Преглед на XL4016E1 DC-DC модул за намалување на напон 4V-40V на 1.25-36V 8A

Преглед на XL4016E1 DC-DC модул за намалување на напон 4V-40V на 1.25-36V 8A

Вовед

Во ова прегледување на проектот, детално ја разгледуваме XL4016E1 DC-DC Step Down модулот за напојување, разновиден и моќен buck конвертор способен да обработи до 8 ампери струја. Овој модул е суштинска компонента за секоја електронска работна маса, овозможувајќи ви ефикасно да го намалите повисокиот DC напон на понизок, стабилен. Без разлика дали напојувате микроконтролер, LED ленти или прилагоден роботика проект, овој модул обезбедува сигурно и прилагодливо решение за напојување. Неговата висока ефикасност и широк опсег на влезен напон го прават идеален за различни апликации.

Еве неколку практични примери за тоа што можете да изградите или подобрите со овој модул:

• Напојување на LED лента: Намалете го напојувањето од 12V или 24V на точно потребниот напон за LED осветлување со висока моќност, обезбедувајќи постојана осветленост.
• Бенч напојување: Креирајте променливо бенч напојување за вашата електронска лабораторија, овозможувајќи ви да тестирате кола на различни напони (1.25V до 36V).
• Проекти на батерии: Регулирајте го напонот од батериски пакет (на пр., 4S LiPo) на стабилни 5V или 3.3V за вашите микроконтролери и сензори.
• Надградби на 3D печатач или CNC: Обезбедете чиста, посветена линија за напојување за помошни компоненти како вентилатори, светла или Raspberry Pi.
• Автомобилски проекти: Безбедно напојувајте чувствителна електроника во автомобил со намалување на напонот од 12V батеријата на стабилни 5V или 9V.

Преглед на хардвер

XL4016E1 модулот е компактен и добро изграден прекинувачки регулатор. Јадрото на модулот е XL4016E1 интегрираното коло од XL Semiconductor, високоефикасен buck конвертор. Модулот вклучува голем индуктор за складирање енергија, влезни и излезни кондензатори за филтрирање и Schottky диода за исправување. Исто така, вклучува потенциометар за прилагодување на излезниот напон и прекинувач за вклучување/исклучување на излезот, што е корисна функција за тестирање и управување со напојувањето.

Модулот е со димензии приближно 65.1mm x 42.5mm и тежи 48.7 грама. Има четири монтажни дупки и може да се опреми со разделници, што го прави лесен за инсталација во куќишта. Влезните и излезните терминали се јасно означени, а модулот вклучува LED индикатор за напојување што покажува кога излезот е активен.

Хардвер/Компоненти

За ова прегледување и тестирање, користени се следниве компоненти:

• XL4016E1 DC-DC Step Down модул за напојување
• Променливо DC напојување (за влезен напон)
• Електронско оптоварување (DL3031) за симулирање на различни струјни оптоварувања
• Дигитални мултиметри (за мерење на напон и струја)
• Мерач на моќност (за мерење на влезен напон, струја и моќност)
• Термална камера (за следење на температурите на компонентите)

Водич за жици

Поврзувањето на овој модул е едноставно. Како што објаснува презентерот во видеото, влезниот напон се поврзува на терминалите „IN", а оптоварувањето се поврзува на терминалите „OUT". Мерач на моќност се поставува во серија со влезот за мерење на влезниот напон и струја, додека излезот е поврзан со електронско оптоварување за симулирање на различни струјни оптоварувања. Излезниот напон на модулот се прилагодува со помош на вградениот потенциометар.

Објаснување на код

Овој проект е хардверско прегледување и како таков, не е потребен или обезбеден код. XL4016E1 модулот е чисто аналогна компонента, конфигурирана целосно преку неговиот вграден потенциометар. За да го поставите саканиот излезен напон, едноставно поврзете го влезното напојување, прикачете оптоварување и вртете го потенциометарот додека излезниот напон не одговара на вашата цел. Се препорачува да го проверите излезот со мултиметар додека правите прилагодувања.

Жив проект/Демонстрација

Процесот на тестирање вклучуваше серија ригорозни тестови за да се оцени перформансата на модулот под различни влезни и излезни услови. Презентерот систематски го тестираше капацитетот на модулот да одржува стабилен излезен напон додека црпи различни количини на струја. Клучните тестови вклучуваа:

• Минимален излезен напон: Со влез од 30V, модулот можеше да го прилагоди својот излез на минимум од 1.268V.
• Максимален излезен напон: Со влез од 40V, максималниот стабилен излез беше 36V.
• Регулација на напон: Модулот беше тестиран за тоа колку добро одржува поставен излезен напон (на пр., 5V, 15V, 3.3V) додека влезниот напон се намалуваше. Беше откриено дека е потребен минимален влезен напон од околу 5.5V за да се одржи стабилен излез од 5V.
• Обработка на струја: Модулот беше подложен на различни струјни оптоварувања до 8A. Во многу конфигурации, тој обработи 8A со минимален пад на напон. Меѓутоа, во некои случаи, како што е излез од 12V од влез од 30V, модулот имаше потешкотии да одржи стабилност при повисоки струи, покажувајќи значителен пад на напон. Презентерот забележа дека при 5A, модулот работеше одлично во повеќето сценарија.
• Ефикасност: Ефикасноста беше пресметана со делење на излезната моќност со влезната моќност. Тестовите покажаа ефикасност од околу 76% до 81% во различни конфигурации, што е типично за прекинувачки регулатор под оптоварување.
• Термални перформанси: Термална камера беше користена за следење на температурата на регулаторското интегрирано коло и Schottky диодата. За време на тестови со високо оптоварување, регулаторското интегрирано коло достигна температури до 100°C, што е во рамките на работниот температурен опсег на спојот, но укажува дека може да биде потребно соодветно ладење за продолжена употреба со висока моќност.

Демонстрацијата заклучи дека XL4016E1 е стабилен и добро дизајниран модул. Иако може да издржи 8A во многу случаи, презентерот препорачува да се користи со оптоварување од 5A за оптимална стабилност и перформанси, бидејќи некои конфигурации на напон покажаа значителни падови при повисоки струи.

Поглавја

• [00:00] Вовед и преглед на проектот
• [00:38] Преглед на модулот и опции за купување
• [01:52] Компоненти и карактеристики на модулот
• [03:16] Преглед на техничкиот лист и спецификации
• [05:39] Разбирање на моќноста и ефикасноста
• [06:59] Поставување на тестот и објаснување на жиците
• [08:20] Тестирање на минимален и максимален излезен напон
• [09:31] Тестирање на регулација на напон со променлив влез
• [11:53] Тестирање на излез од 24V со влез од 30V
• [12:43] Тестирање на излез од 15V со влез од 30V
• [13:56] Тестирање на излез од 12V со влез од 30V
• [15:53] Тестирање на излез од 5V со влез од 30V
• [16:29] Тестирање на излез од 3.3V со влез од 30V
• [17:27] Тестирање на излез од 36V со влез од 40V
• [18:34] Тестирање на излез од 24V со влез од 40V
• [20:54] Тестирање на излез од 15V со влез од 40V
• [23:00] Тестирање на излез од 12V со влез од 40V
• [23:47] Тестирање на излез од 5V со влез од 40V
• [24:43] Тестирање на излез од 3.3V со влез од 40V
• [25:36] Тестирање на излез од 12V со влез од 15V
• [27:14] Тестирање на излез од 3.3V со влез од 15V
• [27:49] Тестирање на излез од 5V со влез од 12V
• [28:07] Тестирање на излез од 3.3V со влез од 12V
• [28:55] Тестирање на излез од 5V со влез од 9V
• [29:34] Заклучок и финални мисли