Gw4015 2 описание инструкция по применению на русском

Преобразователь понижающий GW4015-2 DC-DC Uвх=6-38В, Uвых=1,25-36В 5А

Наличие на складах

    • Код товара: 2009700327750
    • Артикул: GW4015-2
    • Штрихкод: 2009700327750
    • Описание
    • Отзывы (0)

    Преобразователь понижающий на микросхеме XL4015

    Характеристики:
    Входное напряжение: 6 ~ 38 VDC
    Выходное напряжение: 1,25-36 VDC регулируется
    Выходной ток: 5A (max);
    Выходная мощность: 75 Вт
    КПД: до 96%;
    Встроенная функция теплового отключения и ограничения по току.
    Защита от короткого замыкания на выходе.
    Пульсации: <30мВ;
    Частота переключения: 1.5МГц (max), обычно 1MГц;
    Рабочая температура(град. Цельсия): -45 ~ +85;
    Размеры: 61,7 х26,2 х 15 мм
    Вес: 20 гр.

    ВНИМАНИЕ! Данный модуль преобразователя НЕ ИМЕЕТ защиты от смены полярности на входе!
    При необходимости, просто добавьте выпрямительный диод (не менее 6А) на входе.
    Прежде чем использовать, необходимо настроить требуемое выходное напряжение и ток, при помощи подстроечного резистора.

    Данный обзор посвящён модулю импульсного стабилизатора, который предлагается интернет-магазинами под названием «5A Lithium Charger CV CC Buck Step Down Power Module LED Driver». Таким образом модуль представляет собой импульсный понижающий преобразователь, предназначенный для зарядки литий-ионных аккумуляторов в режимах CV (постоянное напряжение) и СС (постоянный ток), а также для питания светодиодов. Стоит данное устройство около 2-х USD.  Конструктивно модуль представляет собой печатную плату, на которой установлены все элементы, включая сигнальные светодиоды и органы регулировки. Внешний вид модуля представлен на рис.1.

    Внешний вид модуля

    Чертёж печатной платы представлен на рис. 2.

    Согласно спецификации изготовителя модуль имеет следующие технические характеристики:

    • Входное напряжение 6-38 В постоянного тока.
    • Выходное напряжение регулируемое 1.25-36 В постоянного тока.
    • Выходной ток 0-5 А (регулируемый).
    • Мощность в нагрузке до 75 ВА.
    • КПД более 96%. 
    • Имеется встроенная защита от перегрева и короткого замыкания в нагрузке.
    • Размеры модуля 61.7х26.2х15 мм.
    • Масса 20 грамм.

    Сочетание невысокой цены, малых размеров и высоких технических характеристик вызвало у автора интерес и желание экспериментально определить основные характеристики модуля.
    Производитель не приводит схему электрическую принципиальную, по этому её пришлось рисовать самостоятельно.  Результат этой работы представлен на рис. 3.

    Схема импульсного стабилизатора на микросхеме XL4015

    Основой устройства является микросхема DA2  XL4015, представляющая собой оригинальную китайскую разработку. Данная микросхема весьма похожа на популярную LM2596, но отличается улучшенными характеристиками. Видимо это достигается применением в качестве силового ключа мощного полевого транзистора. Описание этой микросхемы приведено в Л1. В данном устройстве микросхема включена в полном соответствии с рекомендациями изготовителя. Переменный резистор “CV” является регулятором выходного напряжения.  Цепь регулируемого ограничения выходного тока выполнена на операционном усилителе DA3.1. Этот усилитель сравнивает падение напряжения на токоизмерительном резисторе R9 с  регулируемым напряжением, снимаемым с переменного резистора “CC”. С помощью этого резистора можно задать желаемый уровень ограничения тока в нагрузке стабилизатора.

    Если заданное значение тока будет превышено, то на выходе усилителя появится сигнал высокого уровня, красный светодиод HL2 откроется и напряжение на входе 2 микросхемы DA2 повысится, что приведёт к снижению напряжения и тока на выходе стабилизатора. Кроме того свечение HL2 будет сигнализировать о том, что модуль работает в режиме стабилизации тока (СС). Конденсатор С5 должен обеспечивать устойчивость  узла регулирования тока. 

    На втором операционном усилителе DA3.2 собран сигнализатор снижения  тока в нагрузке до значения менее  9% от заданного максимального тока. Если ток превышает указанное значение, то светится синий светодиод HL3, в противном случае светится зелёный светодиод HL1. При зарядке литий-ионных аккумуляторов снижение зарядного тока является одним из признаков окончания зарядки. 
    На микросхеме DA1 собран стабилизатор с выходным напряжением 5В. Это напряжение используется для питания операционного усилителя DA3, также оно используется для формирования опорного напряжения ограничителя тока и  сигнализатора снижения тока.

    Падение напряжения на токоизмерительном резисторе никак не компенсируется, по этому с ростом тока в нагрузке выходное напряжение стабилизатора снижается. Чтобы уменьшить данный  недостаток величина токоизмерительного резистора выбрана достаточно маленькой (0.05 Ома). Из-за этого дрейф операционного усилителя DA3 может вызвать заметную нестабильность как уровня ограничения выходного тока так и уровня срабатывания сигнализатора. 
    Испытания модуля показали, что выходное сопротивление стабилизатора в режиме стабилизации напряжения (CV) практически полностью определяется токоизмерительным резистором и составляет около 0.06 Ома.
    Коэффициент стабилизации напряжения около 400. 
    Для оценки тепловыделения на вход модуля было подано напряжение 12В. На выходе было установлено напряжение 5В при нагрузке сопротивлением 2.5 Ома (ток 2А). Через 30 минут микросхема DA2,  дроссель L1 и диод VD1 нагрелись до  71,  64 и 48 градусов Цельсия соответственно.  

    Работа в режиме стабилизации тока в нагрузке (СС) сопровождалась переходом микросхемы DA2 в режим формирования пачек импульсов. Частота следования и длительность пачек изменялись в широких пределах в зависимости от величины тока. Эффект стабилизации тока при этом имел место, но пульсации на выходе модуля существенно возрастали. Кроме того работа устройства в режиме СС сопровождалась довольно громким писком, источником которого являлся дроссель L1. 
    Работа сигнализатора снижения тока нареканий не вызвала. Модуль успешно выдерживал короткое замыкание в нагрузке. 

    Таким образом модуль работоспособен как в режиме CV, так и в режиме СС, но при его использовании следует учитывать вышеописанные особенности.
    Данный обзор написан по результатам исследования одного экземпляра устройства, что делает полученные результаты чисто ориентировочными.
    По мнению автора описанный импульсный стабилизатор может быть с успехом использован, если требуется дешёвый, компактный источник питания с удовлетворительными  характеристиками.

    Список радиоэлементов

    Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
    DA1 Линейный регулятор

    LM317L

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    DA2 Микросхема XL4015 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    DA3 Операционный усилитель

    LM358

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    VD1 Диод Шоттки

    SK54

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    HL1 Светодиод Зеленый 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    HL2 Светодиод Красный 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    HL3 Светодиод Синий 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    С1, С6 Электролитический конденсатор 220 мкФ 50 В 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    С2-С4, С7 Конденсатор 0.47 мкФ 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    С5 Конденсатор 0.01 мкФ 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    R1 Резистор

    680 Ом

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    R2 Резистор

    220 Ом

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    R3 Резистор

    330 Ом

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    R4 Резистор

    18 кОм

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    R7 Резистор

    100 кОм

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    R8 Резистор

    10 кОм

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    R9 Резистор

    0.05 Ом

    1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    R10, R11 Резистор

    1.8 кОм

    2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    «CC» Переменный резистор 1 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    «CV» Переменный резистор 10 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    L1 Дроссель 35 мкГн 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    +In, -In, +Out, -Out Клеммный зажим 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
    Добавить все

    Скачать список элементов (PDF)

    Теги:


    Опубликована: 11.10.2015


    4


    Вознаградить

    Я собрал
    0

    0

    x

    Оценить статью

    • Техническая грамотность
    • Актуальность материала
    • Изложение материала
    • Полезность устройства
    • Повторяемость устройства
    • Орфография

    0

    Средний балл статьи: 0
    Проголосовало: 0 чел.

    На этот раз полноценного тестирования не получилось ввиду выхода устройства из строя :(
    Представляет собой понижающий преобразователь напряжения с дополнительной функцией регулируемого токоограничения и контроля. Это может быть полезно не только для зарядки аккумуляторов, но и для защиты от перегрузки и КЗ.

    Заявленные технические характеристики:
    Размер: 50*26*11 (l * W * h) (мм)
    Рабочая температура:-40° до + 85°
    Регулирование напряжения: ± 2.5% (вероятно имелась в виду точность поддержания)
    Регулировка нагрузки: ± 0.5% (вероятно имелась в виду точность поддержания)
    Пульсация выходного сигнала: 20мВ
    Частота переключения: 300 кГц
    Эффективность преобразования: до 95%
    Выходной ток: регулируемый максимально 5А
    Выходное напряжение: 0.8 В-30 В
    Входное напряжение: 5 В-32 В
    Не синхронное выпрямление





    Собран на базе XL4005E1 от XLSEMI, которая по параметрам выгодно отличается от популярной LM2596S

    www.xlsemi.com/datasheet/XL4005%20datasheet.pdf

    На сдвоенном операционном усилителе LM358 собрана схема регулируемого токоограничения и компаратор для индикации окончания заряда.

    Реальная принципиальная схема устройства

    Выходное напряжение регулируется в пределах от 0,8В до почти входного.
    Точность установки малых напряжений (менее 3В) невысока — слишком резко оно меняется при вращении подстроечника. Если необходима высокая точность установки малых выходных напряжений — придётся заменить подстроечник 10кОм на меньший номинал:
    1,0кОм — 1,4-3,5В
    1,5кОм — 1,4-5В
    2,2кОм — 1,4-7В

    Выходной ток регулируется в пределах от 0,03А до 5,5А
    В качестве датчика тока применён шунт на базе резистора SMD 2512 0,05Ом. Очень часто производители в качестве шунта используют печатную дорожку, что является плохим тоном (ток плавает с нагревом).
    Подключение входа и выхода универсальное — клеммник + контакты под пайку.
    Имеются дополнительные контакты блокировки работы преобразователя.

    Отдельно стоящий красный светодиод показывает работу в режиме ограничения тока. Синий светодиод показывает режим заряда аккумулятора, красный рядом с ним — режим окончания заряда (уменьшение тока до 10% от уставки).

    Дроссель явно сделан не под этот преобразователь, т.к. не тянет 5А, намотан в один провод и имеет повышенную индуктивность (40мкГн). Скорее всего это дроссель для преобразователя на LM2596S (3А 150кГц).
    Реальная ёмкость конденсаторов 470мкФ оказалась 360мкФ, ESR довольно плохой 0,10 Ом, однако дополнительная керамика должна помочь уменьшить выходные пульсации.
    Ещё одна особенность: падение напряжения на шунте не компенсировано, т.е. выходное напряжение немного зависит от нагрузки — на максимальном токе 5А выходное напряжение снижается на 0,25В

    Естественно китайцы не смогли не накосячить в схеме :)
    1. При установленном напряжении менее 1,4В некорректно работает схема токоограничения, т.к. операционник уже не может корректировать напряжение на управляющем входе XL4005E1. Решение — добавить сопротивление 200 Ом последовательно с подстроечником. Также, при малом выходном напряжении перестаёт светиться синий светодиод.
    2. Напряжение с шунта идёт на входы операционников напрямую без токоограничивающих резисторов. Это может привести к кратковременному повышению напряжения на их входах свыше 5В при замыкании выхода. Решение — добавить резистор 10кОм в разрыв между входами ОУ и шунтом.
    3. Уменьшить индуктивность дросселя, просто отмотав с него 6 витков.
    После всех доработок схема получается такая:

    Проверку производил при входном напряжении 12,5В и выходном напряжении 5В.
    На выходном токе 3A XL4005 разогрелась до 65ºС, дроссель до 91ºС, нагрев в допустимых пределах
    На выходном токе 4A А XL4005 разогрелась до 82ºС, дроссель до 106ºС, нагрев слишком велик
    На выходном токе 5A XL4005 разогрелась до 97ºС, дроссель до 132ºС, быстро перегреваются все силовые элементы включая даже шунт и конденсаторы.
    Через 3 минуты такой работы, ток пропал и тестирование пришлось прекратить. Ну, думаю, хорошо, заявленная термозащита XL4005 сработала, но после остывания преобразователь не заработал :( Остальные элементы не пострадали. Видимо, не стоило максимально нагружать преобразователь без дополнительного радиатора.
    Надеюсь, это дефект конкретного экземпляра, а не всей партии.
    Преобразователь в дальнейшем буду ремонтировать, как придут заказанные микросхемы.
    Претензий продавцу не предъявлял.

    Вывод: интересная железка, но заявленный ток 5A совершенно не держит, необходимо ограничиться током не более 2,5-3A

    XL4015 представляет собой недорогой понижающий DC-DC-преобразователь от китайских производителей. Он обеспечивает возможность регулировки как выходного напряжения (от 1.25 до 32 В), так и тока (от 0 до 5 А). Имеет низкий заявленный уровень пульсаций и искажений (до 50 мВ). КПД до 96%. Предельная мощность ограничена встроенными защитными функциями.

    Несмотря на то, что характеристики xl4015 в datasheet сильно преувеличены производителями и не всегда удовлетворяют ожидания покупателей, в настоящее время он остается достаточно популярным у многих радиолюбителей. Это объясняется не только его дешевизной, но и массовой доступностью. При этом, он неплохо зарекомендовал себя при продолжительной работе с номинальным током в нагрузке от 0 до 2.5 А и стандартными напряжениями 5, 8 и 12 В. К сожалению на большее он все же не рассчитан. Необходимо учитывать это в своих разработках.

    Содержание

    1. Схема подключения
    2. Настройка
    3. Дополнительный вольтампертметр
    4. Основные характеристики
    5. Повышение мощности
    6. Применение

    Схема подключения

    Схема включения и настройка XL4015 E1 очень простая. Модуль имеет клеммы для подачи входного и выходного напряжения. Для отражения состояния работы на плате размещены светодиоды. Более подробная информация представлена на рисунке.

    xl4015 схема включения

    Символы «E1» в маркировке микросхемы, установленной на плате, указывают на наличие безсвинцовой технологии (Pb-free) и соответствие экологическому евростандарту RoHS.

    Настройка

    Питающий потенциал на входе модуля всегда будет больше, чем на выходе, так как это понижающий  преобразователь. Поэтому получить напряжение на выходе больше, чем на входе используя xl4015 невозможно.

    Для его увеличения напряжения (тока) необходимо вращать соответствующие ручку потенциометров, размещенных на плате, по часовой стрелке. Для уменьшения в другую сторону. Таким образом осуществляется настройка необходимых значений выходных параметров.

    Дополнительный вольтампертметр

    Для отображения информации о значениях напряжения и тока специально для xl4015 разработана дополнительная плата вольтамперметра. Она существенно облегчат задачу конструирования лабораторного блока питания, но к сожалению не продается отдельно.

    Фото xl 4015 с платой вольтамперметра

    Основные характеристики

    xl4015 — это понижающий регулируемый источник напряжения и тока, его описание на русском довольно часто встречается в интернете. Ниже приведены основные технические характеристики платы:

    • напряжение: на входе 8…36 В; на выходе 1.25  … 36 В;
    • максимальный выходной ток: до 5 А (с радиатором);
    • фиксированная частота переключений до 180 кГц;
    • выходные искажения (пульсации) до 50 мВ;
    • КПД до 96%;
    • выходная мощность – ограничена внутренней защитой;
    • рабочая температура: — 40 … +125 oC

    Минимальное отличие между входным и выходным напряжениями – 0.3 В. При превышении мощности более 35 Вт, необходимо применение охлаждения. Плата оснащена дополнительными защитными функциями от: короткого замыкания (КЗ); выключения при перегреве. Встроенная защита от переплюсовки отсутствует.

    Повышение мощности

    В большинстве случаев элементной базы xl4015 достаточно для питания различных слаботочных электронных приборов. Однако, как уже отмечалось выше, для нагрузки с током о 4-5 А он не пригоден. Быстро перегревается и переходит в режим защиты.

    Стоит отметить, что перегрев появляется не только из-за недостаточного охлаждения, но и конструктивных недоработок модуля. Иногда его защита вовсе не срабатывает и он полностью выходит из строя. При этом, чаще всего выгорают диод Шотки и микросхема XL4015E1. Для увеличения выходной мощности необходима соответствующая доработка.

    Пример такой доработки xl4015 для общего повышения мощности представлен в видеоролике.

    Применение

    Часто его приобретают для создания лабораторных блоков питания, которые похожи по своим характеристикам с рассматриваемой платой, но стоят на порядок дороже. Их цена на Алиэкспресс начинается от 3000 рублей и выше. Вместе с тем, собрать простой лаболаторник на xl4015 можно на порядок дешевле и своими руками. Многие радиолюбители так и поступают. Скачать даташит на преобразователь по ссылке.

    Понижающий DC-DC преобразователь на основе чипа Xl4015 — это дешевый и мощный для своего маленького размера модуль. У данного модуля можно регулировать как напряжение так и ток, для этого у модуля два многооборотных подстроечных резистора номиналом 10 кОм. Благодаря этому из него можно сделать скромный лабораторный блок питания, нужно только добавить блок питания и вольтамперметр, к примеру DSN-VC288. Также существует специальный вольтамперметр для этого модуля. XL4015 чем то напоминает LM2596, но имеет встроенный полевой транзистор, а так же выходной ток больше — до 5А.

    XL4015 - понижающий DC-DC преобразователь напряжения с вольтамперметром

    XL4015 имеет КПД до 96%, мощность в нагрузке 75ВТ, при максимальном токе 5А. Питается модуль от 8В до 38В, выходное напряжение от 1.25В до 36В. В микросхеме есть защита от короткого замыкания (лимит тока 8 А), защита от перегрева — автоматическое отключение выхода при превышении рабочей температуры. Защита по входу от переполюсовки нет, но можно подключить по входу диод или диодный мост.

    Благодаря регулируемому току этот модуль (драйвер) можно использовать для зарядки литий-ионных аккумуляторов, питания светодиодных лент, блок питания с стабилизацией тока и так далее.

    Содержание

    • 1 Технические характеристики преобразователя XL4015
    • 2 Принципиальная схема модуля XL4015
    • 3 Схема подключения XL4015 DC-DC преобразователя
    • 4 Материалы
    • 5 Купить XL4015 на AliExpress
    • 6 Похожие записи

    Технические характеристики преобразователя XL4015

    • Эффективность преобразования (КПД): до 96%;
    • Частота переключения: 180 кГц;
    • Рабочая температура: от -40 до + 85 °C;
    • Входное напряжение: 8-36 В;
    • Выходное напряжение: 1.25-32 В (регулируемое);
    • Выходной ток: регулируемый до максимального значения 5 А;
    • Выходная мощность: 75 Вт;
    • Защита: от короткого замыкания, от перегрева, ограничение выходного тока;
    • Защита от переполюсовки: нет;
    • Размер: 26 x 62 x 16 мм;

    Принципиальная схема модуля XL4015

    Ниже приведена принципиальная схема преобразователя — модуля на базе XL4005, а не XL4015. В плане выходного тока и КПД XL4005 и XL4015 идентичны. Основное различие в рабочей частоте (300кГц. для XL4005 и 180кГц. для XL4015), что позволяет использовать для XL4005 дроссель меньшей индуктивности (читай меньшего размера), и в небольшой разнице максимального входного напряжения (32В. для XL4005 и 36В. для XL4015).
    XL4015 - понижающий DC-DC преобразователь напряжения - Принципиальная схема устройства
    Ещё XL4005 отличается более низким опорным напряжением (0,8В. вместо 1,25В. у XL4015), что делает её более предпочтительной для использования в схемах стабилизатора тока (драйвера для мощных светодиодов например).

    На сдвоенном операционном усилителе LM358 собрана схема регулируемого токоограничения и компаратор для индикации окончания заряда. В качестве датчика тока применён шунт на базе резистора SMD 2512 0,05Ом. Резистор припаян с обратной стороны модуля.
    XL4015 - понижающий DC-DC преобразователь напряжения - Датчика тока (шунт)
    Отдельно стоящий красный светодиод (R) показывает работу в режиме ограничения тока. Синий светодиод (B) показывает режим заряда аккумулятора (ток больше 10% от уставки), зелёный (или красный) рядом с ним (G) — режим окончания заряда (уменьшение тока до 10% от уставки).

    XL4015 - понижающий DC-DC преобразователь напряжения - Назначение светодиодных индикаторов и переменных резисторов

    Схема подключения XL4015 DC-DC преобразователя

    Для подсоединения питания и нагрузки есть 4 зажима на винтах и/или места для пайки.

    Схема подключения XL4015 DC-DC преобразователя

    Напряжение подается на контакты модуля +IN, –IN (плюс и минус соответственно), а выходное напряжение снимается с выходных контактов +OUT и -OUT.

    XL4015 - понижающий DC-DC преобразователь напряжения - Вид снизу

    Материалы

    xl4015_datasheet.pdf
    Понижающий преобразователь XL 4015
    Понижающий преобразователь с токограничением или зарядка на 5А
    Тест XL4005 почти лабораторный блок питания

    Купить XL4015 на AliExpress

    Похожие записи

    Преобразователь понижающий GW4015-2 DC-DC Uвх=6-38В, Uвых=1,25-36В 5А

    Наличие на складах

      • Код товара: 2009700327750
      • Артикул: GW4015-2
      • Штрихкод: 2009700327750
      • Описание
      • Отзывы (0)

      Преобразователь понижающий на микросхеме XL4015

      Характеристики:
      Входное напряжение: 6 ~ 38 VDC
      Выходное напряжение: 1,25-36 VDC регулируется
      Выходной ток: 5A (max);
      Выходная мощность: 75 Вт
      КПД: до 96%;
      Встроенная функция теплового отключения и ограничения по току.
      Защита от короткого замыкания на выходе.
      Пульсации: <30мВ;
      Частота переключения: 1.5МГц (max), обычно 1MГц;
      Рабочая температура(град. Цельсия): -45 ~ +85;
      Размеры: 61,7 х26,2 х 15 мм
      Вес: 20 гр.

      ВНИМАНИЕ! Данный модуль преобразователя НЕ ИМЕЕТ защиты от смены полярности на входе!
      При необходимости, просто добавьте выпрямительный диод (не менее 6А) на входе.
      Прежде чем использовать, необходимо настроить требуемое выходное напряжение и ток, при помощи подстроечного резистора.

      Данный обзор посвящён модулю импульсного стабилизатора, который предлагается интернет-магазинами под названием «5A Lithium Charger CV CC Buck Step Down Power Module LED Driver». Таким образом модуль представляет собой импульсный понижающий преобразователь, предназначенный для зарядки литий-ионных аккумуляторов в режимах CV (постоянное напряжение) и СС (постоянный ток), а также для питания светодиодов. Стоит данное устройство около 2-х USD.  Конструктивно модуль представляет собой печатную плату, на которой установлены все элементы, включая сигнальные светодиоды и органы регулировки. Внешний вид модуля представлен на рис.1.

      Внешний вид модуля

      Чертёж печатной платы представлен на рис. 2.

      Согласно спецификации изготовителя модуль имеет следующие технические характеристики:

      • Входное напряжение 6-38 В постоянного тока.
      • Выходное напряжение регулируемое 1.25-36 В постоянного тока.
      • Выходной ток 0-5 А (регулируемый).
      • Мощность в нагрузке до 75 ВА.
      • КПД более 96%. 
      • Имеется встроенная защита от перегрева и короткого замыкания в нагрузке.
      • Размеры модуля 61.7х26.2х15 мм.
      • Масса 20 грамм.

      Сочетание невысокой цены, малых размеров и высоких технических характеристик вызвало у автора интерес и желание экспериментально определить основные характеристики модуля.
      Производитель не приводит схему электрическую принципиальную, по этому её пришлось рисовать самостоятельно.  Результат этой работы представлен на рис. 3.

      Схема импульсного стабилизатора на микросхеме XL4015

      Основой устройства является микросхема DA2  XL4015, представляющая собой оригинальную китайскую разработку. Данная микросхема весьма похожа на популярную LM2596, но отличается улучшенными характеристиками. Видимо это достигается применением в качестве силового ключа мощного полевого транзистора. Описание этой микросхемы приведено в Л1. В данном устройстве микросхема включена в полном соответствии с рекомендациями изготовителя. Переменный резистор “CV” является регулятором выходного напряжения.  Цепь регулируемого ограничения выходного тока выполнена на операционном усилителе DA3.1. Этот усилитель сравнивает падение напряжения на токоизмерительном резисторе R9 с  регулируемым напряжением, снимаемым с переменного резистора “CC”. С помощью этого резистора можно задать желаемый уровень ограничения тока в нагрузке стабилизатора.

      Если заданное значение тока будет превышено, то на выходе усилителя появится сигнал высокого уровня, красный светодиод HL2 откроется и напряжение на входе 2 микросхемы DA2 повысится, что приведёт к снижению напряжения и тока на выходе стабилизатора. Кроме того свечение HL2 будет сигнализировать о том, что модуль работает в режиме стабилизации тока (СС). Конденсатор С5 должен обеспечивать устойчивость  узла регулирования тока. 

      На втором операционном усилителе DA3.2 собран сигнализатор снижения  тока в нагрузке до значения менее  9% от заданного максимального тока. Если ток превышает указанное значение, то светится синий светодиод HL3, в противном случае светится зелёный светодиод HL1. При зарядке литий-ионных аккумуляторов снижение зарядного тока является одним из признаков окончания зарядки. 
      На микросхеме DA1 собран стабилизатор с выходным напряжением 5В. Это напряжение используется для питания операционного усилителя DA3, также оно используется для формирования опорного напряжения ограничителя тока и  сигнализатора снижения тока.

      Падение напряжения на токоизмерительном резисторе никак не компенсируется, по этому с ростом тока в нагрузке выходное напряжение стабилизатора снижается. Чтобы уменьшить данный  недостаток величина токоизмерительного резистора выбрана достаточно маленькой (0.05 Ома). Из-за этого дрейф операционного усилителя DA3 может вызвать заметную нестабильность как уровня ограничения выходного тока так и уровня срабатывания сигнализатора. 
      Испытания модуля показали, что выходное сопротивление стабилизатора в режиме стабилизации напряжения (CV) практически полностью определяется токоизмерительным резистором и составляет около 0.06 Ома.
      Коэффициент стабилизации напряжения около 400. 
      Для оценки тепловыделения на вход модуля было подано напряжение 12В. На выходе было установлено напряжение 5В при нагрузке сопротивлением 2.5 Ома (ток 2А). Через 30 минут микросхема DA2,  дроссель L1 и диод VD1 нагрелись до  71,  64 и 48 градусов Цельсия соответственно.  

      Работа в режиме стабилизации тока в нагрузке (СС) сопровождалась переходом микросхемы DA2 в режим формирования пачек импульсов. Частота следования и длительность пачек изменялись в широких пределах в зависимости от величины тока. Эффект стабилизации тока при этом имел место, но пульсации на выходе модуля существенно возрастали. Кроме того работа устройства в режиме СС сопровождалась довольно громким писком, источником которого являлся дроссель L1. 
      Работа сигнализатора снижения тока нареканий не вызвала. Модуль успешно выдерживал короткое замыкание в нагрузке. 

      Таким образом модуль работоспособен как в режиме CV, так и в режиме СС, но при его использовании следует учитывать вышеописанные особенности.
      Данный обзор написан по результатам исследования одного экземпляра устройства, что делает полученные результаты чисто ориентировочными.
      По мнению автора описанный импульсный стабилизатор может быть с успехом использован, если требуется дешёвый, компактный источник питания с удовлетворительными  характеристиками.

      Список радиоэлементов

      Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
      DA1 Линейный регулятор

      LM317L

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      DA2 Микросхема XL4015 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      DA3 Операционный усилитель

      LM358

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      VD1 Диод Шоттки

      SK54

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      HL1 Светодиод Зеленый 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      HL2 Светодиод Красный 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      HL3 Светодиод Синий 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      С1, С6 Электролитический конденсатор 220 мкФ 50 В 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      С2-С4, С7 Конденсатор 0.47 мкФ 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      С5 Конденсатор 0.01 мкФ 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      R1 Резистор

      680 Ом

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      R2 Резистор

      220 Ом

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      R3 Резистор

      330 Ом

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      R4 Резистор

      18 кОм

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      R7 Резистор

      100 кОм

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      R8 Резистор

      10 кОм

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      R9 Резистор

      0.05 Ом

      1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      R10, R11 Резистор

      1.8 кОм

      2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      «CC» Переменный резистор 1 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      «CV» Переменный резистор 10 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      L1 Дроссель 35 мкГн 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      +In, -In, +Out, -Out Клеммный зажим 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
      Добавить все

      Скачать список элементов (PDF)

      Теги:


      Опубликована:


      4


      Вознаградить

      Я собрал
      0

      0

      x

      Оценить статью

      • Техническая грамотность
      • Актуальность материала
      • Изложение материала
      • Полезность устройства
      • Повторяемость устройства
      • Орфография

      0

      Средний балл статьи: 0
      Проголосовало: 0 чел.

      Покупал это зарядное устройство несколько раз за последние три года. Использовал его и как регулятор выходного напряжения, и как зарядное устройство.

      Заказал еще раз и решил поделиться впечатлениями.

      Поставляется в крайне аскетичной упаковке, без какой-либо инструкции или описания:



      Радиатор чипа с термоклейкой лентой. Интересно, что даже в горячем состоянии клей все равно держится.
      Основой устройства является микросхема XL4015. Управление микросхемой происходит через 2-ю ножку называемая FeedBack. Ножка FB это вход компаратора ошибки с фиксированным напряжением 1,25В. Ограничение напряжения устанавливается тримерром Р1 (10к) в составе резисторного делителя R4 и Р1.
      Цепь выходного тока построено на падению напряжения, шунт на 0,05Ω (R9). Падение напряжения на нем сравнивается с напряжением на компараторе LM358, установленным тримерром P2 (1к). С помощью этого тримерра можно задать желаемый уровень ограничения тока в нагрузке стабилизатора.
      Если заданное значение тока будет превышено, то на выходе усилителя IC3 (пин2) появится сигнал высокого уровня, красный светодиод откроется и напряжение на входе 2 микросхемы IC1 (FeedBack-пин2) повысится, что приведёт к снижению напряжения и тока на выходе стабилизатора. Кроме того свечение, красный светодиод, будет сигнализировать о том, что модуль работает в режиме стабилизации тока. Конденсатор С5 должен обеспечивать устойчивость узла регулирования тока.
      Если нагрузка меньше 9% от максимального тока, светится зеленый светодиод, если нагрузка больше- синий светодиод.

      Технические характеристики:
      1. Диапазон входного напряжения: 5-36 В постоянного тока
      2. Диапазон выходного напряжения: 1,25-32VDC регулируемый
      3. Выходной ток: 0-5A
      4. Выходная мощность: 75 Вт
      5. Высокая эффективность до 96%
      6. Встроенная функция теплового отключения
      7. Встроенная функция ограничения тока
      8. Встроенная функция защиты от короткого замыкания
      9. Защита от обратной полярности на входе: нет (если требуется, Диод с высоким током в серии с входом).
      10. Д x Ш x В = 68,2 × 38,8 × 15 мм
      11. Вес: 39 г

      Регулировка:
      1. Используется как понижающий модуль с максимальной токовой защитой.
      3. Светодиодный модуль постоянного тока (1) Нажмите правую кнопку, чтобы загорелся светодиод «OUT», цифровой измеритель показывет выходное напряжение, установите «потенциометр напряжения» так, чтобы выходное напряжение достигло желаемое значение.

      (2) Нажмите правую кнопку так, чтобы цифровой измеритель показывал выходной ток. Замкните накоротко выходной терминал, затем установите «потенциометр тока» так, чтобы выходной ток достиг заданное значение защиты от перегрузки по току. (Например, цифровой измеритель отображает 1А, тогда вы можете использовать модуль до максимального тока 1А)

      2. Использование как зарядное устройство.
      (1) Если вы хотите зарядить аккумулятор указанным напряжением и током (нпр литиевая батарея 3,7 В / 2200 мАч, тогда напряжение зарядки поставите на 4,2 В, а максимальный ток зарядки на 1С, то есть 2200 мА)
      (2) На холостом ходу отрегулируйте «потенциометр напряжения» так, чтобы выходное напряжение достигло зарядного напряжения; (Если 3,7 В — перезаряжаемая литиевая батарея, выходное напряжение можно установить на 4,2 В)
      (3) Нажмите правую кнопку, чтобы цифровой измеритель показал выходноой ток, закоротите выходную клемму, затем отрегулируйте «потенциометр тока» так, чтобы выходной ток достиг зарядный ток.
      (4) Индикатор зарядки установлен на заводе на 0,1 значения тока зарядки; (Аккумулятор постепенно снижает ток во время зарядки, если зарядный ток составляет 1А, то при зарядном токе менее 0,1А синий свет гаснет, зеленый светится, что означает, что аккумулятор полностью заряжен)
      (5) связано с зарядкой аккумулятора.
      (1,2,3,4 шага: Выход разряжается, не подключайте аккумулятор)

      3. Использование в качестве светодиодного модуля постоянного тока
      (1) Отрегулируйте «потенциометр напряжения» так, чтобы выходное напряжение достигло желаемое напряжение.
      (2) Нажмите правую кнопку так, чтобы цифровой измеритель показывал выходной ток, закоротите выходную клемму, затем отрегулируйте «потенциометр тока» так, чтобы выходной ток достиг заданный ток светодиода.
      (3) Подключите светодиод.
      (1,2 шага как: Выход пуст, не подключайте светодиоды)

      Метод калибровки вольтметра и амперметра:
      Модуль можно откалибровать вручную для отображения правильного значения напряжения и тока. Если вы считаете, что отображение напряжения и тока является точным, нет необходимости предпринимать следующие шаги.

      (1) Шаги калибровки выходного напряжения
      Шаг 1, нажмите правую кнопку, чтобы загорелся светодиод «OUT». Цифровой измеритель показывает выходное напряжене. Нажмите правую кнопку более 2 секунд и отпустите. Цифровой измеритель и светодиодный индикатор «OUT» мигают синхронно, поэтому вы можете войти в режим калибровки выходного напряжения.
      Шаг 2, нажмите правую кнопку так чтобы напряжение стало увеличивается. При нажатии левой кнопки напряжение уменьшается. Из-за того, что на устройстве меньше 0,1 В, необходимо нажать 1-5 раз, чтобы увидеть изменение в вольтметре 0,1 В. В зависимости от напряжения, чем выше напряжение, тем меньше давление и наоборот.
      Шаг 3: нажмите правую кнопку более 2 секунд, отпустите, чтобы выйти из режима калибровки выходного напряжения. Все параметры настроены.
      (2) Шаги калибровки входного напряжения
      Шаг 1, нажмите правую кнопку, чтобы загорелся светодиод «IN». Цифровой измеритель показывает выходное напряжение, нажмите правую кнопку более 2 секунд, отпустите. Цифровой измеритель и светодиодный индикатор «IN» мигают синхронно, так что вы можете войти в режим калибровки входного напряжения.
      Шаги 2 и 3 в соответствии с методом калибровки выходного напряжения.
      (3) Шаги калибровки выхода
      Шаг 1, нажмите правую кнопку, чтобы цифровой измеритель показал выходной ток. Нажмите правую кнопку и удерживайте ее более 2 секунд, затем отпустите. Дисплей мигает синхронно, чтобы перейти в режим калибровки выходного тока.
      Шаг 2. Подключите к нагрузке амперметр последовательно, нажимайте правую и левую кнопки, чтобы изменили отображение цифрового измерителя так, чтобы оно соответствовало амперметру.

      Тест устройства на 5 вольт:

      Как видите, есть отклонения 0,55В.

      На 12В, 0,31В.

      На 24В, незначительно 0,6В.
      С точки зрения контроля выходного напряжения, отображение напряжения на дисплее можно использовать.
      Теперь проверим отображение выходного тока. Начинаю с 0.5А:

      Отклонение небольшое 0,02А

      На 2А ошибка 0,19А

      На 4А ошбка почти 0,5А
      Подобно напряжению, только наоборот. По напряжению, чем выше напряжение, тем меньше ошибка отображения.
      При отображении выходного тока, чем выше ток, тем выше ошибка. Я попытался минимизировать ошибку, регулируя ее, к сожалению, это лучшие результаты.

      Устройство имеет три светодиода для облегчения использования в качестве зарядного устройства. Светодиоды показывают, ограничено ли это напряжение или ток, идет ли зарядка или батарея полностью заряжена.

      Устройство определило что батарея полностью заряжена, как это делают большинство литиевых зарядных устройств, отслеживая ток во время фазы постоянного напряжения и отмечая, когда он упал до 1/10 от того, что было во время фазы постоянного тока. Настоящие зарядные устройства перестают заряжаться на этом этапе. Было неясно, действительно ли это произошло, или он просто зажег свет.

      Теперь я могу написать, что это не подходит для неконтролируемой зарядки литий-ионных аккумуляторов, потому что он не прекращает подачу тока, как только определяет, что аккумулятор полностью заряжен. Это плохо для здоровья и безопасности литий-ионных батарей.

      Заметил еще, если выход устройства подключен к батарее, а питание отключено от входа, дисплей и вольтметр в конечном итоге будут питаться от батареи, что мне кажется не идеальным.

      Также есть проблемы с выходным разъемом USB на плате, выходное напряжение USB не фиксировано на уровне 5 В, зависит от настройки выходного напряжения. В результате существует вполне реальная возможность сжечь USB-устройство, если кто-то не знает об этой причуде, или вы знаете, но не забыли отрегулировать выходное напряжение.

      Добавить, что касается цены. На сайте написано:»Доставка: 15,99 руб

      А при переходе на оплату, доставка 89,85 руб?

      Заключение:
      Хорошо
      -Недорого
      -Быстрая доставка
      -Варианты постоянного напряжения и постоянного тока
      -Встроенный вольт и амперметр
      -Полезно для контролируемой одноразовой зарядки аккумулятора
      Плохо
      -Зарядка аккумулятора не прекращается автоматически. Опасно при неконтролируемой зарядке.
      -Никаких гарантий против нестандартного напряжения на USB-порте.
      -Разряжает аккумулятор при отключении источника питания.
      -В общем, неплохой модуль, если вы знаете его ограничения.

      Надеюсь, это краткое описание помогло кому-то принять решение покупать или не покупать.
      Спасибо за внимание и не стесняйтесь указывать на мои упущения.

      Фотобанк StylishBag

      МЕНЮ

      Обновлено: 23.09.2023

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Gw4015 2 схема

      Читайте также:

          

      • Гринфилд проекты это
      •   

      • Карта осадков калининск
      •   

      • Презентация современные религии

      Понравилась статья? Поделить с друзьями:
    • Уфссп по республике коми руководство
    • Фуразолидон таблетки инструкция по применению цена отзывы аналоги таблетки цена
    • Станок лучеса уодм 1 инструкция по эксплуатации
    • Фитоэстрогены эвалар инструкция по применению цена отзывы
    • Хитозан now foods инструкция по применению