Pololu 5V, 1A Abwärtsspannungsregler D24V10F5

Beschreibung

Der kompakte (0.5?? 0.7?) D24V10F5 synchrone Abwärtsspannungsregler nimmt eine Eingangsspannung von bis zu 36 V auf und reduziert diese effizient auf 5 V bei einem maximalen Ausgangsstrom von 1 A. Dieser Regler bietet typische Wirkungsgrade zwischen 85 % und 90% und hat einen sehr geringen Dropout, sodass er mit Eingangsspannungen von nur wenigen hundert Millivolt über 5 V verwendet werden kann. Die Pins haben einen 0.1? Abstand, wodurch diese Platine mit lötfreien Standard-Breadboards und Perfboards kompatibel ist.

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(beliebige Ausgangsspannung)
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5 V
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Überblick

Pololu-Unterspannungsregler D24V10Fx und D24V5Fx neben 7805-Spannungsregler im TO-220-Paket.

Die D24V10Fx-Familie von Abwärtsspannungsreglern verfügt über den synchronen Buck-Regler Intersil ISL85410 1A und erzeugt niedrigere Ausgangsspannungen aus Eingangsspannungen von bis zu 36 V. Sie sind Schaltregler (auch als Schaltnetzteile (SMPS) oder DC-to bezeichnet) -DC-Wandler) mit typischen Wirkungsgraden zwischen 80% und 93%, was viel effizienter ist als lineare Spannungsregler, insbesondere wenn der Unterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung groß ist. Diese Regler haben einen Energiesparmodus that Wird bei geringer Last und geringer Stromaufnahme im Ruhezustand (ohne Last) aktiviert, wodurch sie für Anwendungen t gut geeignet sindhat werden von einer Batterie betrieben. Diese Regler sind in fünf verschiedenen festen Ausgangsspannungen erhältlich:

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(beliebige Ausgangsspannung)
3.3 V
5 V
6 V
9 V
12 V
Die verschiedenen Versionen dieses Reglers sehen alle sehr ähnlich aus, so dass der untere Siebdruck eine Leerstelle enthält, in die Sie Ihre eigenen Unterscheidungszeichen oder Etiketten einfügen können. Diese Produktseite gilt für alle fünf Versionen der D24V10Fx-Familie.

Der SHDN-Pin kann verwendet werden, um die Karte in einen stromsparenden Zustand t zu versetzenhat reduziert den Ruhestrom auf ungefähr 10 µA bis 20 µA pro Volt an der Fahrgestellnummer, und ein PG-Ausgang (Power Good) kann verwendet werden, um den Zustand der Ausgangsspannung des Reglers zu überwachen.

Die Regler verfügen über einen Kurzschluss-/Überstromschutz und eine thermische Abschaltung hilft, Schäden durch Überhitzung zu vermeiden. Die Platinen haben keinen Verpolungsschutz.

Wenn Sie nicht so viel Strom benötigen, ziehen Sie die sehr ähnliche D24V5Fx-Familie von Abwärtsspannungsreglern in Betracht, die bis zu 500 mA in einem weiten Bereich von Ausgangsspannungen liefern können:

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(beliebige Ausgangsspannung)
1.8 V
2.5 V
3.3 V
5 V
6 V
9 V
12 V
15 V
Das rechte Bild zeigt einen 1 A D24V10Fx-Regler neben einem 0.5 A D24V5Fx-Regler und einem üblichen 7805-Linearregler in einem TO-220-Gehäuse.
Eigenschaften

Eingangsspannung: [Ausgangsspannung + Dropout-Spannung] bis 36 V (weitere Informationen zur Dropout-Spannung siehe unten)
Feste 3.3 V, 5 V, 6 V, 9 V oder 12 V Ausgang (abhängig von der Reglerversion) mit 4% Genauigkeit
Maximaler Ausgangsstrom: 1 A.
Typischer Wirkungsgrad von 80% bis 93%
500 kHz Schaltfrequenz (wenn nicht im Stromsparmodus)
2 ms Softstart reduziert den Einschaltstrom beim Einschalten
200? Ein typischer Ruhestrom im Leerlauf
Integrierte Übertemperatur- und Überstromabschaltung
Kleine Größe: 0.7? ?0.5? ?0.14? (18 mm? 13 mm? 3.5 mm)

Verwendung des Reglers
Verbindungen
Der Abwärtsregler verfügt über fünf Anschlüsse: Power Good (PG). Abschaltung (SHDN), Eingangsspannung (VIN), Masse (GND) und Ausgangsspannung (VOUT).

Die ?Power gut? Indikator, PG, ist ein Open-Drain-Ausgang that fährt niedrig, wenn die Ausgangsspannung des Reglers unter 80% fällt oder über 120% seiner Zielausgangsspannung steigt. Dieser Ausgang wird auch für die Dauer der 2-ms-Softstartperiode des Reglers und während der Deaktivierung des Reglers durch den SHDN-Eingang oder durch Übertemperatur- oder Überstromfehlerbedingungen aktiv niedrig gehalten. Zur Verwendung dieses Stifts ist im Allgemeinen ein externer Pull-up-Widerstand erforderlich.

Der SHDN-Pin kann auf Low (unter 0.4 V) getrieben werden, um den Ausgang auszuschalten und das Board in einen Low-Power-Zustand zu versetzen. Gibt es 100k? Pull-up-Widerstand zwischen SHDN-Pin und VIN. Wenn Sie also die Platine dauerhaft aktiviert lassen möchten, kann der SHDN-Pin getrennt bleiben. Während der SHDNpin niedrig gesteuert wird, wird die Stromaufnahme des Reglers vom Strom durch den Pull-up-Widerstand dominiert und ist proportional zur Eingangsspannung. (Bei 36 V zieht es etwa 360? A.)

Die Eingangsspannung VIN versorgt den Regler. An VIN können Spannungen zwischen 3 V und 36 V angelegt werden, aber die effektive Untergrenze von VIN ist VOUT plus die Dropout-Spannung des Reglers, die ungefähr linear mit der Last variiert (siehe unten für Grafiken der Dropout-Spannungen als Funktion der Last). . Seien Sie außerdem vorsichtig vor zerstörerischen LC-Spitzen (weitere Informationen finden Sie unten).

Die Ausgangsspannung VOUT ist fest und hängt von der Reglerversion ab: die Version D24V10F3 gibt 3.3 V aus, die Version D24V10F5 gibt 5 V aus, die Version D24V10F6 gibt 6 V aus, die Version D24V10F9 gibt 9 V aus und die Version D24V10F12 gibt 12 V aus .

Die fünf Anschlüsse sind auf der Rückseite der Platine beschriftet und mit einem 0.1? Abstand entlang der Kante der Platine für Kompatibilität mit lötfreien Steckplatinen, Steckverbindern und anderen Prototyping-Anordnungen that bei 0.1 verwenden? Netz. Sie können Drähte direkt an die Platine anlöten oder entweder die 5 × 1 gerade Stiftleiste oder die 5 × 1 rechtwinklige Stiftleiste t . einlötenhat ist im Lieferumfang enthalten.

Typischer Wirkungsgrad und Ausgangsstrom
Der Wirkungsgrad eines Spannungsreglers, definiert als (Ausschalten) / (Einschalten), ist ein wichtiges Maß für seine Leistung, insbesondere wenn es um Batterielebensdauer oder Wärme geht. Diese Familie von Schaltreglern hat typischerweise einen Wirkungsgrad von 80% bis 93%, obwohl der tatsächliche Wirkungsgrad in einem gegebenen System von der Eingangsspannung, der Ausgangsspannung und dem Ausgangsstrom abhängt. Weitere Informationen finden Sie in der Effizienzgrafik unten auf dieser Seite.

Um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, geht dieser Regler automatisch in den Stromsparmodus, in dem die Schaltfrequenz reduziert wird. Im Stromsparmodus ändert sich die Schaltfrequenz des Reglers nach Bedarf, um den Stromverlust zu minimieren. Dies könnte es schwieriger machen, durch Umschalten verursachte Störungen am Ausgang herauszufiltern.
Typische Ausfallspannung
Die Dropout-Spannung eines Abwärtsreglers ist der Mindestbetrag, um den die Eingangsspannung die Zielausgangsspannung des Reglers überschreiten muss, um sicherzustellen, dass der Zielausgang erreicht werden kann. Wenn beispielsweise ein 5-V-Regler eine Dropout-Spannung von 1 V hat, muss der Eingang mindestens 6 V betragen, um sicherzustellen, dass der Ausgang die vollen 5 V beträgt. Im Allgemeinen steigt die Dropout-Spannung mit steigendem Ausgangsstrom. Siehe die ?Details? Im Abschnitt unten finden Sie weitere Informationen zur Dropout-Spannung für diese spezielle Reglerversion.
Details zum Artikel #2831
Die folgenden Grafiken zeigen den typischen Wirkungsgrad und die Ausfallspannung des 5-V-Reglers D24V10F5 in Abhängigkeit vom Ausgangsstrom:

Während des normalen Betriebs kann dieses Produkt heiß genug werden, um Sie zu verbrennen. Gehen Sie vorsichtig mit diesem Produkt oder anderen daran angeschlossenen Komponenten um.

Schematische Darstellung

Schematische Darstellung der Pololu D24V10Fx-Familie von 1 A-Abwärtsspannungsreglern.

Dieser Schaltplan ist auch als herunterladbares pdf (173k pdf) verfügbar.
LC-Spannungsspitzen
Beim Anschließen der Spannung an elektronische Schaltungen kann der anfängliche Stromstoß Spannungsspitzen t verursachenhat sind viel höher als die Eingangsspannung. Wenn diese Spitzen die maximale Spannung des Reglers (36 V) überschreiten, kann der Regler zerstört werden. In unseren Tests mit typischen Stromkabeln (~30? Testclips) führten Eingangsspannungen über 20 V zu Spitzen über 36 V.
Wenn Sie mehr als 20 V anschließen oder Ihre Stromkabel oder Stromversorgung eine hohe Induktivität haben, empfehlen wir, einen 33 F oder größeren Elektrolytkondensator in der Nähe des Reglers zwischen VIN und GND anzulöten. Der Kondensator sollte für mindestens 50 V ausgelegt sein.

Zusätzliche Informationen