нижний порог доступного на выходе напряжения. Однако из-за особенностей элементной базы модуля, операции с регулировкой тока выходного напряжения ниже 1.5В затруднительны или невозможны. Внутренняя схема преобразователя XL4015 имеет очень небольшой процент падения напряжения, гораздо менее значимый, нежели у популярной LM2596.

Интегрированный в XL4015 мощный переключающий МОП-транзистор с фиксированной частотой 180 кГц выделяет много тепла и ощутимо горячо разогревает корпус микросхемы в нагрузках с током более 2.5А. Для эффективного охлаждения XL4015 требуется обязательное приклеивание теплоотводящего радиатора. Если преобразователь эксплуатируется в продолжительных нагрузках с высокой мощностью, рекомендуется использование медного радиатора с большей площадью рассеивания тепла в среде с улучшенным охлаждением.

Подключение HW-083, регулировка выходного напряжения

Контакты источника входного напряжения и тока припаиваются к специальным площадкам HW-083, или зажимаются в винтовой клемме входной группы IN+/IN-. Цепь нагрузки присоединяется с противоположной стороны OUT+/OUT-. Максимальное внимание к соблюдению полярности крайне важно, защита от переполюсовки в преобразователе отсутствует.

В контуре обратной связи HW-083 установлены переменные резисторы «CV» и «CC», определяющие уровни напряжения и тока на выходе. Оба потенциометра имеют вращаемые винтовые головки многооборотной настройки. Поворотами вокруг оси по часовой стрелке регулируемое значение потенциометров увеличивается, в обратном направлении — плавно уменьшается. Область доступных потенциометром изменений, от минимальных значений до максимальных, требует около 25 ± 3 полных оборотов на 360 градусов. Регулировка выходного напряжения осуществляется показаниями замеров выводов группы OUT произвольным вольтметром, без подключения нагрузочной цепи.

Стабилизация напряжения

Понижающий преобразователь HW-083 удерживает постоянным уровень напряжение на выходе до тех пор, пока входное напряжение превышает заданный потенциометром «CV» порог. Снижение входного напряжения ниже установленной для выхода отметки приводит к пропорциональному снижению нагрузочного напряжения.

Регулировка тока на выходе, настройка индикаторов

Схема HW-083 расширена отдельным стабилизатором 78L05, стоящим в связке со сдвоенным компаратором LM358. Модуль преобразователя не может влиять на величину проходимого тока, однако способен его ограничивать. Эта задача возложена на один из сравнивающих блоков LM358, выполняющих оценку измеряемого тока на интегрированном шунтирующем резисторе с обратной стороны платы. При достижении заданной величины ограничения тока, микросхема XL4015 блокируется, снижается напряжение и ток на выходе, включается индикатор перегрузки.

Заряд батареи с помощью HW-083

Второй блок компаратора применяется для определения величины проходимого тока, когда преобразователь выступает в роли зарядного устройства для аккумуляторной батареи. Получаемые с шунтирующего резистора показатели тока сравниваются с параметрами ограничения тока, и делятся в соотношении 9% к 91%. Результатами определяется управление встроенными индикаторами «Идёт заряд батареи» и «Заряд батареи окончен» (метод заряда постоянным током CC / постоянным напряжением CV). Например, если нагрузочный ток ограничен 2-мя амперами, точкой переключения индикаторов станет 200 мА.

Настоятельно рекомендуется заряжать аккумуляторные сборки только со встроенными контроллерами и/или балансировочными схемами. Номинальное напряжение и ток для каждой батареи устанавливается согласно рекомендациям их производителя.

Эффективность преобразования

Коэффициент полезного действия XL4015 может достигать 96%. КПД напрямую связан с параметрами эксплуатации преобразователя, и рассчитывается делением выходной мощности на входную. Практически любой преобразователь 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.

Принципиальная схема преобразователя HW-083 XL4015E1

Обзор DC-DC преобразователя XL4016

Такие регуляторы появились относительно недавно и являются идеальной основой для построения лабораторного источника питания, или мощного зарядного устройства. Характеристики модуля:

1. Выходной ток — до 8А
2. Входное напряжение — 40В
3. Диапазон регулировки напряжения (при входном 40В) — 1.2…35В
4. Максимальная мощность 300 Ватт
5. Диапазон регулировки тока — 0.2…8А
6. Размеры модуля — 65*48*24мм

СХОЖИЕ СТАТЬИБОЛЬШЕ ОТ АВТОРА

Обзор ультразвукового уровнемера UZ_URmeTR

Программатор Eeprom и SPI Flash (24x/25x) на микросхеме CH341

Обзор и тестирование AC-DC модуля Mean Well PS-05-5

8 КОММЕНТАРИИ

1. Анатолий Февраль 7, 2018 at 6:23 пп

Не скажете что может быть? При подключении силового блока к стабилизатору искрит и греется провод? Микрухе конец?

• Aleksey Pykhtin Февраль 20, 2018 at 2:01 пп

Что этому предшествовало? Если блок такой и пришел то однозначно брак. Ну а вообще такого не должно быть. Если грееться микруха, то значит что ее внутреннему транзистору конец.

Почему напряжение есть и регулируется, а нагрузка не работает ( ток выкручен максимально)?

• Aleksey Pykhtin Апрель 5, 2019 at 7:50 пп

Нужно больше деталей. Какая нагрузка, какое напряжение на входе? А так, могу предположить что либо плата не исправна, либо в плохая/неправильная распайка регулятора тока и у Вас ток на минимуме.

Спасибо за информацию.

• Aleksey Pykhtin Май 20, 2019 at 9:50 дп

Рады, что смогли помочь.

Входное 24в, выход 12в подключаю нагрузку лампочку 12в 50 ватт регулирую ток от 2х до 3х А, замеряю выход 5,6 в. Отключаю лампочку, выход 12 в. Ничего не греется. Входное 24в не меняется под нагрузкой. Почему такое падение на модуле DC-DC преобразователя XL4016? Входное напряжение от БП компьютера 12,48в 10А через повышающий китайский модуль на транзисторе 80nf70 (без регулировки тока) диапазон от 5 до 35В.

• Aleksey Pykhtin Сентябрь 10, 2019 at 11:16 дп

Странно. Это довольно мощный преобразователь. Очень похоже на брак преобразователя. Возможно есть непропаи на его плате. Посмотрите внимательно. Также обратите внимание на шунт как он пропаян и его номинал (должен быть на 0,1 Ом, обозначение R010).