Pololu 12V Step-Up Spannungsregler U3V50F12

Diese Boost-Spannungsregler (Aufwärtsregler) erzeugen höhere Ausgangsspannungen aus Eingangsspannungen ab 2.9 V. Es handelt sich um Schaltregler (auch Schaltnetzteile (SMPS) oder DC-DC-Wandler genannt) mit einem typischen Wirkungsgrad zwischen 80% und 95%. Der verfügbare Ausgangsstrom hängt von Eingangsspannung, Ausgangsspannung und Wirkungsgrad ab (siehe Abschnitt „Typischer Wirkungsgrad und Ausgangsstrom“ unten), der Eingangsstrom kann jedoch typischerweise bis zu 5 A betragen. Dieser Regler ist mit festem Ausgang von 5 V, 6 V, 9 V, 12 V oder 24 V erhältlich.

Zur U3V50x-Reglerfamilie gehören außerdem zwei Versionen mit einstellbarem Ausgang: Der U3V50ALV bietet einen Ausgangsbereich von 4 V bis 12 V und der U3V50AHV einen Ausgangsbereich von 9 V bis 30 V. Die verschiedenen Versionen des Boards sehen sehr ähnlich aus, daher enthält der Bestückungsdruck auf der Unterseite ein freies Feld, in dem Sie eigene Kennzeichnungen oder Beschriftungen anbringen können.

Der Ruhestrom ohne Last hängt von der Differenz zwischen Ein- und Ausgangsspannung ab. Liegen beide nah beieinander, kann der Ruhestrom unter einem Milliampere liegen (z. B. 0.6 mA bei 5 V Eingang und 6 V Ausgang); liegen sie weit auseinander, kann er im zweistelligen Milliamperebereich liegen (z. B. 24 mA bei 3 V Eingang und 24 V Ausgang). Über den ENABLE-Pin kann das Board in einen Stromsparzustand versetzt werden, der den Ruhestrom auf ca. 20 µA pro Volt an VIN reduziert.

Dieser Regler verfügt über einen integrierten Verpolungsschutz, Überstromschutz, eine thermische Abschaltung (typischerweise bei 165°C) und eine Unterspannungsabschaltung, die den Regler abschaltet, wenn die Eingangsspannung unter 2.5 V (typisch) liegt.

Merkmale

Dieser Boost-Regler hat vier Anschlüsse: Eingangsspannung (VIN), Masse (GND), Ausgangsspannung (VOUT) und ENABLE.

Die Eingangsspannung VIN muss mindestens 2.9 V betragen und sollte die Ausgangsspannung VOUT nicht überschreiten. (Ist VIN höher als VOUT, liegt die höhere Eingangsspannung am Ausgang an, was für Ihre angeschlossene Last gefährlich sein und auch den Regler beschädigen kann.)

Der Regler ist standardmäßig aktiviert: Ein 100 kΩ Pull-up-Widerstand auf dem Board verbindet den ENABLE-Pin mit dem verpolungsgeschützten VIN. Wird der ENABLE-Pin auf Low (unter 0.7 V) gezogen, wechselt das Board in einen Stromsparzustand. Der Ruhestrom in diesem Schlafmodus wird hauptsächlich durch den Strom im Pull-up-Widerstand von ENABLE nach VIN sowie durch die Verpolungsschutzschaltung bestimmt, die bei auf Low gehaltenem ENABLE zwischen 10 µA und 20 µA pro Volt an VIN aufnehmen. Wenn Sie diese Funktion nicht benötigen, lassen Sie den ENABLE-Pin unbeschaltet. Beachten Sie, dass wie bei den meisten Boost-Reglern die Eingangsspannung bei deaktiviertem Board zum Ausgang durchgereicht wird; der ENABLE-Pin kann daher nicht zum Abschalten der Lastversorgung verwendet werden.

Die Anschlüsse sind auf der Rückseite der Leiterplatte beschriftet, und das Board bietet mehrere Möglichkeiten für elektrische Verbindungen. Die acht kleineren Durchgangslöcher an den Enden des Boards sind im Abstand von 0.1″ angeordnet – kompatibel mit lötfreien Breadboards, Steckverbindern und anderen Prototyping-Aufbauten im 0.1″-Raster; in diese kleineren Löcher können Sie Stücke der mitgelieferten geraden 9×1-Stiftleiste einlöten. Alternativ können Sie die mitgelieferten 2-poligen Schraubklemmen mit 5mm-Raster in die beiden Paare größerer Löcher an den Enden des Boards löten. Für eine möglichst kompakte Installation können Sie Drähte direkt an das Board löten.

Beachten Sie, dass dieser Regler eine dicke Leiterplatte (0.093″) hat, sodass Schraubklemmen und Header-Pins nicht so weit durch die Löcher ragen wie bei üblichen 0.062″ dicken Leiterplatten.

Das Board verfügt über zwei Befestigungslöcher für #2- oder M2-Schrauben. Die Befestigungslöcher befinden sich in gegenüberliegenden Ecken des Boards und sind horizontal 1.7″ und vertikal 0.4″ voneinander entfernt.

Typischer Wirkungsgrad und Ausgangsstrom

Der Wirkungsgrad eines Spannungsreglers, definiert als (Ausgangsleistung)/(Eingangsleistung), ist ein wichtiges Maß für seine Leistungsfähigkeit, insbesondere wenn Akkulaufzeit oder Wärmeentwicklung eine Rolle spielen. Wie in den folgenden Diagrammen gezeigt, haben diese Schaltregler bei den meisten Kombinationen aus Eingangsspannung, Ausgangsspannung und Last einen Wirkungsgrad von 80% bis 95%.

Der maximal erreichbare Ausgangsstrom ist annähernd proportional zum Verhältnis von Eingangs- zu Ausgangsspannung. Überschreitet der Eingangsstrom die Schalterstrombegrenzung von 5 A, beginnt die Ausgangsspannung zu sinken. Zudem kann der maximale Ausgangsstrom von weiteren Faktoren wie Umgebungstemperatur, Luftstrom und Kühlung abhängen.

Im normalen Betrieb kann dieses Produkt so heiß werden, dass Sie sich verbrennen können. Seien Sie vorsichtig beim Umgang mit diesem Produkt oder damit verbundenen Bauteilen.

Technische Daten:

Abmessungen

• Größe: 0.6″ × 1.9″ × 0.41″¹
• Gewicht: 7.5 g²

Allgemeine Daten

• Minimale Betriebsspannung: 2.9 V
• Maximale Betriebsspannung: 12 V
• Maximaler Eingangsstrom: 5 A
• Ausgangsspannung: 12 V
• Verpolungsschutz?: J
• Maximaler Ruhestrom: 8 mA3