Regulador de Voltaje Step-Up/Step-Down 5V – S9V11F5

La familia de reguladores S9V11x (también denominados fuentes de alimentación de modo conmutado (SMPS) o convertidores de DC a DC) utiliza una topología de aceleración para convertir los voltajes de entrada más altos y más bajos a un voltaje de salida regulado. Toman voltajes de entrada de 2V a 16V y los aumentan o disminuyen según sea necesario, ofreciendo una eficiencia típica de más del 85% y una corriente de salida típica de hasta 1,5 A. La flexibilidad en el voltaje de entrada que ofrece esta familia de reguladores es especialmente muy adecuado para aplicaciones alimentadas por batería en las que el voltaje de la batería comienza por encima del voltaje regulado y disminuye a medida que la batería se descarga. Sin la restricción típica de que el voltaje de la batería se mantenga por encima del voltaje requerido durante toda su vida útil, se pueden considerar nuevos paquetes de baterías y factores de forma.

Caracteristicas

• Voltaje de entrada: 2 V a 16 V (nota: este regulador requiere 3V para arrancar, pero puede funcionar hasta 2 V después del arranque)
• Salida de 5 V fija con +5/-3% de precisión
• Corriente de salida continua máxima típica: 1,5 A (cuando la tensión de entrada es de alrededor de 5 V, la sección de Eficiencia típica y corriente de salida a continuación muestra cómo la corriente de salida continua alcanzable depende de la tensión de entrada)
• La función de ahorro de energía mantiene una alta eficiencia a bajas corrientes (la corriente de reposo es inferior a 0.2 mA)
• Protección integrada de sobrecalentamiento y cortocircuito.
• Tamaño pequeño: 0.3 «x 0.45» x 0.15 «(7.6 x 11.4 x 3.8 mm)

Usando el regulador

Durante el funcionamiento normal, este producto puede calentarse lo suficiente como para causar quemaduras. Tenga cuidado al manipular este producto u otros componentes conectados a él.

Conexiones

El regulador Step-Up/Step-Down tiene solo tres conexiones: tensión de entrada (VIN), tierra (GND) y tensión de salida (VOUT). Estos orificios pasantes están dispuestos con un espacio de 0,1″ a lo largo del borde de la placa para la compatibilidad con las placas de prueba estándar sin soldadura y las placas y conectores que utilizan una rejilla de 0,1″. Puede soldar cables directamente a la placa o soldar ya sea en la tira de cabezales recta 3 × 1 o en la tira de cabezales con ángulo 3 × 1 incluidos. VOUT está etiquetado en la serigrafía en un lado de la placa, GND está en el medio y se puede identificar por su almohadilla cuadrada.

La tensión de entrada, VIN, debe estar entre 3 V y 16 V cuando el regulador se enciende por primera vez. Una vez que se está ejecutando, puede continuar funcionando hasta 2 V. Las entradas más bajas pueden apagar el regulador de voltaje; las entradas de voltaje más altas pueden destruir el regulador, por lo que debe asegurarse de que el ruido en su entrada no sea excesivo, y debe tener cuidado con los picos de LC destructivos (consulte a continuación para obtener más información).

La tensión de salida, VOUT, está regulada a 5V fijos, pero puede ser tan alta como 5,2V cuando hay poca o ninguna carga en el regulador.

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 el gráfico a continuación, este regulador generalmente tiene una eficiencia del 85% al 95%. Una característica de ahorro de energía mantiene estas eficiencias altas incluso cuando la corriente del regulador es muy baja.

La corriente de salida máxima alcanzable de la placa varía con el voltaje de entrada, pero también depende de otros factores, como la temperatura ambiente, el flujo de aire y el disipador de calor. El siguiente gráfico muestra las corrientes de salida máximas que el regulador puede suministrar continuamente a temperatura ambiente en aire en calma y sin disipación de calor adicional. El regulador puede suministrar temporalmente hasta alrededor de 2 A, aunque normalmente se sobrecalentará rápidamente en tales condiciones y se apagará térmicamente.

Tenga en cuenta que la corriente de arranque está limitada a aproximadamente 700 mA, y las corrientes en exceso solo están disponibles después de que la salida haya terminado aumentando a 5V. Las cargas capacitivas grandes generalmente no suponen un problema porque se cargarán gradualmente incluso con la corriente límite activo, por lo que si bien pueden aumentar el tiempo que tarda el regulador en ponerse en marcha, el regulador aún debería llegar a 5 V. Sin embargo, una carga puramente resistiva podría evitar que el regulador nunca  alcance los 5V. Por ejemplo, si ponga una resistencia de 5Ohms entre VOUT y GND y luego aplique energía al regulador, el voltaje de salida nunca subirá más allá de los 3,5V, el voltaje al que la corriente de corriente alcanza el límite de 700 mA. Como tal, este regulador está diseñado para aplicaciones como la robótica, donde cualquier carga grande es controlable y se puede aplicar solo después de que el regulador haya arrancado.

Picos de voltaje LC

Al conectar el voltaje a los circuitos electrónicos, la corriente inicial de la corriente puede causar picos de voltaje que son mucho más altos que el voltaje de entrada. Si estos picos superan el voltaje máximo del regulador, el regulador puede ser destruido. Si está conectando más de aproximadamente 12 V, utilizando cables de alimentación de más de unas pocas pulgadas de largo, o utilizando una fuente de alimentación con alta inductancia, recomendamos soldar un condensador electrolítico de 33 μF o más cerca del regulador entre VIN y GND. El condensador debe tener una capacidad nominal de al menos 20 V.

Puede encontrar más información acerca de los picos de LC en nuestra nota de aplicación, Descripción de picos de voltaje de LC destructivos.