Regulador de Voltaje Step-Up 12V – U3V40F12

Descripción

La familia U3V40Fx de reguladores de voltaje boost (elevadores) son reguladores de conmutación sincrónicos de alta eficiencia que generan voltajes de salida más altos a partir de voltajes de entrada tan bajos como 1,3 V. Los reguladores limitan activamente las corrientes de entrada instantáneas a 9,5 A, y la corriente de entrada normalmente puede ser tan alta como 4,5 A durante varios segundos antes de que se active la protección térmica. Normalmente, las corrientes de entrada de alrededor de 3,5 A se pueden mantener durante muchos minutos sin activar el apagado térmico, aunque el rendimiento real depende de los voltajes de entrada y salida, así como de factores externos, como la temperatura ambiente y el flujo de aire. Para los reguladores de refuerzo, la corriente de salida es igual a la corriente de entrada multiplicada por la eficiencia dividida por la relación de refuerzo de VOUT a VIN, por lo que cuanto más aumente, menor será la corriente de salida máxima.

Estos reguladores cuentan con una variedad de protecciones integradas, que incluyen limitación de corriente de entrada ciclo por ciclo, arranque suave, bloqueo de bajo voltaje programable, protección contra sobrevoltaje de salida y apagado por sobrecalentamiento.

Características del item #4016

• Voltaje de entrada: 1,3V a 12V (Nota: el voltaje de arranque mínimo es de 2,7V.
• Voltaje de salida: 12V con 4% de precisión
• Eficiencia típica del 85 % al 95 %, según el voltaje de entrada, el voltaje de salida y la carga
• Frecuencia de conmutación: ~600 kHz bajo cargas pesadas
• Modo de ahorro de energía con operación ultrasónica que aumenta la eficiencia de carga ligera al reducir la frecuencia de conmutación, pero la mantiene por encima del rango audible (20 kHz)
• Corrientes de reposo típicas sin carga por debajo de 2 mA (consulte el gráfico de corriente de reposo a continuación)
• Un interruptor a 9.5A permite:
  • Corrientes de entrada instantáneas hasta 9,5A
  • Corrientes de entrada de hasta 4,5A durante varios segundos
  • Corrientes de entrada de hasta 4A para duraciones prolongadas
• Protecciones integradas:
  • Apagado por exceso de temperatura
  • La función de arranque suave limita la corriente de entrada y aumenta gradualmente el voltaje de salida
  • Protección contra sobrevoltaje de salida (normalmente a 16,5V)
  • Limitación de corriente de entrada ciclo a ciclo a 9,5A
• Tamaño compacto: 0,6″ × 0,6″ × 0,22″ (15,2 × 15,2 × 5,6 mm)
• Peso: 1,5g

Conexiones

El voltaje de entrada, VIN , debe ser inicialmente de al menos 2,7V y no debe exceder el voltaje de salida, VOUT. (Si VIN es más alto que VOUT, el voltaje de entrada más alto aparecerá en la salida, lo que es potencialmente peligroso para su carga conectada y también podría dañar el regulador). Una vez que el regulador está encendido, VIN puede caer hasta 0.8 V y el regulador seguirá funcionando. Sin embargo, para voltajes VIN por debajo de 1,3V, se debe usar una fuente externa para alimentar el pin EN (con 1,3V o más) para mantener el regulador habilitado.

VOUT es el voltaje de salida regulado. La función de arranque suave del regulador aumenta gradualmente el voltaje VOUT en el arranque para limitar el consumo de corriente de irrupción. En nuestras pruebas, eso le permitió comenzar con cargas capacitivas de tamaño moderado (unos pocos cientos de µF) sin problemas. Sin embargo, los reguladores U3V40Fx no tienen protección contra cortocircuitos, por lo que podrían dañarse si se exponen a cortocircuitos de salida o cargas que consumen corrientes de entrada excesivas. No recomendamos usarlos con supercondensadores o cargas de corriente constante más allá de sus valores nominales continuos máximos.

El regulador está habilitado de forma predeterminada: una resistencia pull-up de 30 kΩ en la placa conecta el pin EN al VIN. El pin de habilitación se puede bajar (menos de 0,4 V) para deshabilitar el regulador y poner la placa en un estado de bajo consumo. Sin embargo, tenga en cuenta que debido a su topología de regulador de impulso estándar, la familia de reguladores U3V40Fx tieneno hay forma de desconectar la energía de la carga, por lo que el voltaje de entrada pasará directamente a VOUT cuando el regulador esté desactivado. El consumo de corriente en reposo suele ser inferior a 2 mA sin carga.

Hardware incluido:

Las conexiones están etiquetadas en la parte posterior de la placa de circuito impreso y están dispuestas con un espacio de 0,1″ a lo largo del borde de la placa para compatibilidad con placas de prueba sin soldadura , conectores y otras disposiciones de creación de prototipos que utilizan una rejilla de 0,1″. Puede soldar los cables directamente a la placa o soldar en la tira de cabezales macho recta de 6 × 1 o en la tira de cabezales macho con ángulo de 6 × 1, ambos incluidos.

Las conexiones para VIN y GND están duplicadas, lo que permite usar dos pines de cabecera para cada conexión. Tenga en cuenta que cada pin de cabezal solo tiene una capacidad nominal de 3 A (6 A combinados por par), y las placas de prueba sin soldadura generalmente no están diseñadas para manejar más de unos pocos amperios.

Eficiencia típica

La eficiencia de un regulador de voltaje, definida como (Fuera de potencia)/(Entrada de potencia), es una medida importante de su rendimiento, especialmente cuando se trata de la duración de la batería o el calor. Como se muestra en los gráficos a continuación, el regulador U3V40F5 tiene una eficiencia del 85 % al 95 % para la mayoría de las combinaciones de voltaje de entrada, voltaje de salida y carga.

Corriente máxima de salida continua

La corriente de salida máxima alcanzable es aproximadamente proporcional a la relación entre el voltaje de entrada y el voltaje de salida. Además, la corriente de salida máxima puede depender de otros factores, como la temperatura ambiente, el flujo de aire y el disipador de calor. El siguiente gráfico muestra las corrientes de salida continuas máximas típicas que estos reguladores pueden proporcionar a temperatura ambiente sin flujo de aire forzado ni disipación de calor.

NOTA: Durante el funcionamiento normal, este producto puede calentarse lo suficiente como para provocar quemadura. Tenga cuidado al manipular este producto u otros componentes conectados a él.

Corriente de reposo

La corriente de reposo es la corriente que utiliza el regulador para alimentarse a sí mismo, y el siguiente gráfico muestra esto para las diferentes versiones del regulador en función del voltaje de entrada. La entrada EN del módulo se puede reducir para poner la placa en un estado de baja potencia en el que normalmente consume alrededor de 35 µA por voltio en VIN.

Picos de voltaje LC

Al conectar el voltaje a los circuitos electrónicos, la oleada inicial de corriente puede causar picos de voltaje dañinos que son mucho más altos que el voltaje de entrada. En nuestras pruebas con esta familia de reguladores conectados con cables de alimentación típicos (clips de prueba de ~30″), encontramos que los voltajes de entrada de hasta 11V generalmente no causaban picos lo suficientemente altos como para dañar el regulador en sí, pero incluso los voltajes de entrada más bajos causaron picos que aún podrían ser problemáticos para los reguladores de refuerzo que funcionan con un voltaje de entrada cercano al voltaje de salida establecido, ya que los voltajes de entrada por encima del voltaje de salida establecido se propagarán a la salida y podrían dañar los circuitos alimentados por el regulador. Se puede agregar un condensador electrolítico (33 μF es un buen punto de partida) cerca del regulador entre VIN y GND para ayudar a suprimir estos picos.