Przetwornica napięcia DC-DC Step Down

Moduł regulowanego napięcia zasilania DC-DC

Przetestujemy miniaturowy moduł zasilacza regulowanego, konkretnie przetwornicy impulsowej DC-DC typu StepDown (obniżającej napięcie wejściowe na wyjściu). Układ wymaga zasilania napięciem stałym od 5V do 23V. Rekomendowana wartość napięcia zasilania wynosi 20V DC. Napięcie wyjściowe można regulować płynnie w zakresie od 0V do 16,5V cyfrowo z rozdzielczością 0,1V. Napięcie zasilania – wejściowe musi mieć wyższą wartość niż napięcie wyjściowe (co jest chyba oczywiste). Moduł posiada dwa przyciski do regulowania wartości napięcia wyjściowego. Dużym ułatwieniem przy pracy z  przetwornicą jest wyświetlacz STN LCD o wymiarach 37,5mm x 17mm. Na wyświetlaczu oprócz napięcia wskazywany jest także prąd wyjściowy. Wymiar całego modułu wynosi 50mm x 30mm x 12mm. Więcej parametrów modułu regulowanego zasilania pokażemy poniżej. Moduł posiada funkcję kalibracji, o której dowiesz się więcej w dalszej części artykułu. Poniżej przedstawimy też wyniki badań układu, które pokazały, jak można maksymalnie obciążyć układ, jakiej wartości mocy nie można przekroczyć.

Przetwornica do kupienia: http://www.gotronik.pl/przetwornica-impulsowa-dc-dc-p-4055.html

Opis wejść oraz wyjść modułu:

Opis wejść oraz wyjść modułu

Wybrane parametry przetwornicy:

• napięcie zasilania: od 5 do 23 V
• rekomendowane napięcie zasilania: 20 V
• napięcie wyjściowe: od 0 do 16,5 V
• maksymalny prąd chwilowy: 3 A
• maksymalny prąd ciągły: 2 A
• przyciski regulacji napięcie wyjściowego
• wyświetlacz STN LCD

Kalibracja modułu:

Jak już wcześniej zostało wspomniane, moduł posiada funkcję kalibracji. Aby rozpocząć kalibrację wyłącz zasilanie układu. Następnie przyciśnij i trzymaj lewy przycisk. Trzymając przycisk wciśnięty, podłącz zasilanie do modułu. Dopiero gdy ekran zacznie migać, zwolnij przycisk. Multimetrem zmierz napięcie wyjściowe. Przyciskając odpowiedni prawy i lewy przycisk wyreguluj na 5V, czy ustawisz 5,00V, 4,98V, 5,02V nie ma znaczenia. Na koniec wyłącz i włącz zasilanie. Kalibracja została ukończona.

Układ pomiarowy:

Przeprowadzone zostały testy z użyciem opisywanej przetwornicy napięcia, zasilacza laboratoryjnego RPS-3005DB 0-30V 5A firmy Zhaoxin, multimetru uniwersalnego UT71B produkcji Uni – T.

Układ pomiarowy

Badana przetwornica zasilana jest rekomendowanym napięciem 20V z zasilacza laboratoryjnego RPS-3005DB. Do wyjścia przetwornicy podłączamy woltomierz UT71B. Przetwornica praktycznie jest nieobciążona. Teraz ustawimy kilka różnych wartości napięcia wyjściowego za pomocą przycisków i skontrolujemy faktyczną wartość napięcia na wyjściu.

Przeprowadziliśmy testy dla ustawionych napięć wyjściowych: 1V, 5V, 10V, 15V. Poniżej prezentujemy zdjęcia z testów. W naszej ocenie oferowana dokładność wskazań na woltomierzu przetwornicy jest w zupełności wystarczająca. Odchyłki zmierzone „wzorcowym” woltomierzem UT71B w większości zastosowań inżynierskich są po prostu pomijalne.

Napięcie wyjściowe: 1 V

Napięcie wyjściowe: 5 V

Napięcie wyjściowe: 10 V

Napięcie wyjściowe: 15 V

Następnie do układu pomiarowego dodaliśmy elektroniczne obciążenie oraz termometr (LTC-179). Najpierw układ obciążyliśmy prądem 1A, ustawiliśmy żądane napięcie na wyjściu 10V, a następnie 15V. Obserwowaliśmy układ przez dłuższy czas. Nie zaobserwowaliśmy nic niepokojącego.

Obciążenie 1 A, napięcie 10 V

Obciążenie 1 A, napięcie 15 V

Następnie obciążyliśmy moduł prądem 2 A. Ustawiliśmy żądane napięcie na wyjściu 10V, a następnie 13V. Obserwowaliśmy układ przez dłuższy czas. Również nie zaobserwowaliśmy nic niepokojącego.

Obciążenie 2 A, napięcie 10 V

Obciążeni 2 A, napięcie 13 V

Na koniec, przy obciążeniu prądem 2A, ustawiliśmy napięcie maksymalne 16,5 V. Po włączeniu obciążenia napięcie spadło do 13,6 V. Po kilku minutach ciągłej pracy układu zaczęło „skakać” napięcie, co obrazuje ostatnia fotografia, gdzie na każdym z trzech pomiarów napięcie widzimy inną wartość.

Obciążenie 2 A, napięcie MAX, pierwsze minuty

Obciążenie 2 A, napięcie MAX, po kilku minutach