Opis produktu: Pololu S7V8A - przetwornica step-up/step-down - 2,5-8 V 1 A
Przetwornica S7V8A to impulsowy regulator napięcia typu step-up/step-down (buck-boost). Konwertuje napięcie wejściowe 2,7 V - 11,8 V na wartość wyjściową, regulowaną przez użytkownika z zakresu: 2,8 V do 8 V ze średnią sprawnością 80 %. Wynika z tego, że napięcie wejściowe może być niższe, wyższe lub równe wartości wejściowej, co czyni układ funkcjonalnym i uniwersalnym. Elastyczność napięć wejściowych sprawia, że układ doskonale spisuje się w systemach zasilanych bateriami, gdzie wymagana jest stabilność napięcia zasilania oraz jego niezależność od poziomu naładowania akumulatora.
Przykłady zastosowania przetwornicy Pololu
- Utrzymanie stabilnego napięcia 5 V w układach zasilanych z koszyka z czterema bateriami NiMh (paluszkami), które w pełni naładowane dają napięcie ok. 6 V, częściowo rozładowane poniżej 5V.
- Zasilanie układów napięciem 3,3 V z pojedynczej celi Li-Po podczas całego cyklu rozładowywania baterii.
- Zasilania układów 5 V z baterii 9 V, która częściowa rozładowana może dawać napięcie poniżej wymaganego 5V.
W standardowym zastosowaniu układ pozwala na pobór prądu do 1A w trybie step-down, czyli kiedy napięcie zasilania jest wyższe niż pożądane napięcie wyjściowe. Gdy napięcie wejściowe jest niższe od wyjściowego (tryb step-up), wydajność prądowa przetwornicy maleje zgodnie w wykresem umieszczonym na rysunku poniżej.
Sposób użycia przetwornicy S7V8A
Moduł posiada cztery wyprowadzenia: napięcie wejściowe VIN, napięcie wyjściowe VOUT, masę GND oraz pin SHDN przełączający układ w stan czuwania.
- VIN - napięcie wejściowe od 2,7 V do 11,8 V. Przy niższym napięciu regulator nie uruchomi się. Wyższe może trwale uszkodzić układ.
- GND - potencjał masy.
- VOUT - napięcie wyjściowe, wybieralne za pomocą potencjometru z zakresu 2,5 V - 8,0 V.
- SHDN - podanie stanu niskiego (poniżej 0,4 V) przełącza układ w stan niskiego poboru energii. Pobór prądu w trybie uśpienia zależny jest od rezystora (100k Om) podciągającego SHDN do VIN i wynosi 10 uA na volt. Przykładowo gdy napięcie zasilania VIN wynosi 5 V, układ będzie pobierał prąd o natężeniu 50 uA. W celu załączenia układu na stałe należy podać na pin SHDN napięcie powyżej 1,2 V, połączyć trwale z VIN lub pozostawić niepodłączone (zadziała wbudowany rezystor podciągający).
Złącza są odpowiednio podpisane na płytce. Raster wyprowadzeń to 2,54 mm (popularne złącza goldpin). Moduł można wpiąć w płytkę stykową, podłączyć za pomocą przewodów lub wlutować w dedykowaną płytkę drukowaną.
Wykres przedstawia zależność maksymalnej wydajności prądowej od napięcia wejściowego.
Wybór napięcia wyjściowego w przetwornicy step-up/step-down
Napięcie ustawiane jest za pomocą potencjometru. Używając miernika należy wybrać wartość z dopuszczalnego zakresu 2,5 V do 8 V. Potencjometr nie posiada fizycznej blokady, co oznacza, że można ustawić napięcie wyższe lub niższe niż dopuszczalne. Takie postępowanie może jednak prowadzić do trwałego uszkodzenia układu.
Napięcie wyjściowe może być ok. 3 % wyższe od pożądanego, gdy układ pracuje bez obciążenia. Wartość ta może także nieznacznie spaść przy poborze prądu bliskiego wartościom granicznym.
Sprawność przetwornicy Pololu S7V8A
Sprawność definiowana jest jako stosunek mocy wejściowej do mocy wyjściowej (Pout/Pin). Parametr ten ma szczególne znaczenie przy zasilaniu bateryjnym, kiedy ważne jest aby układ działał jak najdłużej na pojedynczym ładowaniu. Sprawność przetwornicy zależy od natężenia przepływającego prądu oraz napięcia wejściowego (wykres poniżej). Średnio jest na poziomie 85 - 95 %, co pozwala wykorzystać praktycznie maksimum energii z akumulatora.
Sprawność regulatora dla napięcia wyjściowego 3,3 V.
Sprawność regulatora dla napięcia wyjściowego 5,0 V.
Skoki napięcia (szpilki)
W obwodach elektronicznych prąd startowy może powodować występowanie tzw. szpilek czyli nagłych skoków napięcia do wartości powyżej ustalonego poziomu. Jeśli amplituda szpilki przekroczy wartość dopuszczalna regulatora, może on ulec zniszczeniu. Dlatego też, jeśli układ będzie zasilany napięciem powyżej 9 V lub obciążenie będzie miało wysoką indukcyjność, zalecamy wlutowanie kondensatora o wartości 33 uF lub wyższej jak najbliżej układu pomiędzy VIN a GND.
Specyfikacja przetwornicy Pololu S7V8A
- Napięcie wejściowe: od 2,7 V do 11,8 V
- Maksymalny prąd wyjściowy:
- 1 A (step-down)
- 0,5 A (step-up)
- Napięcie wyjściowe regulowane: 2,5 do 8 V
- Zabezpieczenie temperaturowe
- Zabezpieczenie przeciwzwarciowe
- Wymiary: 17 x 11 x 3 mm
- Masa: 0,5 g (bez złącz)
Sprawność regulatora dla napięcia wyjściowego 7,5 V.
Przydatne linki |
