Beschreibung
Der Pololu Step-Up/Step-Down-Spannungsregler S7V8F3 ist ein Schaltregler (auch Schaltnetzteil (SMPS) oder DC/DC-Wandler genannt) mit Buck-Boost-Topologie. Er nimmt eine Eingangsspannung von 2.7 V bis 11.8 V auf und erhöht oder verringert die Spannung auf einen festen Ausgang von 3.3 V bei einem typischen Wirkungsgrad von über 90%. Die Eingangsspannung kann höher, niedriger oder gleich der eingestellten Ausgangsspannung sein, und die Spannung wird auf stabile 3.3 V geregelt.
Diese Flexibilität bei der Eingangsspannung eignet sich besonders für batteriebetriebene Anwendungen, bei denen die Batteriespannung zunächst über der gewünschten Ausgangsspannung liegt und beim Entladen unter den Zielwert fällt. Ohne die übliche Einschränkung, dass die Batteriespannung während ihrer gesamten Lebensdauer über der benötigten Spannung bleiben muss, kommen neue Akkupacks und Bauformen in Frage. Zum Beispiel:
- Ein Halter für 3 Zellen, der mit frischen Alkalibatterien 4.5 V oder mit teilweise entladenen NiMH-Zellen 3.0 V liefert, kann mit diesem Regler eine 3.3-V-Schaltung versorgen.
- Eine einzelne Lithium-Polymer-Zelle kann ein 3.3-V-Gerät über ihren gesamten Entladezyklus betreiben.
In typischen Anwendungen kann dieser Regler dauerhaft bis zu 1 A liefern, wenn die Eingangsspannung über 3.3 V liegt (Abwärtswandlung). Liegt die Eingangsspannung unter 3.3 V (Aufwärtswandlung), sinkt der verfügbare Strom mit zunehmender Spannungsdifferenz; eine detailliertere Charakterisierung finden Sie in den Diagrammen unten auf dieser Seite. Der Regler verfügt über einen Kurzschlussschutz, und eine thermische Abschaltung verhindert Schäden durch Überhitzung; die Platine hat keinen Verpolungsschutz.
Dieser Regler ist auch mit festem 5-V-Ausgang und mit einstellbarem Ausgang erhältlich.
Merkmale:
- Eingangsspannung: 2.7 V bis 11.8 V
- fester 3.3-V-Ausgang mit +5/-2% Genauigkeit
- typischer Dauerausgangsstrom: 500 mA bis 1 A bei den meisten Kombinationen von Eingangs- und Ausgangsspannung (Der tatsächliche Dauerausgangsstrom hängt von Eingangs- und Ausgangsspannung ab. Details siehe Abschnitt „Typischer Wirkungsgrad und Ausgangsstrom“ unten.)
- Energiesparfunktion sorgt für hohen Wirkungsgrad bei geringen Strömen (Ruhestrom unter 0.1 mA)
- integrierter Übertemperatur- und Kurzschlussschutz
- geringe Größe: 0.45" × 0.65" × 0.1" (11 × 17 × 3 mm)
Verwendung des Reglers:
- Im normalen Betrieb kann dieses Produkt so heiß werden, dass Sie sich verbrennen können. Seien Sie vorsichtig beim Umgang mit diesem Produkt oder damit verbundenen Bauteilen.
Anschlüsse:
- Der Step-Up/Step-Down-Regler hat vier Anschlüsse: Abschaltung (SHDN), Eingangsspannung (VIN), Masse (GND) und Ausgangsspannung (VOUT).
- Der SHDN-Pin kann auf Low (unter 0.4 V) gezogen werden, um den Regler abzuschalten und in einen stromsparenden Zustand zu versetzen. Der Ruhestrom in diesem Schlafmodus wird vom Strom durch den 100k-Pull-up-Widerstand zwischen SHDN und VIN bestimmt. Bei auf Low gehaltenem SHDN zieht dieser Widerstand 10 µA pro Volt an VIN (bei einem Eingang von 5 V beträgt der Schlafstrom z. B. 50 µA). Der SHDN-Pin kann auf High (über 1.2 V) gesetzt werden, um die Platine zu aktivieren, oder mit VIN verbunden bzw. offen gelassen werden, wenn die Platine dauerhaft aktiviert bleiben soll.
- Die Eingangsspannung VIN sollte zwischen 2.7 V und 11.8 V liegen. Niedrigere Eingangsspannungen können den Spannungsregler abschalten; höhere Eingangsspannungen können den Regler zerstören. Stellen Sie daher sicher, dass das Rauschen an Ihrem Eingang nicht zu groß ist, und achten Sie auf zerstörerische LC-Spannungsspitzen (weitere Informationen siehe unten).
- Die Ausgangsspannung VOUT ist fest auf 3.3 V eingestellt. Bei geringer oder keiner Last kann die Ausgangsspannung bis zu 3% höher als normal sein. Abhängig von der Stromaufnahme kann die Ausgangsspannung auch absinken, insbesondere wenn der Regler von einer niedrigeren Spannung hochsetzt (Aufwärtswandlung); sie sollte jedoch innerhalb von 5% des eingestellten Ausgangswerts bleiben.
- Die vier Anschlüsse sind auf der Rückseite der Platine beschriftet und im Abstand von 0.1" entlang der Platinenkante angeordnet, um mit lötfreien Standard-Breadboards, Lochrasterplatinen und Steckverbindern im 0.1"-Raster kompatibel zu sein. Sie können Drähte direkt an die Platine löten oder wahlweise die mitgelieferte gerade 4×1-Stiftleiste oder die abgewinkelte 4×1-Stiftleiste einlöten.
Typischer Wirkungsgrad und Ausgangsstrom:
Der Wirkungsgrad eines Spannungsreglers, definiert als (Ausgangsleistung)/(Eingangsleistung), ist ein wichtiges Maß für seine Leistungsfähigkeit, insbesondere wenn Akkulaufzeit oder Wärmeentwicklung eine Rolle spielen. Wie das Diagramm unten zeigt, hat dieser Schaltregler bei den meisten Anwendungen einen Wirkungsgrad zwischen 80% und 95%. Eine Energiesparfunktion sorgt auch bei sehr geringem Reglerstrom für diesen hohen Wirkungsgrad.
Der maximal erreichbare Ausgangsstrom der Platine hängt von der Eingangsspannung, aber auch von anderen Faktoren wie Umgebungstemperatur, Luftstrom und Kühlung ab. Das Diagramm unten zeigt die Ausgangsströme, bei denen der Übertemperaturschutz dieses Spannungsreglers typischerweise nach einigen Sekunden anspricht. Diese Ströme stellen die Leistungsgrenze des Reglers dar und können nicht über längere Zeit aufrechterhalten werden; die Dauerströme, die der Regler liefern kann, liegen daher in der Regel einige hundert Milliampere niedriger. Wir empfehlen, über den gesamten Eingangsspannungsbereich nicht mehr als etwa 1 A aus diesem Regler zu entnehmen.
LC-Spannungsspitzen:
Beim Anlegen von Spannung an elektronische Schaltungen kann der anfängliche Einschaltstrom Spannungsspitzen verursachen, die deutlich höher sind als die Eingangsspannung. Überschreiten diese Spitzen die maximale Spannung des Reglers, kann der Regler zerstört werden. Wenn Sie mehr als etwa 9 V anlegen, Stromkabel von mehr als einigen Zoll Länge verwenden oder ein Netzteil mit hoher Induktivität nutzen, empfehlen wir, einen Elektrolytkondensator mit 33 µF oder mehr nahe am Regler zwischen VIN und GND einzulöten. Der Kondensator sollte für mindestens 16 V ausgelegt sein.
Weitere Informationen zu LC-Spannungsspitzen finden Sie in der Application Note Understanding Destructive LC Voltage Spikes.
Abmessungen:
- Größe: 0.45" × 0.65" × 0.1"1
- Gewicht: 0.6 g1
Technische Daten:
- Minimale Betriebsspannung: 2.7 V
- Maximale Betriebsspannung: 11.8 V
- Maximaler Ausgangsstrom: 1 A2
- Ausgangsspannung: 3.3 V
- Verpolungsschutz?: N
- Maximaler Ruhestrom: 0.1 mA3
Hinweise:
- 1.Ohne die optional beiliegenden Stiftleisten.
- 2.Bei Abwärtswandlung; der bei Aufwärtswandlung verfügbare Strom hängt von Eingangs- und Ausgangsspannung ab (in den meisten Konfigurationen über 500 mA).
- 3.Im aktivierten Zustand (SHDN = HIGH) ohne Last. Der tatsächliche Ruhestrom hängt von der Eingangsspannung ab.
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