Повышающий/понижающий DC-DC преобразователь XW036FR4 (LM2596+XL6019)

Повышающий/понижающий DC-DC преобразователь XW036FR4, на микросхемах LM2596 и XL6019, предназначен для получения стабилизированного постоянного напряжения для питания различных электронных устройств, питания светодиодов стабилизированным током и зарядки Li-Ion и LiFePO4 аккумуляторов. Вид преобразователя: DC/DC неизолированный, импульсный, асинхронный, повышающий-понижающий, универсальный стабилизатор.

Технические характеристики модуля

• Рабочее напряжение входное: 4 - 35 В DC
• Рабочее напряжение выходное: 1,23 - 25 В DC
• Ток потребления: без нагрузки: 20 - 270 мА, под нагрузкой – до 3 А
• Выходной ток: продолжительный – до 1 А, пиковый – до 2,5 А (с радиатором)
• Выходная мощность, макс.: 10 Вт (15 Вт с радиатором)
• Чип регулятора: повышающий XL6019, понижающий LM2596
• Частота преобразования ШИМ: 50 кГц / 180 кГц
• Эффективность преобразования (КПД), макс.: 80 %
• Регулировка: напряжение (CV) и ток на выходе (CC)
• Встроенные функции: индикация состояния заряда батареи CC/CV
• Температура эксплуатации: -40°С...+85°С
• Размеры: 50 х 37 х 14 мм
• Вес: 22 г

Следует учитывать, что при длительной работе на максимальной мощности преобразователь может перегреваться, что снижает его эффективность. Рекомендуется использовать его при нагрузке не более 10 Вт для обеспечения стабильной работы и предотвращения перегрева. Модуль стабилизатора XW036FR4 состоит из двух полноценных ШИМ-преобразователей, включенных последовательно друг за другом. Их совместная работа снимает ограничения по соблюдению необходимых уровней входного и выходного напряжения, характерных для плат Buck (Step-Down) или Boost (Step-Up).

Подключение и регулировка DC-DC преобразователя-стабилизатора XW036FR4

Плюсовая и минусовая линии от источника питания припаиваются к площадкам слева, цепь нагрузки присоединяется с противоположной стороны (обозначена OUT+/OUT-). В модуле нет защиты от переполюсовки. НЕЛЬЗЯ ОБЪЕДИНЯТЬ ВХОДНОЙ И ВЫХОДНОЙ МИНУС.

Потенциометр SW1 – регулировка напряжения, SW3 – регулировка тока. Они многооборотные, что позволяет очень точно выставлять нужные значения. За выходным током следит сдвоенный компаратор LM358 с регулируемой ООС, запитанный от независимого 5-вольтового стабилизатора 78L05. Схема ограничивает величину тока нагрузки методом балансировки выходной мощности, с автоматическим снижением выходного напряжения. Компаратор оценивает ток по падению напряжения на измерительном шунте (зигзагообразная дорожка с обратной стороны платы). В момент превышения установленного порога тока включается светодиод "B1", преобразователь переходит в режим стабилизации тока.

Применение модуля

Кроме традиционного использования в качестве источника питания, модуль XW036FR4 можно применять как простое зарядное устройство для Li-Ion и LiFePO4 аккумуляторов. Оно будет поддерживать двухэтапный заряд аккумуляторной батареи CC/CV. На первом этапе аккумулятор заряжается постоянным током (режим CC) до 70-90 % от номинальной ёмкости. На завершающем этапе 10-30 % оставшейся ёмкости добавляются при постоянном напряжении (режим CV), ток заряда постепенно падает практически до нуля. Достижение наименьшего тока при заряде считается завершением цикла. В этом модуле нет автоматического отключения батареи от источника питания по окончании зарядки.

На плате есть два индикатора "CH" и "ОК", по которым видно этапы выполнения и окончания заряда батареи. Средний потенциометр SW2 позволяет настроить порог переключения режимов (CC и CV), рассчитываемый в процентном отношении от установленного зарядного тока. Например, при установленном токе заряда 1 А, порог переключения индикаторов CH/OK настраивается в диапазоне 10-100 % (10 мА - 1000 мА).

Для каждого вида батареи настройка параметров тока и напряжения заряда в преобразователе XW036FR4 должна соответствовать рекомендациям производителя аккумулятора.

Принципиальная схема модуля