XL4016E1 тұрақты токтан тұрақты токқа төмендететін қуат көзі модуліне шолу 4В-40В-тан 1.25-36В-қа дейін 8А

XL4016E1 тұрақты токтан тұрақты токқа төмендететін қуат көзі модуліне шолу 4В-40В-тан 1.25-36В-қа дейін 8А

Кіріспе

Бұл жобаны шолуда біз 8 амперге дейінгі токты өңдеуге қабілетті, әмбебап және қуатты төмендеткіш түрлендіргіш XL4016E1 DC-DC төмендету қоректендіру модулін тереңінен қарастырамыз. Бұл модуль кез келген электроника жұмыс үстелінің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады, ол жоғары тұрақты ток кернеуін төменгі, тұрақты кернеуге тиімді түрде түсіруге мүмкіндік береді. Микроконтроллерді, LED жолақтарын немесе арнайы робототехника жобасын қуаттандыруыңызға қарамастан, бұл модуль сенімді және реттелетін қоректендіру шешімін қамтамасыз етеді. Оның жоғары тиімділігі мен кең кіріс кернеу диапазоны оны әртүрлі қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.

Міне, осы модульмен жасауға немесе жақсартуға болатын бірнеше практикалық мысалдар:

• LED жолағын қуаттандыру: Жоғары қуатты LED жарықтандыру үшін қажетті дәл кернеуге 12В немесе 24В қоректендіруді төмендетіп, тұрақты жарықтылықты қамтамасыз етіңіз.
• Зертханалық қоректендіру көзі: Электроника зертханаңыз үшін айнымалы зертханалық қоректендіру көзін жасаңыз, бұл тізбектерді әртүрлі кернеулерде (1.25В-тан 36В-қа дейін) сынауға мүмкіндік береді.
• Батареямен жұмыс істейтін жобалар: Батарея жинағының кернеуін (мысалы, 4S LiPo) микроконтроллерлер мен датчиктер үшін тұрақты 5В немесе 3.3В-қа дейін реттеңіз.
• 3D принтер немесе CNC жаңартулары: Желдеткіштер, шамдар немесе Raspberry Pi сияқты қосалқы құрамдас бөліктер үшін таза, арнайы қоректендіру желісін қамтамасыз етіңіз.
• Автокөлік жобалары: 12В батарея кернеуін тұрақты 5В немесе 9В-қа төмендету арқылы көліктегі сезімтал электрониканы қауіпсіз қуаттандырыңыз.

Аппараттық шолу

XL4016E1 модулі — ықшам және сапалы жасалған коммутациялық реттегіш. Модульдің өзегі XL4016E1 IC чипі болып табылады, ол XL Semiconductor компаниясының жоғары тиімді төмендеткіш түрлендіргіші. Модульде энергия сақтауға арналған үлкен индуктор, сүзуге арналған кіріс және шығыс конденсаторлары, сондай-ақ түзетуге арналған Шоттки диоды бар. Сондай-ақ шығыс кернеуін реттеуге арналған потенциометр және шығыс үшін қосу/өшіру қосқышы бар, бұл сынау және қуатты басқару үшін ыңғайлы мүмкіндік.

Модульдің өлшемдері шамамен 65.1мм x 42.5мм және салмағы 48.7 грамм. Оның төрт бекіту тесігі бар және оны тіректермен жабдықтауға болады, бұл корпустарға орнатуды жеңілдетеді. Кіріс және шығыс терминалдары анық белгіленген, ал модульде шығыс белсенді болғанда көрсететін қуат LED индикаторы бар.

Аппараттық құралдар/Компоненттер

Осы шолу мен сынау үшін келесі компоненттер қолданылды:

• XL4016E1 DC-DC төмендету қоректендіру модулі
• Айнымалы тұрақты ток қоректендіру көзі (кіріс кернеуі үшін)
• Электрондық жүктеме (DL3031) әртүрлі ток тұтынуды модельдеу үшін
• Сандық мультиметрлер (кернеу мен токты өлшеу үшін)
• Қуат өлшегіш (кіріс кернеуін, токты және қуатты өлшеу үшін)
• Жылулық камера (компоненттердің температурасын бақылау үшін)

Сымды қосу нұсқаулығы

Бұл модульдің сымды қосылуы қарапайым. Жүргізуші бейнеде түсіндіргендей, кіріс кернеуі "IN" терминалдарына қосылады, ал жүктеме "OUT" терминалдарына қосылады. Кіріс кернеуі мен токты өлшеу үшін қуат өлшегіш кіріспен тізбектей орнатылады, ал шығыс әртүрлі ток тұтынуды модельдеу үшін электрондық жүктемеге қосылады. Модульдің шығыс кернеуі борттық потенциометр арқылы реттеледі.

Код түсіндірмесі

Бұл жоба — аппараттық құралды шолу, сондықтан ешқандай код қажет емес және ұсынылмайды. XL4016E1 модулі — таза аналогтық компонент, ол толығымен борттық потенциометр арқылы конфигурацияланады. Қажетті шығыс кернеуін орнату үшін кіріс қуатын қосып, жүктемені жалғап, шығыс кернеуі мақсатыңызға сәйкес келгенше потенциометрді бұраңыз. Реттеу кезінде шығысты мультиметрмен тексеру ұсынылады.

Тірі жоба/Демонстрация

Сынау процесі модульдің әртүрлі кіріс және шығыс жағдайларындағы өнімділігін бағалау үшін қатаң сынақтар сериясын қамтыды. Жүргізуші әртүрлі ток мөлшерін тұтыну кезінде модульдің тұрақты шығыс кернеуін сақтау қабілетін жүйелі түрде сынады. Негізгі сынақтар мыналарды қамтыды:

• Ең төменгі шығыс кернеуі: 30В кіріс кезінде модуль шығысын ең төменгі 1.268В-қа дейін реттей алды.
• Ең жоғары шығыс кернеуі: 40В кіріс кезінде ең жоғары тұрақты шығыс 36В болды.
• Кернеу реттелуі: Модуль кіріс кернеуі төмендеген кезде белгіленген шығыс кернеуін (мысалы, 5В, 15В, 3.3В) қаншалықты жақсы сақтайтыны сыналды. Тұрақты 5В шығысты сақтау үшін шамамен 5.5В минималды кіріс кернеуі қажет екені анықталды.
• Ток өңдеу: Модуль 8А-ге дейінгі әртүрлі ток жүктемелеріне ұшырады. Көптеген конфигурацияларда ол минималды кернеу төмендеуімен 8А өңдеді. Дегенмен, кейбір жағдайларда, мысалы 30В кірістен 12В шығыс кезінде, модуль жоғары токтарда тұрақтылықты сақтауда қиналды, айтарлықтай кернеу төмендеуін көрсетті. Жүргізуші 5А кезінде модульдің көптеген сценарийлерде тамаша жұмыс істегенін атап өтті.
• Тиімділік: Тиімділік шығыс қуатын кіріс қуатына бөлу арқылы есептелді. Сынақтар әртүрлі конфигурацияларда шамамен 76%-дан 81%-ға дейінгі тиімділікті көрсетті, бұл жүктеме кезінде коммутациялық реттегіш үшін әдеттегі көрсеткіш.
• Жылулық өнімділік: Реттегіш IC және Шоттки диодының температурасын бақылау үшін жылулық камера қолданылды. Жоғары жүктеме сынақтары кезінде реттегіш IC 100°C-қа дейінгі температураға жетті, бұл жұмыс істейтін өтпелі температура диапазонында, бірақ ұзақ уақыт жоғары қуатты пайдалану үшін тиісті салқындату қажет болуы мүмкін екенін көрсетеді.

Демонстрация көрсеткендей, XL4016E1 тұрақты және жақсы жобаланған модуль болып табылады. Ол көп жағдайда 8А жүктемені көтере алғанымен, спикер оңтайлы тұрақтылық пен өнімділік үшін 5А жүктемемен қолдануды ұсынады, себебі кейбір кернеу конфигурацияларында жоғары токтарда айтарлықтай төмендеулер байқалды.

Тараулар

• [00:00] Кіріспе және жобаға шолу
• [00:38] Модульге шолу және сатып алу нұсқалары
• [01:52] Модуль компоненттері мен ерекшеліктері
• [03:16] Деректер парағын қарау және техникалық сипаттамалар
• [05:39] Қуат пен тиімділікті түсіну
• [06:59] Сынақ қондырғысы және сымдарды түсіндіру
• [08:20] Ең төменгі және ең жоғары шығыс кернеуін сынау
• [09:31] Айнымалы кіріспен кернеу реттелуін сынау
• [11:53] 30В кіріспен 24В шығысын сынау
• [12:43] 30В кіріспен 15В шығысын сынау
• [13:56] 30В кіріспен 12В шығысын сынау
• [15:53] 30В кіріспен 5В шығысын сынау
• [16:29] 30В кіріспен 3.3В шығысын сынау
• [17:27] 40В кіріспен 36В шығысын сынау
• [18:34] 40В кіріспен 24В шығысын сынау
• [20:54] 40В кіріспен 15В шығысын сынау
• [23:00] 40В кіріспен 12В шығысын сынау
• [23:47] 40В кіріспен 5В шығысын сынау
• [24:43] 40В кіріспен 3.3В шығысын сынау
• [25:36] 15В кіріспен 12В шығысын сынау
• [27:14] 15В кіріспен 3.3В шығысын сынау
• [27:49] 12В кіріспен 5В шығысын сынау
• [28:07] 12В кіріспен 3.3В шығысын сынау
• [28:55] 9В кіріспен 5В шығысын сынау
• [29:34] Қорытынды және түйіндеме