معرفی محصول
ماژول افزاینده ولتاژ (Step-Up / BOOST) پرقدرت ۱۵۰ وات، یک مبدل سوئیچینگ غیرایزوله با بازدهی بالا (تا ۹۴٪) است که امکان افزایش ولتاژ ورودی ۱۰ الی ۳۲ ولت DC را به ولتاژ خروجی قابل تنظیم در بازه ۱۲ الی ۳۵ ولت DC فراهم میکند. این ماژول با مجهز بودن به دو هیتسینک آلومینیومی ضخیم، سلف توروئیدی پرظرفیت، پتانسیومتر مولتیترن دقیق و ترمینالهای پیچی صنعتی، برای توان خروجی مداوم ۱۰۰ وات (خنککاری طبیعی) و تا ۱۵۰ وات (با خنککاری فعال) طراحی شده است. از این مبدل به طور گسترده در سیستمهای برق خودرویی (تغذیه لپتاپ از برق ۱۲ ولت باتری خودرو)، شارژرهای افزاینده و بردهای صنعتی استفاده میشود.
ویژگیها
توپولوژی تقویت ولتاژ: مبدل سوئیچینگ غیرایزوله از نوع Boost (Step-Up) با ثبات ولتاژ بالا.
محدوده ولتاژ کاری: ورودی ۱۰ الی ۳۲ ولت DC و خروجی پیوسته قابل تنظیم از ۱۲ الی ۳۵ ولت DC.
توان خروجی واقعی: ۱۰۰ وات در حالت خنککاری طبیعی و تا سقف ۱۵۰ وات با افزودن فن و تهویه مناسب.
جریاندهی بالا: جریان ورودی حداکثر ۱۶ آمپر و جریان خروجی حداکثر ۱۰ آمپر (پشتیبانی تا ۶ آمپر به صورت پیوسته).
راندمان تبدیل فوقالعاده: بازدهی تا ۹۴٪ (تست شده در ورودی ۱۶ ولت و خروجی ۱۹ ولت با بار ۲.۵ آمپر) با جریان مصرفی بیباری ناچیز (حدود ۲۵ میلیآمپر).
دقت و پایداری بالا: مجهز به پتانسیومتر مولتیترن با دقت تنظیم بالا بدون جهش ناگهانی ولتاژ، پایداری ولتاژ خروجی و ریپل خروجی کمتر از ۲٪ (در پهنای باند 20MHz).
طراحی بهینه و صنعتی: مجهز به دو هیتسینک آلومینیومی مستقل، نشانگر LED روی برد جهت تایید برقراری ولتاژ، و ۴ سوراخ پیچ در گوشهها جهت نصب محکم با پایههای برنجی.
کاربردها
تغذیه لپتاپ در خودرو: تبدیل برق ۱۲ ولت خودرو یا باتری به ۱۹ ولت (با جریان مداوم تا ۳.۴۲ الی ۴.۷۵ آمپر) برای روشن نگهداشتن انواع لپتاپهای ۲ هستهای و ۴ هستهای (۶۵W و ۹۰W).
منبع تغذیه متغیر داخل خودرو (DIY Car Power Supply): تبدیل برق ۱۲ ولت باتری به ولتاژهای بالاتر (۱۴ الی ۳۵ ولت) جهت راهاندازی بردهای سفارشی و پرتابل.
شارژر بوست (Booster Charger): افزایش ولتاژ منبع ۱۲ ولت جهت شارژ باتریهای ولتاژ بالاتر (مانند باتریهای ۱۸ و ۲۴ ولت).
تامین تغذیه سطح سیستم (System-level Power): تبدیل ورودیهای ۱۰ تا ۱۸ ولتی ضعیف به تغذیه پایدار ۲۴ ولتی برای بردهای کنترل، پروژههای رباتیک، درایورها و تجهیزات صنعتی.
تغذیه سیستمهای روشنایی: راهاندازی الایدیهای توان بالا (High Power LED) که به ولتاژی بیش از باتری منبع نیاز دارند.
نحوه راهاندازی و استفاده
چیدمان ترمینالها (Pinout):
ترمینال ورودی:
IN+: اتصال به قطب مثبت تغذیه ورودی (۱۰ تا ۳۲ ولت DC)
IN-: اتصال به قطب منفی تغذیه ورودی (GND)
ترمینال خروجی:
OUT+: خروجی مثبت تنظیمشده
OUT-: خروجی منفی تنظیمشده
مراحل تنظیم و راهاندازی:
اتصال ورودی: ولتاژ ورودی (بین ۱۰ الی ۳۲ ولت) را با رعایت دقیق پلاریته به ترمینالهای IN+ و IN- متصل کنید. روشن شدن LED روی برد نشاندهنده برقراری برق ورودی است.
تنظیم ولتاژ بدون بار: پیش از اتصال بار به خروجی، یک ولتمتر دیجیتال را به پایههای OUT+ و OUT- متصل کرده و با چرخاندن پیچ پتانسیومتر مولتیترن، ولتاژ را روی مقدار مورد نظر تنظیم نمایید.
اتصال مصرفکننده: پس از تثبیت ولتاژ، دستگاه مصرفکننده را به خروجی متصل کنید. توجه داشته باشید که حداکثر جریان قابل دریافت در ولتاژ ۳۰ ولت برابر ۳.۳۳ آمپر، در ولتاژ ۱۹ ولت برابر ۵.۲۶ آمپر و در ولتاژ ۱۵ ولت برابر ۶.۶۶ آمپر خواهد بود.
هشدارها و محدودیتهای کاربردی (بسیار مهم):
ماهیت بوست (Step-Up): این ماژول تنها افزاینده ولتاژ است؛ ولتاژ خروجی همواره باید از ولتاژ ورودی بیشتر باشد و ماژول امکان کاهش ولتاژ ورودی را ندارد.
عدم حفاظت اتصال کوتاه (No Short Circuit Protection): این مدار مجهز به محافظ اتصال کوتاه در خروجی نیست. در صورت اتصال کوتاه شدن ترمینالهای خروجی، ماژول دچار سوختگی شدید خواهد شد. حتماً در ورودی ماژول از یک فیوز محافظ یا مدار قطعکننده متناسب با بار استفاده کنید.
عدم حفاظت در برابر پلاریته معکوس (No Reverse Polarity Protection): اتصال جابهجای قطبهای مثبت و منفی در ورودی باعث سوختن قطعات برد میشود. در کاربردهای حساس، قرار دادن یک دیود سری در مسیر مثبت ورودی اکیداً توصیه میگردد.
مدیریت دما و دفع حرارت:
در صورتی که جریان ورودی از ۱۰ آمپر تجاوز کند یا توان خروجی از ۱۰۰ وات بیشتر شود، نصب فن خنککننده بر روی هیتسینکها الزامی است.
دمای هیتسینکها در حین کارکرد نباید از ۸۰ درجه سانتیگراد فراتر رود.
در صورتی که دمای محیط از ۴۰ درجه سانتیگراد بیشتر باشد، باید توان بار مصرفی را کاهش داده یا تهویه ماژول را تقویت نمایید.
استاندارد سیمکشی ورودی: در خطوط تغذیه ۱۲ ولت، اگر طول سیم ورودی کمتر از ۱ متر است باید حداقل سطح مقطع سیم ۱.۵ میلیمتر مربع باشد. در فواصل بیشتر از ۱ متر باید از سیمهای ضخیمتر استفاده شود تا از افت ولتاژ شدید جلوگیری گردد.
حفاظت از تخلیه عمیق باتری: هنگام استفاده از باتری خودرو، ولتاژ دشارژ باتری ۱۲ ولت نباید به کمتر از ۱۰.۵ ولت برسد. در صورت استفاده از باتریهای لیتیومی سری (سلولهای 3.7V)، ولتاژ دشارژ هر سلول نباید از ۲.۷ ولت پایینتر بیاید.
نحوه موازیسازی دو ماژول: برای دستیابی به جریانهای بالا (مثلاً ۲۰ آمپر) میتوان خروجی دو ماژول را موازی کرد؛ مشروط بر اینکه اختلاف ولتاژ خروجی دو ماژول قبل از اتصال زیر ۵۰ میلیولت (50mV) تنظیم شود و توان خروجی کل از ۷۰٪ مجموع توان نامی فراتر نرود.
ملاحظات مدارهای صوتی: به دلیل ساختار سوئیچینگ این ماژول، برای استفاده در آمپلیفایرها و تجهیزات صوتی دقیق، نصب فیلتر LC اضافه در خروجی جهت حذف نویز سوئیچینگ ضروری است.
