Как собрать недорогой лабораторный блок питания на XL4016. Какие характеристики у этого преобразователя. Как доработать схему для лучшей работы. Какие компоненты потребуются для сборки.
Характеристики и возможности DC-DC преобразователя XL4016
XL4016 — это понижающий DC-DC преобразователь, который позволяет создать регулируемый источник питания с широким диапазоном входных и выходных напряжений. Рассмотрим его основные характеристики:
- Входное напряжение: 7-40 В
- Выходное напряжение: 1.25-35 В
- Максимальный выходной ток: до 10 А
- КПД: до 95%
- Частота преобразования: 180 кГц
- Режимы стабилизации: CV (постоянное напряжение) и CC (постоянный ток)
Благодаря этим характеристикам XL4016 отлично подходит для создания лабораторного блока питания. Он позволяет плавно регулировать напряжение и ток в широком диапазоне, что необходимо при работе с различными электронными устройствами.
Схема лабораторного блока питания на XL4016
Базовая схема преобразователя на XL4016 требует некоторых доработок для использования в качестве лабораторного источника питания. Рассмотрим основные изменения:
- Доработка схемы индикации для корректного отображения режимов CV и CC
- Добавление защиты от короткого замыкания
- Установка дополнительных фильтрующих конденсаторов для уменьшения пульсаций
- Добавление цифрового вольтметра-амперметра для точного контроля параметров
Для корректной работы индикации режимов CV и CC необходимо внести следующие изменения в схему:
- Разорвать дорожку между 7-й ногой ОУ LM358 и затвором транзистора VT1
- Соединить перемычкой затвор VT1 с 1-й ногой ОУ LM358
- Удалить синий светодиод с затвора VT1
После этих доработок красный светодиод будет загораться при срабатывании режима CC (стабилизация тока).
Компоненты для сборки лабораторного блока питания
Для сборки лабораторного блока питания на основе XL4016 потребуются следующие основные компоненты:
- DC-DC преобразователь на микросхеме XL4016
- Корпус (можно напечатать на 3D-принтере)
- Первичный источник питания (например, блок питания от ноутбука)
- Многооборотные подстроечные резисторы для регулировки напряжения и тока
- Цифровой вольтметр-амперметр (например, DSN-VC288)
- Вентилятор для охлаждения
- Разъемы для подключения нагрузки
- Дополнительные конденсаторы, резисторы и диоды согласно схеме
При выборе компонентов важно учитывать максимальные токи и напряжения, с которыми будет работать блок питания.
Процесс сборки лабораторного блока питания
Сборка лабораторного блока питания на XL4016 включает следующие основные этапы:
- Монтаж DC-DC преобразователя и внесение необходимых доработок в схему
- Установка элементов управления (потенциометров) и индикации (вольтметр-амперметр)
- Монтаж системы охлаждения (вентилятор)
- Подключение первичного источника питания
- Установка выходных клемм и дополнительных разъемов (например, USB)
При сборке важно обеспечить хорошее охлаждение силовых элементов схемы, особенно при работе с большими токами.
Настройка и калибровка лабораторного блока питания
После сборки необходимо провести настройку и калибровку блока питания:
- Настройка диапазона регулировки напряжения (1.25-35 В)
- Калибровка измерителя напряжения
- Настройка диапазона регулировки тока (0.3-10 А)
- Калибровка измерителя тока
- Проверка работы защиты от короткого замыкания
- Тестирование стабильности выходного напряжения при различных нагрузках
Особенности использования лабораторного блока питания на XL4016
При работе с лабораторным блоком питания на XL4016 следует учитывать следующие особенности:
- Минимальное выходное напряжение может быть ограничено ~1.4 В
- Минимальный регулируемый ток около 0.3 А
- При минимальном напряжении может не работать ограничение по току
- Большая входная емкость может вызывать проблемы при включении
Для устранения проблемы с ограничением тока при минимальном напряжении рекомендуется добавить резистор 100-5100 Ом между 2-й ногой XL4016 и выходом регулируемого делителя напряжения.
Измерение характеристик собранного блока питания
После сборки и настройки важно провести измерения основных характеристик блока питания:
- Диапазон регулировки напряжения и тока
- Стабильность выходного напряжения при изменении нагрузки
- Уровень пульсаций выходного напряжения
- КПД преобразователя при различных режимах работы
- Точность измерения напряжения и тока встроенным вольтметром-амперметром
Измерение пульсаций выходного напряжения можно провести с помощью осциллографа. При нагрузке 10 А и выходном напряжении 12 В, уровень пульсаций не должен превышать 20-30 мВ.
Типичные применения лабораторного блока питания
Собранный лабораторный блок питания на основе XL4016 может использоваться для различных целей:
- Тестирование и отладка электронных устройств
- Питание прототипов при разработке новых схем
- Зарядка аккумуляторов и батарей
- Питание светодиодных лент и модулей
- Проверка потребления тока различными устройствами
Широкий диапазон регулировки напряжения и тока делает этот блок питания универсальным инструментом для электронщиков и радиолюбителей.
Возможные улучшения конструкции
Базовую конструкцию лабораторного блока питания на XL4016 можно улучшить следующими способами:
- Добавление функции предустановки напряжения и тока
- Интеграция микроконтроллера для расширения возможностей управления
- Установка более точного измерителя напряжения и тока
- Добавление интерфейса для подключения к компьютеру
- Улучшение системы охлаждения для работы с большими токами
Эти улучшения позволят создать более функциональный и удобный в использовании лабораторный источник питания.
Лабораторный блок питания нищеброда: elchupanibrei — LiveJournal
?- Техника
- Cancel
DC-DC Step Down XL4016
ТТХ:
Входное напряжение: 7V — 40V
Выходное напряжение: 1.25V — 35V
Выходной ток: 0.3A — 10A
Для нормально отображения перехода с CV в CC схема индикации требует небольшой доработки. Режем дорожку между 7-й ногой ОУ LM358 и затвором VT1. Соединяем перемычкой затвор VT1 с 1-й ногой ОУ LM358. Удаляем синий светодиод с затвора.
После доработки — красный загорается при срабатывании CC.
схема модуля на XL4016
Два дня ушло на рисование классики. Все детали спроектированы для печати без поддержек. корпус для модуля на XL4016
Общее время печати составило около 22 часов на скорости 60мм/с. Стоимость PLA, без учета электричества и амортизации ~$5. В качестве первичного источника использовал старый БП от ноутбука фирмы HP, модель PPP017S. Выходное напряжение 18.5В, ток 6.5А. Для питания вентилятора и линии +5V использовал MP1584 из этого обзора.
Многооборотные резисторы BOCHEN WXD3-13-2W на 10кОм, 2 штуки. Показометр DSN-VC288 — тормоз, не возможно настроить на весь диапазон 0В-100В. Врет или в начале, или в конце. Кое-как настроил на 0В-30В. По току совсем печально — ток 0.3А показывает 0.7А, ток 3.5А показывает 5.5А и регулировки не хватает скомпенсировать это безобразие. Если напряжение первичного источника «Supply Power» меньше 30В, то «Isolated Power» можно запитать от «Supply Power», что и было сделано.
адЪ электрика
морда дешмаского ЛБП
Для USB использовал такие платы. Ищутся по «Type-A Female USB To DIP 2.54mm PCB Connecto». Оптом от 5-10 штук дешевле.
Type-A Female USB To DIP 2.54mm PCB Connector</span>
Выставил 12В/10А и снял пульсации осциллографом с закрытым входом. В качестве нагрузки автомобильная лампочка дальнего света. Получилось 20мВ с частотой 166кГц. Отличный результат.
пульсации 20мВ на 12В/10А
При выдергивании нагрузки в режиме CC, модуль не горит и не плавится. Из недостатков — на моем экземпляре не удалось выставить ниже 1.4В по напряжению и 0.3А по току. Огромная входная ёмкость конденсаторов. Еще один косяк — при минимальном напряжении 1.4В ограничение тока не работает и модуль выдает на все деньги, около 12А.
UDP: Мне тут подсказали, что глюк с 12А устраняется добавлением резистора 100Ом — 5.1кОм в разрыв между 2-й ногой XL4016 и выходом регулируемого делителя напряжения R9-R11-R12. Схема после всех доработок
схема модуля на XL4016 после доработки
фото модуля после ножа
Забирать 3D модели тут.
Tags: 3dprinter, diy
Subscribe
Смазка для набивки сальника, один ремонт стиральной машины
Ну что деталь пришла и установлена. Машина работает и не прыгает. Во время замены столкнулся с проблемой выбора смазки для набивки сальника тк…
Капитализм победил, один ремонт стиральной машины
Фиаско года. Продолжаем один ремонт… Халява обернулась черной дырой. После очередной стирки оно сломалОс. Повезло, был рядом и успел выключить, а…
Arduino ESP8266, текущая git версия одним кликом
У Arduino ESP8266 наконец-то появился (пока не официальный) альфа-релиз.
Спасибо за это юзеру d-a-v. Теперь не надо мучаться с командой строкой и…
Спасибо за это юзеру d-a-v. Теперь не надо мучаться с командой строкой и…Photo
Hint http://pics.livejournal.com/igrick/pic/000r1edq
Смазка для набивки сальника, один ремонт стиральной машины
Ну что деталь пришла и установлена. Машина работает и не прыгает. Во время замены столкнулся с проблемой выбора смазки для набивки сальника тк…
Капитализм победил, один ремонт стиральной машины
Фиаско года. Продолжаем один ремонт… Халява обернулась черной дырой. После очередной стирки оно сломалОс. Повезло, был рядом и успел выключить, а…
Arduino ESP8266, текущая git версия одним кликом
У Arduino ESP8266 наконец-то появился (пока не официальный) альфа-релиз. Спасибо за это юзеру d-a-v. Теперь не надо мучаться с командой строкой и…
Лабораторный блок питания нищеброда
Лабораторный блок питания на основе DC-DC преобразователя XL4016.
ТТХ:
Входное напряжение: 7V — 40V
Выходное напряжение: 1.25V — 35V
Выходной ток: 0.3A — 10A
Для нормально отображения перехода с CV в CC схема индикации требует небольшой доработки. Режем дорожку между 7-й ногой ОУ LM358 и затвором VT1. Соединяем перемычкой затвор VT1 с 1-й ногой ОУ LM358. Удаляем синий светодиод с затвора. После доработки — красный загорается при срабатывании CC. Схема со всеми изменениями в конце статьи.
Два дня ушло на рисование классики. Все детали спроектированы для печати без поддержек.
Общее время печати составило около 22 часов на скорости 60мм/с. Стоимость PLA, без учета электричества и амортизации ~$5. В качестве первичного источника использовал старый БП от ноутбука фирмы HP, модель PPP017S. Выходное напряжение 18.5В, ток 6.5А. Для питания вентилятора +12В и линии USB +5В использовал MP1584. Имхо если не выдавливать из них все 3А, то за эти деньги вещь годная. Требуют напильника — 470мкФ-1000мкФ на выходе для уменьшения пульсаций.
От 5 штук дешевле.
Многооборотные резисторы BOCHEN WXD3-13-2W на 10кОм, 2 штуки. Показометр DSN-VC288 — тормоз, не возможно настроить на весь диапазон 0В-100В. Врет или в начале, или в конце. Кое-как настроил на 0В-30В. По току совсем печально — ток 0.3А показывает 0.7А, ток 3.5А показывает 5.5А и регулировки не хватает скомпенсировать это безобразие. Если напряжение первичного источника «Supply Power» меньше 30В, то «Isolated Power» можно запитать от «Supply Power», что и было сделано.
Страшный сон электрика
Передняя панель
Для USB использовал такие платы. Ищутся по «Type A Female USB To DIP 2.54mm PCB Connector». Оптом от 5-10 штук дешевле.
Выставил 12В/10А и снял пульсации осциллографом с закрытым входом. В качестве нагрузки автомобильная лампочка дальнего света. Получилось 20мВ с частотой 166кГц. Отличный результат.
При выдергивании нагрузки в режиме CC, модуль не горит и не плавится. Из недостатков — на моем экземпляре не удалось выставить ниже 1.
4В по напряжению и 0.3А по току. Огромная входная ёмкость кондесаторов. Еще один косяк — при минимальном напряжении 1.4В ограничение тока не работает и модуль выдает на все деньги, около 12А. Как написал в комментариях ksiman, 12А глюк устраняется добавлением резистора 100 Ом в разрыв между 2-й ногой XL4016 и выходом регулируемого делителя напряжения R9-R11-R12. Схема после всех доработок
Фото платы после ножа
Забирать модели тут.
Добавить в избранное
Понравилось
+117 +208
XL4016 ПИН-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА — Лаборатория аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом EasyEDA
Описание
СОДЕРЖИТ 2 КОНСТРУКЦИИ ПЛАТЫ
Дизайн чертежа
схематическая диаграмма
（ 1 / ）
печатная плата
（ 1 / ）
Пусто
| ID | Имя | Обозначение | След | Количество |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 470 мкФ | С1, С2 | CAP-TH_BD10. 0-P5.00-D1.0-FD | 2 |
| 2 | 100n | С3, С4, С6 | МАЙЛАР 3 КВАДРАТНЫХ | 3 |
| 3 | 100р | С5 | МАЙЛАР 3 КВАДРАТНЫХ | 1 |
| 4 | 1000 мкФ | С7, С8 | CAP-TH_BD12.5-P5.00-D1.2-FD | 2 |
| 5 | 5MM_BICOLOR_LED | Д1 | LED-5MM-3_BICOLOR | 1 |
| 6 | 1N4148 | Д2 | ДО-35 | 1 |
| 7 | ВИНТОВАЯ КЛЕММА ДВУХСТОРОННЯЯ | ВХОД+,ВХОД-,ВЫХОД+,ВЫХОД- | ВИНТ_ТЕРМИНАЛ ДВУХСТОРОННИЙ | 4 |
| 8 | 0,3 мГн | Л1 | ТОРОИД 41X15MM | 1 |
| 9 | 2N7002 | Q1 | СОТ-23-3_Л2. 9-В1.3-П1.90-ЛС2.4-БР | 1 |
| 10 | 2к2 | Р1, Р7, Р11 | 2.2K РЕЗИСТОР 1/2 Вт | 3 |
| 11 | 220к | Р2 | 220K РЕЗИСТОР 1/2 Вт | 1 |
| 12 | 10К | Р3, Р9 | РЕС-АДЖ-TH_3296W | 2 |
| 13 | 1М | Р4 | 1M РЕЗИСТОР 1/2 Вт | 1 |
| 14 | 100к | Р5 | РЕЗИСТОР 100K 1/2 Вт | 1 |
| 15 | 100 | Р6 | РЕЗИСТОР 100 Ом 1/2 Вт | 1 |
| 16 | 10 | Р8 | 10R РЕЗИСТОР 1/2 Вт | 1 |
| 17 | 0,01 | Р10 | Р2512 | 1 |
| 18 | 430 | Р12 | 430R РЕЗИСТОР 1/2 Вт | 1 |
| 19 | СL4016E1 | У1 | ТО-220-5 XL4016E1 | 1 |
| 20 | Л7805КВ-ДГ | У3 | ТО-220-3_L10. 0-W4.5-P2.54-L | 1 |
| 21 | TL431ILPR | У4 | ТО-92-3_Л4.9-В3.7-П2.54-Л | 1 |
| 22 | МБФР2060 | ВД3 | РАДИАТОР TO220 | 1 |
| 23 | ЛМ358 | У2 | ДИП08 | 1 |
Развернуть
Приложения к проекту
Участники проекта
2
3
Собрать в альбом
Идет загрузка.
..
Добавить этот проект в альбом?
Разветвленный проект будет установлен как частный в личном рабочем пространстве. Вы продолжаете?
Отправить сообщение jokosays
XL4016 Понижающий/понижающий преобразователь постоянного тока CC-CV, 280 Вт, 5–40 В в 1,25–35 В — макс. выходной ток 8 А — Art of Circuits 80 Вт CC-CV DC-DC понижающий/шаговый — Понижающий преобразователь 5–40 В в 1,25–35 В — выход макс. 8 А
Нет в наличии
Артикул: A100010443 Категории: Понижающие/понижающие регуляторы, Источники питания Теги: Регулируемый понижающий регулятор, Понижающий регулятор, cc-cv-regulator, Понижающий регулятор
- Описание
- Отзывы (0)
Описание
Этот модуль повышающего преобразователя постоянного тока мощностью 240 Вт 5–40 В в 1,25–35 В позволяет понижать входное напряжение до 40 В и устанавливать выходное напряжение 1,25–35 В.
Входное напряжение должно быть выше выходного. Этот модуль также дополнительно имеет схему регулировки постоянного тока (CC).
Конструкция понижающего преобразователя основана на популярном преобразователе DC-DC XLSEMI XL4016 180KHz Buck.
Приложения
- Питание автомобиля, ноутбука: Запустите ноутбук от автомобильного аккумулятора DC24V. (Для ноутбуков обычно требуется 17–18 В постоянного тока.)
- Питание коммуникационного оборудования от батареи 24 В
- Работа двигателей постоянного тока низкого напряжения (12–18 В), используемых в роботах, на батареях 24 В или 36 В
- Понижающее зарядное устройство: благодаря регулировкам CC и CV модуль можно использовать в качестве зарядного устройства
- Зарядное устройство для солнечной батареи
- Регулятор напряжения питания для лабораторного блока питания
- Источник постоянного тока для светодиодного освещения
Технические характеристики
- Материал: печатная плата и электронные компоненты
- Входное напряжение: 5-40 В
- Выходное напряжение: 1,2–35 В (плавная регулировка)
- Выходной ток: 8 А
- Диапазон постоянного тока: 0,2–8 А (регулируемый)
- Максимальная эффективность: 95%
- Регулировка нагрузки: 1%
- Регулировка напряжения: 1%
- Выходная мощность: Максимальная мощность составляет около 280 Вт (температура силовой трубки превышает 65°C, добавьте охлаждающий вентилятор)
- Защита от короткого замыкания: Нет (пожалуйста, установите предохранитель или схему защиты на входных частях).
