이 게시물에서는 조정 가능한 전류 제한기를 사용하여 XL4015 DC-DC 벅 컨버터를 향상시키는 간단한 방법을 설명합니다.

XL4015 정보

XL4015는 180KHz 고정 주파수 PWM 벅 (스텝 다운) DC / DC 컨버터로, 특히 우수한 효율성, 최소 리플, 탁월한 라인 및 부하 조정으로 5V, 5A 부하를 작동하도록 설계되었습니다.

매우 적은 수의 추가 부품을 사용하여 제작 된 레귤레이터 모듈은 작업하기 쉽고 고정 주파수 발진기와 함께 내장 된 주파수 보상으로 구성됩니다.

PWM 제어 회로는 0 ~ 100 %의 일정한 비율로 조정 가능한 듀티 비율을 제공합니다. IC XL4015는 또한 과전류 보호 기능이 내장되어 있습니다.

출력에서 단락이 감지되면 작동 주파수가 180KHz에서 48KHz로 즉시 낮아져 출력 전압 및 전류가 즉시 저하됩니다.

이 칩에는 외부 구성 요소에 의존하지 않고 완전히 통합 된 보상 블록이 있습니다.

XL4015 IC 주요 기능

넓은 8V ~ 36V 입력 전압 범위
출력 전압은 1.25V에서 32V까지 조정 가능
최대 듀티 사이클은 100 %까지 가능합니다.
출력 드롭 아웃은 0.3V에 불과합니다.
스위칭 주파수는 180kHz로 고정되어 있습니다.
출력 전류는 5A에서 일정합니다.
내장형 전력 MOSFET으로 고전압 / 전류 최적화 보장
운영 효율성은 96 %로 매우 인상적입니다.
라인 및 부하 조절이 매우 우수합니다.
IC는 내부적으로 제어되는 열 차단 기능을 제공합니다.
마찬가지로 내장 전류 제한 기능도 있습니다.
말할 필요도없이이 칩에는 출력 단락 보호 기능도 포함되어 있습니다.

주요 단점

XL4015 모듈에는 벅 컨버터에 필요한 많은 우수한 기능이 탑재되어 있지만 하나의 주요 기능이 없습니다.

모듈에는 부하 사양에 따라 출력 전류를 원하는 수준으로 조정하기위한 배열이 없습니다.

그래서 당신이 원한다면 리튬 이온 배터리 충전 XL4015 모듈을 사용하는 경우, 예를 들어 2 암페어 속도에서는 위에서 언급 한 단점으로 인해 그렇게 할 수 없습니다.

마찬가지로 3.3V LED를 최대 전류 속도 3A로 구동하려는 경우 모듈이 고정 5A 전류로 정격 화되어 있으므로 실망 할 것입니다.

XL4015의 작동 원리

XL4015 벅 컨버터의 기본 작동 스키마는 다음과 같습니다.

이 회로는 8V ~ 36V의 공급 입력에 응답하여 일정한 5A 전류 출력에서 고정 5V를 생성하도록 구성됩니다. 입력 전원 사양은 출력 전원보다 높아야합니다. 즉, 입력 전원 와트 용량이 5V x 5A = 25W 이상이어야합니다.

따라서 36V의 입력 전원을 사용하는 경우 입력 전류는 25/36 = 0.7A보다 높아야합니다. 8V를 사용하는 경우 입력 전류는 25/8 = 3A 이상이 될 수 있습니다.

IC XL4015의 내부 회로는 발진기 및 오류 증폭기와 같은 기본 요소로 구성됩니다. 잘 계산되고 제어 된 180kHz 오실레이터 주파수는 다이오드, 인덕터 및 커패시터로 구성된 외부 벅 컨버터 구성에 공급하기 위해 pin3 (SW)에서 생성됩니다. 이를 통해 벅 단계는 입력 공급을 정확한 5V, 5A 출력으로 처리 할 수 있습니다.

핀 2 (FB)는 오류 증폭기 피드백에 대한 입력으로 작동합니다. 이 핀아웃에서 최소 1.25V 입력은 IC의 셧다운 프로세스를 시작하기에 충분합니다.

이 핀아웃은 전위 분배기 R1, R2로 구성되어 출력 전압이 5V 범위를 넘지 않도록하여 1.25V보다 높은 전압이 FB 핀에서 발생하여 셧다운 프로세스를 시작하도록합니다. 따라서 출력이 5V 레벨을 넘어가는 것을 방지합니다.

이는 또한 R1 / R2 피드백 분배기 값을 적절하게 변경하여 출력 전압을 12V 또는 15V와 같은 다른 전압 레벨로 조정할 수 있음을 의미합니다.

R1 / R2는 원하는 출력 전압을 얻기 위해 다음 공식을 사용하여 고정 할 수도 있습니다.

Vout = 1.25 x (1 + R2 / R1)