Przegląd przetwornic obniżających napięcie STEP DOWN

Przegląd przetwornic obniżających napięcie STEP DOWN

Z oferty naszego sklepu wybraliśmy trzynaście przetwornic obniżających napięcie: BTE-001, BTE-002, BTE-004, BTE-007, BTE-008, BTE-010, BTE-012, BTE-013, BTE-156, ELEK-013, LCT-080, LCT-140. Porównamy moduły pod względem zakresu napięć wejściowych i wyjściowych, maksymalnego prądu na wyjściu, mocy maksymalnej na wyjściu, pracy pod obciążeniem, sprawności, wykorzystanego układu oraz wymiarów. Przeprowadziliśmy test każdej z wybranych przetwornic aby zweryfikować parametry podane przez producenta. Sprawdźmy również co piszą producenci o swoich modułach. Zanim jednak do tego dotrzemy, przeczytaj artykuł pt.: „Przetwornice impulsowe – wstęp teoretyczny” aby poznać różne rodzaje przetwornic i różnicę pomiędzy nimi.

Przyjrzyjmy się parametrom podanym przez producentów poszczególnych modułów:

Parametry podane przez producenta

Uwe- zakres napięcia zasilania
Uwy- zakres napięcia na wyjściu
Iwy- maksymalny prąd wyjściowy
η- sprawność
Układ- zastosowany w przetwornicy układ

Spośród testowanych przetwornic wybraliśmy te, które posiadają wyświetlacz. Na poniższej grafice pokazaliśmy jakie parametry możemy odczytać z wyświetlacza na poszczególnych modułach. Warto dodać, że do zasilania wyświetlacza siedmiosegmentowego wykorzystano  stabilizator LM317, który znacznie nagrzewa się przy napięciu wysokim napięciu wejściowym (np. 30 V). W modułach: BTE-013, BTE-008, BTE-002, LCT-140 można wyłączyć wyświetlacz przy pracy z wysokim napięciem wejściowym aby uniknąć trwałego uszkodzenia stabilizatora. W przetwornicy BTE-007 zastosowano stabilizator w innej obudowie niż w pozostałych, co powoduje lepsze odprowadzanie ciepła.

Przetwornice z wyświetlaczem

Wybrane moduły posiadają dwa rodzaje złącz wejściowych i wyjściowych. Są to albo złącza do przykręcenia przewodów typu terminal block ARK lub pady, do których można przylutować przewody. Na poniższej grafice przedstawimy te, które posiadają złącza ARK, pozostałe posiadają jedynie pady do przylutowania przewodów.

Przetwornice posiadające złącze typu terminal block ARK

Przeprowadziliśmy pomiary, które miały na celu określenie parametrów przetwornic. Do zasilania modułów wykorzystaliśmy zasilacz laboratoryjny RPS-3005DB. Pomiary wykonywaliśmy cyfrowmy miernikiem uniwersalnym UNI-T UT71B.

Układ pomiarowy 1

Następnie na wyjście układu podłączyliśmy obciążenie elektroniczne, a z otrzymanych parametrów obliczyliśmy sprawność przetwornic.

Układ pomiarowy 2

Każdy moduł zasilaliśmy maksymalnie napięciem 30 V, jednak  niektóre przetwornice posiadają szerszy zakres napięcia zasilania (sprawdź w opisie na stronie naszego sklepu lub w tabeli znajdującej się na początku tego artykułu).

Przygotowaliśmy tabelę zestawiającą zmierzone wybrane parametry. Opis poszczególnych danych znajdziesz poniżej:

Wyznaczone parametry przetwornic

Uwe – napięcie zasilania
ZUwy – zakres napięć uzyskanych na wyjściu przy napięciu zasilania Uwe i bez obciążenia wyjścia
Uwy1 – napięcie ustawione na wyjściu przy napięciu zasilania Uwe i bez obciążenia wyjścia
Iwe1 – prąd na wejściu przy napięciu zasilania Uwe i bez obciążenia wyjścia
Uwy2 – zakres napięc uzyskanych na wyjściu przy napięciu zasilania Uwe i obciążeniu wyjścia Iwy
Iwe2 – prąd na wejściu przy napięciu zasilania Uwe i obciążeniu wyjścia Iwy
Iwy – prąd jakim obciążamy wyjście
Moc wyj- moc na wyjściu przetwornicy obliczona
η- sprawność

Każda z przetestowanych przez nas przetwornic STEP DOWN utrzymywała stałe napięcie wyjściowe podczas podnoszenia napięcia wejściowego. Należy zwrócić uwagę na to, że minimalny spadek napięcia między wejściem, a wyjściem wynosi około 0,5 V. Jest to jedna z typowych cech tego typu przetwornic. Moduły przetwornic oparte są o układy LM2596 oraz XL1045, co za tym idzie, mają podobne parametry. W naszym teście najlepszą sprawnością i mocą wyjściową wykazuje się moduł przetwornicy BTE-012.

Podczas stosowania przetwornic impulsowych należy zwrócić uwagę na zakresy napięć wejściowych, napięć wyjściowych, prądów wejściowych oraz maksymalnego obciążenia.  O ile przetwornice STEP DOWN wybaczają niektóre błędy, to STEP UP są już mniej wrażliwe na przekroczenie którejś z wymienionych wielkości.

W teście przetwornic STEP DOWN nie ucierpiał żaden z modułów.