సర్దుబాటు చేయగల ప్రస్తుత పరిమితితో XL4015 బక్ కన్వర్టర్‌ను సవరించడం

సర్దుబాటు చేయగల ప్రస్తుత పరిమితితో XL4015 DC నుండి DC బక్ కన్వర్టర్‌ను మెరుగుపరచడానికి పోస్ట్ ఒక సాధారణ మార్గాన్ని వివరిస్తుంది, ఇది అసలు మాడ్యూల్‌లో లేదు.

XL4015 గురించి

XL4015 అనేది 180 KHz స్థిర పౌన frequency పున్యం PWM బక్ (స్టెప్-డౌన్) DC / DC కన్వర్టర్, ఇది మంచి సామర్థ్యం, ​​కనిష్ట అలల మరియు అసాధారణమైన లైన్ మరియు లోడ్ నియంత్రణతో 5 V, 5 Amp లోడ్‌ను ఆపరేట్ చేయడానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడింది.

చాలా తక్కువ సంఖ్యలో అదనపు భాగాలను ఉపయోగించి నిర్మించబడింది, రెగ్యులేటర్ మాడ్యూల్ పని చేయడం సులభం మరియు స్థిర-ఫ్రీక్వెన్సీ ఓసిలేటర్‌తో పాటు అంతర్నిర్మిత ఫ్రీక్వెన్సీ పరిహారాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

PWM కంట్రోల్ సర్క్యూట్ 0 నుండి 100% వరకు స్థిరమైన రేటుతో సర్దుబాటు చేయగల విధి నిష్పత్తిని కలిగి ఉంటుంది. IC XL4015 లో అంతర్నిర్మిత ఓవర్-కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ కార్యాచరణ కూడా ఉంది.

అవుట్పుట్ వద్ద షార్ట్ సర్క్యూట్ కనుగొనబడినప్పుడు, ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ తక్షణమే 180 KHz నుండి 48 KHz కు తగ్గించబడుతుంది, దీని వలన అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ తక్షణ తగ్గుతుంది.

చిప్ ఎటువంటి బాహ్య భాగాలపై ఆధారపడకుండా, పూర్తిగా సమగ్ర పరిహార బ్లాక్‌ను కలిగి ఉంది.

XL4015 IC ప్రధాన లక్షణాలు

1. బ్రాడ్ 8 వి నుండి 36 వి ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ రేంజ్
2. అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ 1.25V నుండి 32V వరకు సర్దుబాటు అవుతుంది
3. గరిష్ట డ్యూటీ సైకిల్ 100% వరకు ఉంటుంది
4. అవుట్పుట్ డ్రాప్-అవుట్ కేవలం 0.3 వి
5. మారే ఫ్రీక్వెన్సీ 180 kHz వద్ద పరిష్కరించబడింది
6. అవుట్పుట్ కరెంట్ 5A వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది.
7. అంతర్నిర్మిత పవర్ మోస్ఫెట్స్ అధిక వోల్టేజ్ / ప్రస్తుత ఆప్టిమైజేషన్ను నిర్ధారిస్తాయి
8. నిర్వహణ సామర్థ్యం 96% వద్ద బాగా ఆకట్టుకుంటుంది
9. లైన్ మరియు లోడ్ నియంత్రణ చాలా మంచిది
10. IC అంతర్గతంగా నియంత్రిత థర్మల్ షట్డౌన్ ఫంక్షన్‌ను కలిగి ఉంది
11. అదేవిధంగా ఇది అంతర్నిర్మిత ప్రస్తుత పరిమితి ఫంక్షన్‌ను కూడా కలిగి ఉంది
12. చిప్‌లో అవుట్పుట్ షార్ట్ ప్రొటెక్షన్ ఫీచర్ కూడా ఉందని ప్రత్యేకంగా చెప్పనవసరం లేదు.

ప్రధాన ప్రతికూలత

XL4015 మాడ్యూల్ బక్ కన్వర్టర్ కలిగి ఉండవలసిన అనేక అద్భుతమైన లక్షణాలతో లోడ్ అయినప్పటికీ, దీనికి ఒక ప్రధాన సౌకర్యం లేదు.

లోడ్ స్పెసిఫికేషన్ల ప్రకారం, అవుట్పుట్ కరెంట్‌ను ఇష్టపడే స్థాయిలకు సర్దుబాటు చేయడానికి మాడ్యూల్‌కు ఎటువంటి ఏర్పాట్లు లేవు.

మీరు కోరుకుంటే లి-అయాన్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయండి XL4015 మాడ్యూల్‌తో, 2 amp రేటుతో చెప్పండి, పైన పేర్కొన్న లోపం కారణంగా మీరు దీన్ని చేయలేరు.

అదేవిధంగా, మీరు 3.3 V LED ను 3 amp గరిష్ట ప్రస్తుత రేటుతో నడపాలనుకుంటే, మాడ్యూల్ స్థిరమైన 5 amp కరెంట్ వద్ద రేట్ చేయబడినందున మీరు కూడా నిరాశ చెందుతారు.

XL4015 ఎలా పనిచేస్తుంది

XL4015 బక్ కన్వర్టర్ యొక్క ప్రాథమిక పని ష్మెటాయిక్ క్రింద చూపబడింది:

8 V నుండి 36 V యొక్క సరఫరా ఇన్పుట్కు ప్రతిస్పందనగా స్థిరమైన 5 amp ప్రస్తుత అవుట్పుట్ వద్ద స్థిరమైన 5 V ను ఉత్పత్తి చేయడానికి సర్క్యూట్ కాన్ఫిగర్ చేయబడింది. ఇన్పుట్ శక్తి లక్షణాలు అవుట్పుట్ శక్తి కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి, అంటే ఇన్పుట్ సరఫరా వాటేజ్ సామర్థ్యం తప్పనిసరిగా ఉండాలి 5 V x 5 A = 25 W కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి.

అందువల్ల, 36 V యొక్క ఇన్పుట్ సరఫరా ఉపయోగించినట్లయితే, ఇన్పుట్ కరెంట్ 25/36 = 0.7 ఆంప్స్ కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి. 8 V ఉపయోగించినట్లయితే, ఇన్పుట్ కరెంట్ 25/8 = 3 ఆంప్స్ కంటే ఎక్కువగా ఉండవచ్చు మరియు మొదలగునవి.

IC XL4015 యొక్క అంతర్గత సర్క్యూట్రీలో ఓసిలేటర్ మరియు ఎర్రర్ ఆంప్ వంటి ప్రాథమిక అంశాలు ఉంటాయి. డయోడ్, ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్‌తో కూడిన బాహ్య బక్ కన్వర్టర్ కాన్ఫిగరేషన్‌కు ఆహారం ఇవ్వడానికి బాగా లెక్కించిన మరియు నియంత్రించబడిన 180 kHz ఓసిలేటర్ ఫ్రీక్వెన్సీ పిన్ 3 (SW) వద్ద ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఇన్పుట్ సరఫరాను ఖచ్చితమైన 5 V, 5 A అవుట్పుట్కు ప్రాసెస్ చేయడానికి ఇది బక్ దశను అనుమతిస్తుంది.

పిన్ 2 (ఎఫ్‌బి) లోపం ఆంప్ ఫీడ్‌బ్యాక్ కోసం ఇన్‌పుట్‌గా పనిచేస్తుంది. IC కోసం షట్ డౌన్ ప్రక్రియను ప్రారంభించడానికి ఈ పిన్అవుట్ వద్ద కనీసం 1.25 V ఇన్పుట్ సరిపోతుంది.

ఈ పిన్అవుట్ సంభావ్య డివైడర్ R1, R2 తో కాన్ఫిగర్ చేయబడిందని చూడవచ్చు, ఇది అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ 5 V పరిధికి మించి ఉండదని నిర్ధారిస్తుంది, దీని వలన 1.25 V కన్నా ఎక్కువ వోల్టేజ్ FB పిన్ వద్ద అభివృద్ధి చెందుతుంది, దీని కోసం షట్ డౌన్ ప్రక్రియను ప్రారంభిస్తుంది IC, తద్వారా అవుట్పుట్ 5 V స్థాయిని దాటకుండా నిరోధిస్తుంది.

R1 / R2 చూడు డివైడర్ విలువలను సముచితంగా మార్చడం ద్వారా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ 12 V లేదా 15 V వంటి ఇతర వోల్టేజ్ స్థాయిలకు సర్దుబాటు చేయవచ్చని ఇది సూచిస్తుంది.

కావలసిన అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ పొందడానికి, R1 / R2 కింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి పరిష్కరించవచ్చు:

Vout = 1.25 x (1 + R2 / R1)

ప్రస్తుత పరిమితి సర్దుబాటు

స్కీమాటిక్ నుండి మనం చూడగలిగినట్లుగా, XL4015 మాడ్యూల్ ప్రస్తుత పరిమితి లక్షణాన్ని కలిగి లేదు, ఇది మాడ్యూల్ యొక్క ప్రధాన పరిమితి.

ఏదేమైనా, మాడ్యూల్ బాహ్యంతో కాన్ఫిగర్ చేయగల షట్ డౌన్ పిన్అవుట్ FB ని కలిగి ఉంటుంది ప్రస్తుత పరిమితి సర్క్యూట్ , లక్షణాన్ని సాధించినందుకు. కింది రేఖాచిత్రంలో సూచించిన విధంగా ఇది అమలు చేయవచ్చు:

ఓం యొక్క చట్టాన్ని ఉపయోగించి RX ను లెక్కించవచ్చు:

RX = 0.2 / ప్రస్తుత పరిమితి

రెండు ట్రాన్సిస్టర్లు చాలా ఎక్కువ లాభంతో ఉత్పత్తి చేయబడినందున, RX అంతటా కేవలం 0.2 V యొక్క సంభావ్య వ్యత్యాసం IC యొక్క FB పిన్ను ప్రేరేపించడానికి మరియు ప్రస్తుత పరిమితి చర్యను ప్రారంభించడానికి సరిపోతుంది.

ప్రస్తుతము కావలసిన పరిమితిని మించిపోయిన వెంటనే, అవసరమైన కనీస సామర్థ్యాన్ని RX అంతటా అభివృద్ధి చేయటానికి కారణమవుతుంది, దీనివల్ల NPN నిర్వహించడానికి కారణమవుతుంది, ఇది PNP BJT ని కఠినంగా ప్రేరేపిస్తుంది. ఈ చర్య FB పిన్‌పై ఉద్దేశించిన సానుకూల DC ని సరఫరా చేస్తుంది, ఇది షట్-డౌన్‌ను ప్రారంభిస్తుంది.

ఇది జరిగినప్పుడు అవుట్పుట్ కరెంట్ సెట్ పరిమితి కంటే పడిపోతుంది, BJT లను ఆపివేసి మునుపటి పరిస్థితిని పునరుద్ధరిస్తుంది, దీనిలో ప్రస్తుతము మళ్ళీ BJT లలో మారే సెట్ పరిమితిని మించి ప్రారంభమవుతుంది. చక్రం పునరావృతమవుతుంది, ప్రస్తుతము ఎల్లప్పుడూ సెట్ పరిమితిలోనే ఉందని నిర్ధారిస్తుంది.

ఈ అమరికతో, XL4015 చాలా ఉపయోగకరమైన సర్దుబాటు అవుట్పుట్ ప్రస్తుత పరిమితి లక్షణంతో అమర్చబడుతుంది.

XL4015 ప్రత్యామ్నాయం (సమానమైన సర్క్యూట్)

అయినప్పటికీ, చాలా ఆన్‌లైన్ స్టోర్ల నుండి XL4015 మాడ్యూల్ సులభంగా లభిస్తుంది, ఐసి ప్రసిద్ధ బ్రాండ్లచే తయారు చేయబడదు మరియు ఎప్పుడైనా వాడుకలో లేని అవకాశం ఉంది.

అందువల్ల, వివిక్త భాగాలను ఉపయోగించి ప్రత్యామ్నాయ 5 V సర్దుబాటు బక్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ కలిగి ఉండటం చాలా మంచి ఎంపికగా కనిపిస్తుంది.

కింది రేఖాచిత్రం జనాదరణ పొందిన 5 V బక్ కన్వర్టర్‌ను చాలా సమర్థవంతంగా చూపిస్తుంది టిఎల్ 494 చిప్:

పై ఉదాహరణ XL4015 కు సమానమైన సరళమైన ఇంకా చాలా సులభ, ఖచ్చితమైన 5 V బక్ కన్వర్టర్‌ను చూపిస్తుంది.

ఇక్కడ, ఇది సోలార్ ఇన్వర్టర్ బక్ కన్వర్టర్ అప్లికేషన్‌ను చూపిస్తుంది, దీనిని ఏ ఇతర DC నుండి DC కన్వర్టర్ ప్రయోజనం కోసం స్వీకరించవచ్చు.

TL494 యొక్క ఉపయోగం డిజైన్ సులభంగా వాడుకలో లేదని నిర్ధారిస్తుంది మరియు అవసరమైనప్పుడు IC కోసం భర్తీ సులభంగా అందుబాటులో ఉంటుంది.

ఇక్కడ కూడా, లోపం amp ఫీడ్బ్యాక్ లూప్ R8 / R9 చుట్టూ నిర్మించిన సంభావ్య డివైడర్ నెట్‌వర్క్‌ను సెటప్ చేయడం ద్వారా అవుట్పుట్ కరెంట్‌ను నిర్ణయిస్తుంది.

R13 రెసిస్టర్‌ను తగిన విధంగా ట్వీక్ చేయడం ద్వారా కరెంట్‌ను సర్దుబాటు చేయవచ్చు.

R13 = 0.2 / గరిష్ట ప్రస్తుత పరిమితి

పైన వివేచనతో నిర్మించిన బక్ కన్వర్టర్‌ను ఉపయోగించడం యొక్క మరొక గొప్ప ప్రయోజనం ఏమిటంటే, 5 ఆంప్స్‌కు పరిమితం కాని అవుట్పుట్ కరెంట్ లెవెల్, ట్రాన్సిస్టర్‌లు, ఇండక్టర్ వైర్ మందం మరియు R13 రెసిస్టర్ విలువను అప్‌గ్రేడ్ చేయడం ద్వారా చాలా ఎక్కువ స్థాయిలకు అప్‌గ్రేడ్ చేయవచ్చు.