Перейти к содержанию

Какое минимальное входное напряжение у XL4015?

Обновлено Редакция GAW

XL4015 — понижающий (buck) преобразователь с P-канальным ключом. В таблице рабочих условий даташита XLSEMI Rev 2.0 вход — от 8 до 36 В; ниже 8 В производитель ничего не обещает. Наш вывод: питание модуля от USB 5 В или от одного литиевого элемента — режим вне даташита, даже если на столе модуль включился.

Схемы XLSEMI и запас по входу

Схема из даташитаВыходВходЗапас вход − выход (наш расчёт)
рис. 4–55 В / 5 А8–36 Вот 3 В
рис. 712 В / 4 А15–36 Вот 3 В
рис. 1020 В / 5 А24 В4 В

Сама микросхема допускает коэффициент заполнения до 100 %, то есть может держать ключ открытым постоянно. Тогда выход равен входу минус падение на ключе и дросселе:

Uвых≈Uвх−I⋅(RDS(on)+RL)U_\text{вых} \approx U_\text{вх} - I \cdot (R_\text{DS(on)} + R_L)

Наш расчёт: при 4 А и 80 мОм на одном ключе теряется 0,32 В, плюс сопротивление обмотки дросселя, которое в даташите не задано. Схема XLSEMI на 12 В с входом от 15 В оставляет запас на эти падения и на просадку входа под нагрузкой.

Что выбрать при низком входе

Если нужно 5 В от 5–7 В или 12 В от 12 В, понижающий модуль не подходит: при близких напряжениях выход просто повторяет вход за вычетом потерь — как в ответе «Почему LM2596 выдаёт на выходе входное напряжение». Нужен повышающе-понижающий преобразователь или источник с бо́льшим напряжением. Как устроен понижающий преобразователь и откуда берётся коэффициент заполнения — в статье «Понижающий преобразователь (buck)», дроссель и пульсации считает калькулятор DC-DC.

Похожие вопросы

Почему при входе 9 В на выходе модуля нельзя выставить 9 В?

При коэффициенте заполнения 100 % ключ открыт постоянно, и выход равен входу минус падения на ключе и дросселе. Наш расчёт только для ключа: при 3 А и 80 мОм это 0,24 В, к ним добавляется сопротивление обмотки дросселя. Выход получится чуть ниже входа и перестанет стабилизироваться при колебаниях входа.

Можно ли поднять напряжение модулем XL4015?

Нет, это понижающий преобразователь: выход всегда ниже входа. Для повышения нужен повышающий (boost) модуль, например на XL6009.

Что будет, если подать на XL4015 больше 36 В?

Рабочий предел — 36 В, предельный — 40 В. Выше 40 В микросхема может выйти из строя, а между 36 и 40 В параметры не гарантированы. Выбросы входа, например при работе от автомобильной сети 24 В, нужно учитывать с запасом.

Источники

  1. XLSEMI. XL4015 Datasheet: 5A 180KHz 36V Buck DC to DC Converter (Rev 2.0) — с. 4–5: входное напряжение 8–36 В, предельно 40 В; максимальный коэффициент заполнения 100 % (VFB = 0 В); сопротивление ключа 60 мОм тип. и 80 мОм макс. при 5 А; с. 3, 6–8: схемы 5 В / 5 А при Uвх 8–36 В, 12 В / 4 А при Uвх 15–36 В, 20 В / 5 А при Uвх 24 В
  2. XLSEMI. XL4015 数据手册: 180KHz 36V 5A开关电流降压型DC-DC转换器 (Rev 1.2) — китайская редакция: те же таблицы рабочих условий и характеристик (с. 4–5), диапазон входа 8–36 В

Нашли ошибку?

Смотрите также