Повышающий DC-DC преобразователь напряжения XL6019 модель DF-01-033 от Dipformer с регулируемым выходным напряжением и высоким КПД, предназначенный для увеличения уровня питания в различных электронных схемах.

Часто задаваемые вопросы о модуле повышающего преобразователя XL6019

Отзывы пользователей о повышающем модуле XL6019 ›››

Технические характеристики Преобразователь DC-DC XL6019 повышающий

• Входное напряжение: 5–40 В
• Выходное напряжение: 5–50 В
• Максимальный входной ток: 5 А
• Эффективность преобразования: до 94%
• Частота переключения: 180 кГц
• Размеры модуля: 43 ? 21 ? 14 мм
• Производитель: Dipformer
• Модель: DF-01-033

Для какой модели относится этот FAQ и что это за устройство?

Этот раздел относится к повышающему DC-DC преобразователю на микросхеме XL6019 с индикатором питания и встроенной защитой от перегрева и перегрузки по току. Типовая паспортная информация для такого модуля: входное напряжение от 3 до 40 В, выходное напряжение от 5 до 45 В, максимальный ток по входу до 5 А (номинальный рабочий ток около 3 А), максимальная мощность нагрузки примерно 30 Вт, заявленный коэффициент полезного действия до 94 процентов, частота переключения около 180 - 220 кГц.

Каков реальный рабочий диапазон входного и выходного напряжения у повышающего модуля XL6019?

Реальный безопасный рабочий диапазон ограничен, в том числе, номиналами конденсаторов на плате. По уточненным данным продавца рекомендуется считать рабочими следующие значения: входное напряжение от 3 до 32 В, выходное напряжение от 5 до 45 В. На многих карточках товара могли указывать до 40 В на входе и до 60 В на выходе, но продавец отдельно отмечает, что эти цифры завышены, а фактический предел определяется входным конденсатором на 35 В и выходным конденсатором на 50 В.

С какого минимального входного напряжения модуль XL6019 реально запускается под нагрузкой?

Паспортно заявлен старт от 3 В. На практике часть экземпляров под нагрузкой отключается при напряжении около 3 - 3,5 В и уверенно работает только с примерно 6 - 6,5 В, особенно если требуется заметный выходной ток. Для надежной работы с реальной нагрузкой рекомендуется закладывать входное напряжение не ниже 5 - 6 В.

Какой максимальный ток может пропускать XL6019 и как приблизительно рассчитать допустимый выходной ток?

Для модулей на XL6019 обычно указывают максимальный ток по входу до 5 А и номинальный рабочий ток по входу около 3 А. При этом допустимый ток на выходе зависит от соотношения входного и выходного напряжения. Для грубой оценки можно пользоваться формулой: максимальный ток на выходе примерно равен входному напряжению, умноженному на 5 А и на коэффициент КПД около 0,9, и поделенному на выходное напряжение. Например, при 12 В на входе и 24 В на выходе теоретический максимум на выходе примерно 2,25 А. На практике плата заметно греется уже при токах порядка 0,3 - 1 А, поэтому для длительной работы без мощного охлаждения лучше ориентироваться на ток нагрузки до примерно 1 - 1,5 А при повышении напряжения.

Какова максимально допустимая мощность нагрузки для XL6019 и каков рекомендуемый запас по мощности?

Паспортная мощность большинства таких модулей на XL6019 составляет около 30 Вт. По отзывам и практическому опыту плата начинает ощутимо греться уже при мощности порядка 5 - 10 Вт, например при повышении с 16 до 30 В и токе около 0,24 А или при токах около 1 - 2 А. Для стабильной и долговременной работы рекомендуется не выходить на верхний предел 30 Вт и планировать нагрузку с ощутимым запасом вниз, особенно при большом разрыве между входным и выходным напряжением.

Может ли модуль XL6019 работать как понижающий преобразователь напряжения?

Нет. XL6019 используется в топологии boost, то есть только как повышающий преобразователь. Если входное напряжение ниже требуемого выходного, модуль поднимает его до заданного уровня. Если вход выше выходного, модуль не работает как понижающий и не предназначен для такой схемы включения.

Какие виды защит реализованы в повышающем модуле на XL6019?

В типовом модуле XL6019 реализованы защита от перегрузки по току и защита от перегрева микросхемы. При превышении предельного тока или сильном нагреве выходное напряжение ограничивается или модуль уходит в защиту. Отдельно следует учитывать, что защита от переполюсовки на входе штатно не предусмотрена.

Удерживает ли XL6019 заданное выходное напряжение при разряде аккумулятора и колебаниях входного напряжения?

Да, модуль стабилизирует выставленное выходное напряжение в широком диапазоне изменений входного, пока входное напряжение остается выше минимально допустимого уровня для данной нагрузки. На практике отмечено, что при разряде аккумулятора, например с 8,4 до 7,4 В или при колебаниях бортовой сети, XL6019 продолжает удерживать заданное напряжение на выходе. При питании лампы 12 В 22 Вт от аккумулятора модуль также поддерживает 12 В до тех пор, пока напряжение на входе не опустится примерно ниже 5 В, после чего возможны отключения и нестабильная работа.

Как сильно нагревается XL6019 при разных токах и какой ток безопасен без мощного охлаждения?

По практическим наблюдениям при выходном токе порядка 0,24 - 0,3 А и значительном повышении напряжения дроссель прогревается примерно до 80 градусов Цельсия и нагревает всю плату. При токах 1 - 2 А модуль также заметно греется, температура деталей может превышать 50 градусов Цельсия и уже может потребоваться дополнительный радиатор или обдув. При попытке снять токи, близкие к паспортным 3 - 5 А, плата сильно перегревается и велика вероятность выхода из строя. Поэтому для длительной работы без серьезного охлаждения разумно ограничиваться выходными токами до примерно 1 А при повышении напряжения, а при больших токах предусматривать радиатор и вентиляцию.

Нужен ли радиатор при повышении 5 В до 12 В для питания маломощной нагрузки?

При повышении напряжения с 5 до 12 В и токах порядка нескольких сотен миллиампер модуль XL6019 заметно нагревается, температура микросхемы и дросселя может достигать примерно 70 - 75 градусов Цельсия. Рекомендуется ориентироваться на реальный нагрев: если плата только теплая, радиатор не обязателен; если при работе детали сильно греются или обжигают палец, лучше установить небольшой радиатор на микросхему и дроссель и обеспечить обдув или хотя бы естественную вентиляцию.

Подойдет ли XL6019 для питания мощных нагрузок, таких как две автомобильные вспышки по 48 Вт или усилитель 60 Вт?

Нет, для таких нагрузок модуль не подходит. Одна автомобильная вспышка мощностью 48 Вт при 12 В потребляет около 4 А. Две такие вспышки потребуют около 8 А по выходу, а входной ток будет еще выше. Это значительно превышает допустимый ток по входу в 5 А и паспортную мощность около 30 Вт. Аналогично усилитель мощности 60 Вт, питаемый, например, от аккумулятора 7,5 В с повышением до 24 В, потребует входной ток порядка 8 А, что также существенно выше реальных возможностей XL6019 и самого аккумулятора.

Подойдет ли XL6019 для питания нагрузок мощностью 20 - 30 Вт, таких как светодиодный прожектор 20 Вт или генератор тумана 24 В 1 А?

При правильном выборе входного источника питания модуль XL6019 можно использовать для питания нагрузок в диапазоне примерно до 20 - 24 Вт, например для светодиодного прожектора 20 Вт или ультразвукового генератора тумана на 24 В 1 А. Важно, чтобы входное питание имело напряжение ниже требуемого выходного (чтобы было что повышать) и запас по мощности не менее мощности нагрузки. При приближении к верхней границе примерно 30 Вт необходимо внимательно следить за нагревом платы и, при необходимости, установить радиатор и обеспечить хорошую вентиляцию.

Можно ли питать светодиодную матрицу или ленту на 12 В через XL6019?

Модуль способен обеспечивать стабильные 12 В на выходе, поэтому теоретически его можно использовать для питания светодиодной матрицы или ленты на 12 В. Однако необходимо, чтобы источник на входе обеспечивал достаточную мощность по формуле мощность равна напряжению, умноженному на ток, а суммарная мощность матрицы не превышала примерно 30 Вт. В реальных условиях без серьезного охлаждения лучше ограничивать ток нагрузки уровнем порядка 1 - 2 А и закладывать запас по мощности и по току.

Можно ли использовать модуль XL6019 на мотоцикле, в автомобиле или модельном кораблике при вибрации и конденсате?

Один из описанных случаев отказа был связан с работой XL6019 в автомобиле в условиях вибрации и конденсата. Продавец отмечает, что подобные модули изначально не проектировались под жесткие транспортные условия и стандарты автомобильной электроники, где учитываются повышенная вибростойкость и влагозащита. При использовании XL6019 в транспорте рекомендуется жестко зафиксировать тяжелые и подвижные элементы платы, такие как дроссель и радиатор, а саму плату после припайки проводов покрыть защитным лаком от влаги.

Можно ли поднять напряжение одной литиевой ячейки 3,8 - 4 В до 5 В с помощью XL6019?

Да, на практике модуль XL6019 использовался для повышения напряжения одной литиевой банки с примерно 3,8 - 3,9 В до 5 В, при этом он уверенно запускался и держал заданное напряжение на выходе. Однако при таком режиме входное напряжение близко к нижней границе диапазона, и при просадке ниже примерно 3 - 3,5 В модуль может выключаться или работать нестабильно. Это необходимо учитывать при выборе порога отключения и при защите аккумулятора от глубокого разряда.

Подходит ли XL6019 для самодельного повербанка или зарядки аккумуляторов, например батареи 21 В от мини пилы?

Теоретически модуль можно использовать как часть самодельного повербанка, поскольку он способен повышать, например, 5 В до 12 В и выше при входном токе до 5 А. На практике для полноценного повербанка или зарядного устройства требуется возможность стабилизации тока, схемы зарядки аккумулятора, балансировка элементов в батарее и правильно реализованный алгоритм зарядки для конкретного типа аккумулятора. Всего этого в модуле XL6019 нет, поэтому он рекомендуется как обычный повышающий источник напряжения, а для зарядки аккумуляторов лучше применять специализированные зарядные устройства с ограничением тока и подходящим режимом зарядки.

Есть ли у XL6019 защита от переполюсовки и что произойдет при подаче слишком большого тока или высокого напряжения?

Штатной защиты от переполюсовки на входе у повышающего преобразователя XL6019 нет. При ошибочном подключении питания с перепутанной полярностью модуль может выйти из строя, после чего иногда остается только прямое прохождение входного напряжения на выход без регулировки. Кроме того, модуль рассчитан на ток по входу до нескольких ампер, а не на десятки ампер, и на напряжение до примерно 32 В. При подаче, например, 6 В с источника на 90 А или при подаче 42 В 20 А модуль на практике гарантированно сгорит. Для защиты от переполюсовки и от слишком больших токов рекомендуется предусмотреть внешние защитные элементы в схеме.

Как устроена регулировка выходного напряжения и какие особенности имеет многооборотный потенциометр XL6019?

Модуль XL6019 использует многооборотный потенциометр, обычно с ходом около 30 оборотов от одного крайнего положения до другого. Регулировка выходного напряжения осуществляется поворотом этого потенциометра, при этом небольшие повороты могут не давать заметного изменения напряжения из за большого общего числа оборотов. Для начала настройки рекомендуется прокрутить потенциометр до упора в одну сторону, затем до упора в другую, а затем плавно выставить нужное напряжение по вольтметру.

Что делать, если модуль XL6019 не регулирует напряжение и кажется, что потенциометр не функционирует?

Если выходное напряжение не меняется при вращении потенциометра, следует последовательно проверить несколько типичных причин. Во первых, убедиться, что не перепутаны вход и выход платы. Во вторых, проверить правильность полярности подключения питания. Если хоть раз подать питание с перепутанной полярностью, модуль может выйти из строя и фактически перестать регулировать, просто пробрасывая входное напряжение на выход. В третьих, необходимо помнить, что потенциометр многооборотный, поэтому его нужно крутить по кругу до упора в одну и другую сторону, а не ограничиваться небольшими поворотами. Наконец, следует проверить, что входное напряжение находится выше минимально необходимого для нормальной работы модуля.

Почему после отключения и повторного включения питания вместо выставленных 12 В модуль выдает другое напряжение, например около 9 В?

Для модулей XL6019 характерен большой ход многооборотного потенциометра, и если при настройке его не довести до устойчивого положения, возможно некоторое смещение при вибрации, механических воздействиях или при повторных включениях. В результате при новом включении питания выходное напряжение может отличаться от ранее выставленного и, например, вместо 12 В оказаться около 9 В. Продавец рекомендует при настройке прокрутить вал потенциометра до упора в обе стороны, а затем аккуратно вывести нужное значение по вольтметру и по возможности зафиксировать положение.

Почему в некоторых случаях при подаче 12 В модуль не может поднять напряжение до 24 В и уходит в защиту?

Ситуация, когда при входных 12 В напряжение на выходе повышается только до примерно 19,9 В, а затем модуль уходит в защиту, чаще всего связана не с неисправностью самого XL6019, а с ограничениями источника питания. При росте выходного напряжения возрастает и потребляемый ток по входу, в результате чего блок питания может уходить в собственную защиту по току или по мощности. Для диагностики рекомендуют сначала проверить работу модуля без нагрузки и убедиться, что он способен повысить напряжение заметно выше 20 В. Если без нагрузки модуль не повышает напряжение, вероятнее всего это дефект экземпляра, и такую плату стоит заменить.

Какие в реальностие рекомендации по использованию модуля XL6019 можно выделить из опыта эксплуатации?

Практическое использование показывает, что модуль XL6019 лучше эксплуатировать с запасом по всем основным параметрам. Желательно выбирать входное напряжение не ниже 5 - 6 В при серьезных нагрузках, ограничивать выходной ток уровнями порядка 1 - 1,5 А без мощного охлаждения, а мощность нагрузки держать ощутимо ниже паспортных 30 Вт. При работе на транспорте стоит закреплять тяжелые элементы и защищать плату лаком от влаги. Для критичных задач и в качестве зарядного устройства рекомендуется использовать специализированные модули и ориентироваться на официальное руководство по использованию конкретной аппаратуры.

Можно ли повысить максимальное выходное напряжение XL6019 выше стандартных значений и какие модернизации для этого нужны?

В одном из примеров модификации модуля XL6019 описана замена резистора 330 Ом в делителе обратной связи на резистор 150 Ом. Такая доработка позволяет немного поднять максимально возможное выходное напряжение, примерно до значений чуть выше 50 В. При этом обязательно требуется замена выходного конденсатора на вариант с большим допустимым напряжением, так как штатный элемент на 50 В в таком режиме может выйти из строя. Подобные переделки выполняются на риск пользователя и требуют аккуратности и понимания схемотехники.

Каковы основные числовые параметры и ограничения повышающего модуля на XL6019 в обобщенном виде?

Сводно по числовым характеристикам для типичного модуля XL6019 можно выделить следующее. Паспортный диапазон входного напряжения составляет от 3 до 40 В, но по фактическим ограничениям элементов на плате рекомендуется считать рабочими значения от 3 до 32 В. Выходное напряжение регулируется примерно от 5 до 45 В, при этом прежние заявления о выходе до 60 В считаются завышенными и зависят от замененных компонентов. Максимальный ток по входу паспорно около 5 А, рекомендуемый номинальный рабочий ток по входу около 3 А. Максимальная паспортная мощность нагрузки порядка 30 Вт, однако практически устойчивый режим обычно обеспечивается при мощностях 5 - 10 Вт и ниже предельных значений. Коэффициент полезного действия в оптимальных режимах достигает примерно 90 - 94 процентов, частота работы преобразователя находится в диапазоне около 180 - 220 кГц.

Связанные статьи:
Преобразователь DC-DC XL6019 повышающий модуль питания
AMK-P12 XL6009EI повышающий DC-DC модуль
Зарядное устройство Goodyear CH-4A Smart FAQ
Понижающий преобразователь напряжения LM2596S — отзывы пользователей