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Este regulador de bajada sincrónica (o buck) toma una tensión de entrada de hasta 40V y la reduce eficientemente a 12V con una corriente de salida disponible de alrededor de 15A. Eficiencias típicas del 80% al 95% junto con su alta corriente las capacidades hacen que este regulador sea adecuado para alimentar grandes cargas. El regulador cuenta con protección de voltaje inverso y una salida de buena potencia que indica cuando el regulador no puede mantener adecuadamente el voltaje de salida.
Localización: A14
| Fabricante | Pololu |
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La familia de reguladores de voltaje de bajada D24V150Fx son reguladores de conmutación síncronos de alta corriente que generan voltajes de salida más bajos a partir de voltajes de entrada de hasta 40V. Estos tipos de reguladores también se conocen como fuentes de alimentación conmutadas (SMPS) o convertidores DC a DC, y son mucho más eficientes que los reguladores de voltaje lineales, especialmente cuando la diferencia entre el voltaje de entrada y salida es grande. En particular, la familia de reguladores D24V150Fx tiene eficiencias típicas de 80% a 95%, dependiendo de factores como voltaje de entrada, voltaje de salida y carga.
Estos reguladores tienen un límite de corriente instantánea de aproximadamente 32 A, pero a largo plazo están limitados a corrientes mucho más bajas por la disipación de potencia y el aumento de temperatura correspondiente que induce en la placa. Los reguladores normalmente pueden soportar corrientes de salida continuas entre 5 A y 20 A sin enfriamiento adicional (como con un disipador de calor o flujo de aire forzado), dependiendo de la tensión de entrada y la tensión de salida. En general, la corriente de salida disponible es un poco más alta para las versiones de bajo voltaje que para las versiones de alto voltaje, y disminuye a medida que aumenta el voltaje de entrada. Vea la eficiencia típica y la sección actual de salida en la parte inferior de esta página para más detalles.
Estos reguladores tienen un drenaje de corriente quiescente (sin carga) típico de alrededor de 100 mA, y un pin de habilitación puede usarse para colocar las placas en un estado de baja energía que reduce la corriente de reposo a aproximadamente 5 μA a 10 μA por voltio en el VIN.
Durante el funcionamiento normal, este producto puede calentarse lo suficiente como para causar quemaduras. Incluso con cargas muy ligeras, el regulador puede funcionar muy caliente si la tensión de entrada es alta, y cuanto mayor sea la tensión de entrada, más caliente funcionará el regulador. Tenga cuidado al manipular este producto u otros componentes conectados a él.
Estos reguladores buck tienen seis conexiones: voltaje de entrada (VIN), voltaje de salida (VOUT), enable (EN), potencia buena (PG), modo (MOD) y tierra (GND).
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El voltaje de entrada, VIN, alimenta al regulador. Se pueden aplicar tensiones entre 4,5 V y 40 V al VIN, pero para las versiones del regulador que tienen una tensión de salida superior a 4,5 V, el límite inferior efectivo de VIN es VOUT más el voltaje de caída del regulador, que varía aproximadamente linealmente con la carga (ver abajo un gráfico de los voltajes de caída como una función de la carga).
La tensión de salida, VOUT, es fija y depende de la versión del regulador: la versión D24V150F3 emite 3.3 V, la versión D24V150F5 emite 5 V, la versión D24V150F6 emite 6 V, la versión D24V150F7 emite 7.5 V, la versión D24V150F9 emite 9 V, y la versión D24V150F12 emite 12 V.
La entrada de habilitación del regulador, EN, se tira hacia arriba (a 5 V) internamente, lo que habilita el regulador por defecto. El pin EN se puede conducir bajo (menos de 1 V) para desactivar la salida y poner la placa en un estado de baja energía. El consumo de corriente inactivo en este modo de reposo está dominado por la corriente en una resistencia interna de pull-up y el circuito de protección de voltaje inverso, que en conjunto atrae entre 5 μA y 10 μA por voltio en VIN cuando EN se mantiene baja. Para que la placa salga de este estado de bajo consumo de energía, el pin EN se debe tirar por encima de 2 V. Si no necesita esta característica, puede dejar el pin EN desconectado.
El indicador de «buena potencia», PG, es una salida de drenaje abierto que baja cuando la salida del regulador cae por debajo del 85% de la tensión nominal, incluso cuando el pin de habilitación se mantiene bajo, o sube por encima del 115% del nominal voltaje. De lo contrario, el pin PG es de alta impedancia, por lo que se requiere una resistencia de pull-up externa para usar este pin.
La entrada de modo, MOD, es baja internamente, lo que selecciona la operación de frecuencia fija por defecto. Este pin se puede conducir alto (más de 2 V, pero no superior a 5 V) para anular el funcionamiento de frecuencia fija para reducir la corriente de reposo (y por lo tanto para aumentar la eficiencia) con cargas ligeras (del orden de unos pocos miliamperios). Esta función de potencia reducida está disponible cuando el voltaje de entrada es sustancialmente mayor que el voltaje de salida (para más información, consulte la sección de detalles específicos del artículo en la parte inferior de esta página).
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Las conexiones están etiquetadas en la parte posterior de la PCB, y la placa ofrece varias opciones para realizar conexiones eléctricas. Los tres conjuntos de agujeros pasantes más pequeños están dispuestos con un espaciado de 0.1″ para compatibilidad con placas de prueba sin soldadura, conectores y otras disposiciones de creación de prototipos que usan una cuadrícula de 0.1″; puede soldar piezas de la tira de cabezales macho recta 13 × 1 incluida en estos orificios más pequeños. Alternativamente, puede soldar los bloques de terminales de 2 pines de 5 mm incluidos a los dos pares de orificios más grandes. Para la instalación más compacta, puede soldar los cables directamente a la placa.
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La placa tiene cuatro orificios de montaje de 0.086″ destinados a tornillos #2 o M2. Los orificios de montaje se encuentran en las cuatro esquinas de la placa y están separados por 1.53″ horizontalmente y 1″ verticalmente. Para todas las dimensiones de la placa, consulte el diagrama de dimensiones (307k pdf).
La eficiencia de un regulador de voltaje, definido como (Power out) / (Power in), es una medida importante de su rendimiento, especialmente cuando la vida de la batería o el calor son una preocupación. Esta familia de reguladores de conmutación generalmente tiene una eficiencia del 80% al 95%, aunque la eficiencia real en un sistema dado depende del voltaje de entrada, el voltaje de salida y la corriente de salida. Vea el gráfico de eficiencia cerca de la parte inferior de esta página para más información.
La corriente de salida continua alcanzable máxima es típicamente entre 5 A y 20 A, pero esto depende de muchos factores, incluyendo la temperatura ambiente, el flujo de aire, el hundimiento de calor y el voltaje de entrada y salida. Consulte el gráfico de corriente continua de salida cerca de la parte inferior de esta página para obtener más información. La corriente instantánea máxima está limitada a aproximadamente 32 A.
La tensión de caída de un regulador de bajada es la cantidad mínima por la cual la tensión de entrada debe exceder la tensión de salida objetivo del regulador para garantizar que se pueda lograr la salida deseada. Por ejemplo, si un regulador de 5 V tiene un voltaje de caída de 1 V, la entrada debe ser de al menos 6 V para garantizar que la salida sea de 5 V. En términos generales, el voltaje de caída aumenta a medida que aumenta la corriente de salida. Consulte la sección «Detalles» a continuación para obtener más información sobre el voltaje de desactivación para esta versión específica del regulador.
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Los siguientes gráficos muestran la eficiencia típica, la corriente continua máxima y el voltaje de caída del regulador 12 V D24V150F12:
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