Beschreibung
Der Pololu Step-Up/Step-Down-Spannungsregler S10V3F9 ist ein Schaltregler (auch Schaltnetzteil (SMPS) oder DC/DC-Wandler genannt) mit SEPIC-Topologie (Single-Ended Primary-Inductor Converter). Er nimmt eine Eingangsspannung von 2.5 V bis 18 V auf und erhöht oder verringert die Spannung auf einen festen Ausgang von 9 V bei einem typischen Wirkungsgrad von 70% bis 80%.
Diese Flexibilität bei der Eingangsspannung eignet sich besonders für batteriebetriebene Anwendungen, bei denen die Batteriespannung zunächst über 9 V liegt und beim Entladen darunter fällt. Da die übliche Einschränkung entfällt, dass die Batteriespannung während ihrer gesamten Lebensdauer über der benötigten Spannung bleiben muss, kommen neue Akkupacks und Bauformen in Frage. So kann beispielsweise ein Halter für 7 Zellen, der mit frischen Alkalibatterien 11 V, mit NiMH-Zellen nominal 8.4 V und mit teilweise entladenen Zellen 7 V liefert, nun für einen stabilen 9-V-Ausgang verwendet werden.
In typischen Anwendungen kann dieser Regler dauerhaft über 300 mA liefern; eine detailliertere Charakterisierung finden Sie in den Diagrammen unten auf dieser Seite. Die thermische Abschaltung des Reglers verhindert Schäden durch Überhitzung, er verfügt jedoch nicht über einen Kurzschluss- oder Verpolungsschutz.
Merkmale:
- Eingangsspannung: 2.5 V bis 18 V (kann höher, gleich oder niedriger als der 9-V-Ausgang sein)
- Fester 9-V-Ausgang mit 4% Genauigkeit
- Typischer Dauerausgangsstrom: 300 mA (der tatsächliche Dauerausgangsstrom hängt von der Eingangsspannung ab; Details siehe Abschnitt „Typischer Wirkungsgrad und Ausgangsstrom“ unten)
- <2 mA typischer Ruhestrom ohne Last
- Integrierte Übertemperaturabschaltung
- Geringe Größe: 0.40" × 0.575" × 0.1" (10 mm × 15 mm × 3 mm)
Verwendung des Reglers:
- 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.
Anschlüsse:
- Dieser Step-Up/Step-Down-Regler hat vier Anschlüsse: Abschaltung (SHDN), Eingangsspannung (VIN), Masse (GND) und Ausgangsspannung (VOUT).
- Der SHDN-Pin kann auf Low (unter 0.4 V) gezogen werden, um den Regler abzuschalten. Der Ruhestrom in diesem Abschaltmodus wird vom Strom durch den 10-kΩ-Pull-up-Widerstand zwischen SHDN und VIN bestimmt. Bei auf Low gehaltenem SHDN zieht dieser Widerstand 0.1 mA pro Volt an VIN (bei einem Eingang von 5 V beträgt der Abschaltstrom z. B. 0.5 mA). Dieser Pin sollte immer nur auf Low gezogen oder offen gelassen werden; dies lässt sich mit einem mechanischen Schalter erreichen, der zwischen Masse und offen umschaltet, oder elektrisch, z. B. mit einem über eine I/O-Leitung gesteuerten Transistor.
- Die Eingangsspannung sollte zwischen 2.5 V und 18 V liegen. Niedrigere Eingangsspannungen können den Spannungsregler abschalten; höhere Eingangsspannungen können den Regler zerstören. Stellen Sie daher sicher, dass das Rauschen an Ihrem Eingang nicht zu groß ist, und achten Sie auf zerstörerische LC-Spannungsspitzen (weitere Informationen siehe unten).
- Die vier Anschlüsse sind auf der Rückseite der Platine beschriftet und im Abstand von 0.1" entlang der Platinenkante angeordnet, um mit lötfreien Standard-Breadboards, Lochrasterplatinen und Steckverbindern im 0.1"-Raster kompatibel zu sein. Sie können Drähte direkt an die Platine löten oder wahlweise die mitgelieferte gerade 4×1-Stiftleiste oder die abgewinkelte 4×1-Stiftleiste einlöten.
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 die Diagramme unten zeigen, hat dieser Schaltregler typischerweise einen Wirkungsgrad von 70% bis 80%.
- Der maximal erreichbare Ausgangsstrom der Platine hängt von der Eingangsspannung, aber auch von anderen Faktoren wie Umgebungstemperatur, Luftstrom und Kühlung ab. Das Diagramm unten zeigt die Ausgangsströme, bei denen der Übertemperaturschutz dieses Spannungsreglers typischerweise nach einigen Sekunden anspricht. Diese Ströme stellen die Leistungsgrenze des Reglers dar und können nicht über längere Zeit aufrechterhalten werden; die Dauerströme, die der Regler liefern kann, sind daher in der Regel niedriger.
LC-Spannungsspitzen
- Beim Anlegen von Spannung an elektronische Schaltungen kann der anfängliche Einschaltstrom Spannungsspitzen verursachen, die deutlich höher sind als die Eingangsspannung. Überschreiten diese Spitzen die maximale Spannung des Reglers, kann der Regler zerstört werden. In unseren Tests mit typischen Stromkabeln (~30" Prüfklemmen) verursachten Eingangsspannungen über 11 V Spitzen von über 18 V. Sie können solche Spitzen unterdrücken, indem Sie einen Elektrolytkondensator mit 33 µF oder mehr nahe am Regler zwischen VIN und GND einlöten.
Weitere Informationen zu LC-Spannungsspitzen finden Sie in der Application Note Understanding Destructive LC Voltage Spikes.
Abmessungen:
- Größe: 0.4" × 0.575" × 0.1"1
- Gewicht: 0.6 g1
Technische Daten:
- Minimale Betriebsspannung: 2.5 V
- Maximale Betriebsspannung: 18 V
- Dauerausgangsstrom: 300 mA2
- Ausgangsspannung: 9 V
- Verpolungsschutz?: N
- Maximaler Ruhestrom: 2 mA3
Hinweise:
- 1 Ohne die optional beiliegenden Stiftleisten.
- 2 Typisch. Der tatsächliche Dauerausgangsstrom hängt von der Eingangsspannung ab.
- 3 Im aktivierten Zustand (SHDN offen) ohne Last. Der tatsächliche Ruhestrom hängt von der Eingangsspannung ab.
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