Regulador de Voltaje Ajustable Step-Up U1V11A

Este regulador de voltaje ajustable Step-Up genera voltajes de salida de entre 2V y 5,25V a partir de voltajes de entrada tan bajos como 0,5V, y también cambia automáticamente a un modo de regulación descendente lineal cuando el voltaje de entrada excede la salida . Esto lo hace ideal para alimentar proyectos electrónicos que trabajen con 1 a 3 celdas de NiMH, NiCd o celdas alcalinas o desde una sola celda de iones de litio. Además, a diferencia de la mayoría de los reguladores, esta unidad ofrece una verdadera opción de apagado que apaga la alimentación de la carga (con los reguladores de refuerzo típicos, la tensión de entrada pasará directamente a la salida cuando se desactiven).

Cuando se impulsa, este módulo actúa como un regulador de conmutación (también llamado fuentes de alimentación de modo conmutado (SMPS) o convertidores de DC a DC) y tiene una eficiencia típica entre 70% y 90%. La corriente de salida disponible es una función de la tensión de entrada, la tensión de salida y la eficiencia (consulte la sección de Eficiencia típica y corriente de salida a continuación), pero la corriente de entrada puede ser tan alta como 1.2 A.

El apagado térmico del regulador se activa a aproximadamente 140° C y ayuda a evitar daños por sobrecalentamiento. No tiene protección contra tensión inversa.

Características

• Voltaje de entrada: 0.5 V a 5.5 V
• Voltaje de salida ajustable de 2V a 5,25 V
• Opción de apagado verdadero que apaga la alimentación a la carga
• Regulación descendente lineal automática cuando la tensión de entrada es mayor que la tensión de salida
• Interruptor permite corrientes de entrada de hasta 1.2 A
• Buena eficiencia con carga ligera: <1 mA corriente de reposo sin carga típica, aunque puede exceder de 1 mA para voltajes de entrada muy bajos (<100 μA de corriente de reposo típica con SHDN = DOWN)
• Cierre de sobrecalentamiento integrado
• Tamaño pequeño: 0.45″ x 0.6″; x 0.1″ (11.5 × 15.3 × 2.5 mm)

Usando el regulador

Conexiones

El regulador tiene cuatro conexiones: apagado (SHDN), voltaje de entrada (VIN), tierra (GND) y voltaje de salida (VOUT).

El SHDN se puede accionar a un nivel bajo (por lo general, inferior a 0,4 V) para apagar el regulador y apagar la alimentación de la carga (a diferencia de la mayoría de los reguladores de refuerzo, la potencia de entrada no pasa a la salida cuando la placa está desactivada). Este pin se coloca internamente en VIN a través de una resistencia de 100 kΩ, por lo que puede dejarse desconectado o conectado directamente a VIN si no necesita usar la función de desactivación. El umbral de inhabilitación es una función de la tensión de entrada de la siguiente manera:

• Para VIN <0,8 V, el voltaje de SHDN debe ser inferior a 0,1 × VIN para deshabilitar el regulador y superior a 0,9 × VIN para habilitarlo.
• Para 0.8 V ≤ VIN ≤ 1.5 V, el voltaje de SHDN debe estar por debajo de 0.2 × VIN para deshabilitar el regulador y por encima de 0.8 × VIN para habilitarlo.
• Para VIN> 1.5 V, el voltaje de SHDN debe estar por debajo de 0.4V para desactivar el regulador y por encima de 1.2V para habilitarlo.

El voltaje de entrada, VIN, debe ser de al menos 0,5 V para que el regulador se encienda. Sin embargo, una vez que el regulador está encendido, la tensión de entrada puede bajar hasta 0.3V y la tensión de salida establecida se mantendrá en VOUT. A diferencia de los reguladores de refuerzo estándar, este regulador tiene un modo de regulación descendente lineal adicional que le permite convertir voltajes de entrada de hasta 5,5 V a voltajes de salida más bajos para cargas de tamaño pequeño a moderado (por ejemplo, en nuestras pruebas, este regulador pudo para suministrar 300 mA mientras se convierte una entrada de 5.5 V a 1.8 V). Cuando la tensión de entrada excede la tensión de salida, el regulador cambia automáticamente a este modo de regulación descendente. El voltaje de entrada no debe exceder de 5,5 V. Tenga cuidado con los picos de LC destructivos que pueden hacer que el voltaje de entrada supere los 5,5 V (consulte más abajo para obtener más información).

Las cuatro conexiones están etiquetadas en la parte posterior de la PCB, y están dispuestas con un espacio de 0,1″ a lo largo del borde de la placa para la compatibilidad con las placas de prueba, conectores y otras disposiciones de prototipos que utilizan una cuadrícula de 0,1″. Puede soldar cables directamente a la placa o soldar ya sea con la tira de cabezales recta macho 4 × 1 o en la tira de cabezales macho de ángulo recto 4 × 1 incluidos.

Ajuste del voltaje de salida

La tensión de salida se puede ajustar utilizando un multímetro y una carga ligera (por ejemplo, una resistencia de 1 kΩ). Girando el potenciómetro en sentido horario aumenta la tensión de salida. La tensión de salida puede verse afectada por un destornillador que toca el potenciómetro, por lo que la medición de salida se debe hacer sin que nada toque el potenciómetro (también, tenga en cuenta que tocar partes de la placa con el dedo puede afectar la tensión de salida). El siguiente gráfico muestra la tensión de salida aproximada en función de la posición del potenciómetro:

Configuraciones de voltaje de salida para el regulador de voltaje U1V11A de Pololu.

Tenga en cuenta que la tensión de salida se puede configurar por debajo de 2V en el extremo inferior del rango del potenciómetro y por encima de 5,25V en el extremo superior. Si bien esto no debería dañar al regulador, podría no funcionar de manera confiable o su salida podría volverse inestable cuando la tensión de salida no se encuentre dentro del rango recomendado de 2V a 5,25V. Además, el potenciómetro no tiene topes físicos, lo que significa que puede girar 360 grados y convertirse en una punto no válido en la que el voltaje de salida es inestable.

Eficiencia típica y corriente de salida

La eficiencia de un regulador de voltaje, definido como (Apagado) / (Encendido), es una medida importante de su rendimiento, especialmente cuando se trata de la vida útil de la batería o el calor. Como se muestra en los gráficos a continuación, este regulador generalmente tiene una eficiencia de 70 a 90%.

La corriente de salida máxima alcanzable es aproximadamente proporcional a la relación entre la tensión de entrada y la tensión de salida. Si la corriente de entrada excede el límite de corriente del conmutador (generalmente en algún lugar entre 1.2 y 1.5 A), el voltaje de salida comenzará a disminuir. Además, la corriente de salida máxima puede depender de otros factores, como la temperatura ambiente, el flujo de aire y el disipador de calor.

Picos de voltaje LC

Al conectar el voltaje a los circuitos electrónicos, la corriente inicial de la corriente puede causar picos de voltaje dañinos que son mucho más altos que el voltaje de entrada. En nuestras pruebas con cables de alimentación típicos (~ 30″ de prueba), los voltajes de entrada por encima de 4.5V causaron picos de voltaje que podrían dañar el regulador. Puede eliminar tales picos soldando un condensador electrolítico de 33 μF o más cerca del regulador entre VIN y GND.