Régulateur de tension abaisseur 5V, 5A Pololu D24V50F5

Description

Ce petit régulateur abaisseur (ou abaisseur) à commutation synchrone prend une tension d'entrée allant jusqu'à 38 V et la réduit efficacement à 5 V. La carte ne mesure que 0.7 ? ? 0.8 , mais il permet un courant de sortie continu typique allant jusqu'à 5 A. Des rendements typiques de 85 % à 95 % rendent ce régulateur bien adapté aux applications à haute puissance comme l'alimentation de moteurs ou de servos. Des rendements élevés sont maintenus à des charges légères en modifiant dynamiquement la fréquence de commutation, et une broche d'arrêt en option permet un état de faible puissance avec une consommation de courant de quelques centaines de microampères.

Apparaît tous les produits dans les régulateurs de tension abaisseurs.

Description

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Vue d’ensemble

La famille de régulateurs de tension abaisseur D24V50Fx génère des tensions de sortie plus faibles à partir de tensions d'entrée aussi élevées que 38 V. Ce sont des régulateurs à découpage (également appelés alimentations à découpage (SMPS) ou convertisseurs CC-CC) avec des rendements typiques compris entre 85 % et 95%, ce qui est beaucoup plus efficace que les régulateurs de tension linéaires, en particulier lorsque la différence entre la tension d'entrée et de sortie est importante. Le courant de sortie disponible est fonction de la tension d'entrée et de l'efficacité (voir la section Efficacité typique et courant de sortie ci-dessous), mais le courant de sortie peut généralement atteindre 5 A.

À faibles charges, la fréquence de commutation change automatiquement pour maintenir des rendements élevés. Ces régulateurs ont une consommation de courant de repos (sans charge) typique de moins de 1 mA, et la broche ENABLE peut être utilisée pour mettre les cartes dans un état de faible puissance that réduit le courant de repos à environ 10 µA à 20 µA par volt sur VIN.

Les modules ont une protection intégrée contre les inversions de tension, une protection contre les courts-circuits, une fonction d'arrêt thermique that aide à prévenir les dommages causés par la surchauffe, une fonction de démarrage en douceur that réduit le courant d'appel et un verrouillage de sous-tension.

Plusieurs tensions de sortie fixes différentes sont disponibles:

Sélectionnez les options: 
(toute tension de sortie)
5 V
 Les différentes versions de tension de ce régulateur se ressemblent toutes, vous devriez donc envisager d'ajouter vos propres marques ou étiquettes distinctives si vous travaillez simultanément avec plusieurs versions. Cette page produit s'applique à toutes les versions de la famille D24V50Fx.

Pour les applications à faible puissance, veuillez considérer notre gamme de régulateurs de tension abaisseur D24V25Fx ; ce sont des versions légèrement plus petites et compatibles avec les broches de ce régulateur avec un courant de sortie maximum typique de 2.5 A.

Comparaison côte à côte des régulateurs abaisseur de tension 2.5A D24V25Fx (à gauche) et 5A D24V50Fx (à droite).

Deux versions 5 V plus grandes et plus puissantes de ce régulateur sont également disponibles : une avec un courant de sortie maximum typique de 6 A et l'autre avec un courant de sortie maximum typique de 9 A. Les versions plus puissantes ont également quelques fonctionnalités supplémentaires, comme une bonne puissance? signal et la possibilité d'abaisser leur tension de sortie, et ils incluent des borniers en option pour des connexions amovibles faciles.
Fonctionnalités:

Tension d'entrée:

4.5 V à 38 V pour la version that sorties 3.3 V
[tension de sortie + tension de chute] à 38 V pour des tensions de sortie de 5 V et plus (voir ci-dessous pour plus d'informations sur la tension de chute)

Fixe 3.3 V ou 5 V (selon la version du régulateur) avec une précision de 4%
Courant de sortie continu maximal typique: 5 A
Protection intégrée contre les tensions inverses, protection contre les surintensités, surchauffes à l'arrêt, démarrage progressif et verrouillage en cas de sous-tension
Efficacité typique de 85% à 95%, en fonction de la tension d'entrée et de la charge; fréquence de commutation
Courant de repos à vide typique inférieur à 1 mA ; peut être réduit de 10 µA à 20 µA par volt sur VIN en désactivant la carte * Taille compacte : 0.7 ? 0.8? 0.35 ? (17.8 mm × 20.3 mm × 8.8 mm)
Deux 0.086 ? trous de montage pour vis #2 ou M2

Connexions
Ce régulateur buck a cinq points de connexion pour quatre connexions différentes: validation (EN), tension d'entrée (VIN), masse 2x (GND) et tension de sortie (VOUT).

La tension d'entrée, VIN, alimente le régulateur. Des tensions comprises entre 4.5 V et 38 V peuvent être appliquées au VIN, mais pour les versions du régulateur that ont une tension de sortie supérieure à 4.5 V, la limite inférieure effective de VIN est VOUT plus la tension de décrochage du régulateur, qui varie approximativement linéairement avec la charge (voir ci-dessous les graphiques des tensions de décrochage en fonction de la charge).

La tension de sortie, VOUT, est fixe et dépend de la version du régulateur : la version D24V50F3 délivre 3.3 V et la version D24V50F5 délivre 5 V.

Le régulateur est activé par défaut : à 100 k ? La résistance de rappel sur la carte connecte la broche ENABLE au VIN protégé contre l'inversion. La broche ENABLE peut être basse (sous 0.6 V) pour mettre la carte dans un état de faible puissance. L'appel de courant de repos dans ce mode de veille est dominé par le courant dans la résistance de rappel de ENABLE à VIN et par le circuit de protection contre la tension inverse, qui tirera entre 10 µA et 20 µA par volt sur VIN lorsque ENABLE est maintenu bas . Si vous n'avez pas besoin de cette fonctionnalité, vous devez laisser la broche ENABLE déconnectée.

Régulateur de tension abaisseur 5A Pololu D24V50Fx avec le matériel inclus.

Régulateur de tension abaisseur 5A Pololu D24V50Fx, vue de dessous.

Les cinq points de connexion sont étiquetés sur le dessus du PCB et sont disposés avec un 0.1 ? espacement pour la compatibilité avec les maquettes sans soudure, les connecteurs et autres dispositions de prototypage that utiliser à 0.1? la grille. Soit la bande d'en-tête mâle droite 5 × 1 incluse, soit la bande d'en-tête mâle à angle droit 5 × 1 peut être soudée dans ces trous. Pour l'installation la plus compacte, vous pouvez souder les fils directement sur la carte.

Régulateur de tension abaisseur 5A Pololu D24V50Fx, vue latérale.

Le conseil a deux 0.086? trous de montage destinés aux vis #2 ou M2. Les trous de montage se trouvent aux coins opposés de la carte et sont séparés de 0.53 ? horizontalement et 0.63 ? verticalement.
Efficacité typique et courant de sortie
L'efficacité d'un régulateur de tension, définie comme (Power out) / (Power in), est une mesure importante de ses performances, en particulier lorsque la durée de vie de la batterie ou la chaleur sont des problèmes. Cette famille de régulateurs de commutation a généralement une efficacité de 85% à 95%, bien que l'efficacité réelle dans un système donné dépende de la tension d'entrée, de la tension de sortie et du courant de sortie. Voir le graphique d'efficacité au bas de cette page pour plus d'informations.

Le courant de sortie maximal réalisable est généralement d'environ 5 A, mais cela dépend de nombreux facteurs, notamment la température ambiante, le débit d'air, la dissipation thermique et la tension d'entrée et de sortie.
Tension de chute typique
La tension de chute d'un régulateur abaisseur est la quantité minimale dont la tension d'entrée doit dépasser la tension de sortie cible du régulateur afin de garantir que la sortie cible peut être atteinte. Par exemple, si un régulateur 5 V a une tension de chute de 1 V, l'entrée doit être d'au moins 6 V pour s'assurer que la sortie est la pleine 5 V. D'une manière générale, la tension de chute augmente à mesure que le courant de sortie augmente. Voir les détails ? section ci-dessous pour plus d'informations sur la tension de chute pour cette version de régulateur spécifique.
Fréquence et comportement de commutation sous de faibles charges
Le régulateur fonctionne généralement à une fréquence de commutation d'environ 600 kHz, mais la fréquence diminue lorsqu'il rencontre une charge légère pour améliorer l'efficacité. Cela pourrait rendre plus difficile le filtrage du bruit sur la sortie causé par la commutation.
Détails pour item #2851
Les graphiques ci-dessous montrent le rendement typique et la tension de chute du régulateur 5 V D24V50F5 en fonction du courant de sortie:

En fonctionnement normal, ce produit peut chauffer suffisamment pour vous brûler. Faites attention lorsque vous manipulez ce produit ou d'autres composants qui y sont connectés.
La limite de surintensité du régulateur fonctionne sur une combinaison de courant et de température: le seuil de courant diminue à mesure que la température du régulateur augmente. Cependant, il peut y avoir certains points de fonctionnement à des tensions d'entrée faibles et des courants de sortie élevés (bien au-dessus de 5 A) où le courant est juste en dessous de la limite et le régulateur peut ne pas s'arrêter avant que des dommages ne se produisent. Si vous utilisez ce régulateur dans une application où la tension d'entrée est proche de la limite inférieure et la charge peut dépasser 5 A pendant des périodes prolongées (plus de cinq secondes), envisagez d'utiliser des composants de protection supplémentaires tels que des fusibles ou des disjoncteurs.

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