Przetwornica napięcia sta³ego (3A, 36W )

Przetwornica napiêcia sta³ego DC3c (3A, 36Wmax)
W£AŒCIWOŒCI
u Napiêcie wejœciowe do 40V
u Typowe napiêcia wyjœciowe 3V3, 5V0, 9V, 12V, 13.8V
15V, 18V, 24V lub 1.5V do 24V na zamówienie.
u Pr¹d wyjœciowy nominalny do 3A.
u Pr¹d wyjœciowy krótkotrwa³y powy¿ej 4A.
u SprawnoϾ do 89%.
u Typowe têtnienia na wyjœciu 15 mVpp (max. 30mV).
u Zabezpieczenie termiczne i pr¹dowe .
u Sygnalizacja obecnoœci napiêcia wyjœciowego diod¹ LED .
u Wspólna masa wejœcia i wyjœcia.
u Pasuje do obudowy Z-102 na szynê DIN-35.
+O
UT
GN
D
G
ND
+I
N
Oznaczenie napiêcia wyjœciowego
ZASTOSOWANIE:
u Zasilacz do 3A
u Wstêpny zasilacz obni¿aj¹cy napiêcie
przed stabilizatorem liniowym.
DC3C
jest to uniwersalna przetwornica œredniej mocy produkowana na ró¿ne napiêcia
wyjœciowe. Zapewnia ekonomiczne obni¿enie napiêcia sta³ego np. z 24V na 5V trudne do
uzyskania w sposób tradycyjny (stabilizatorem liniowym). Zastosowany du¿y radiator
umo¿liwia pracê przy pr¹dzie do 3A a pr¹d krótkotrwa³y mo¿e osi¹gn¹æ 4A. Poniewa¿ przy
wiêkszych pr¹dach przetwornica nagrzewa siê nale¿y zapewniæ jej odpowiedni¹ wentylacjê.
Przetwornica ma otwory mocuj¹ce dopasowane do obudowy Kradex Z-102 przeznaczonej do
mocowania na szynie DIN-35 . Dioda LED informuje o prawid³owym napiêciu na wyjœciu
przetwornicy.
+DC OUT
+
-
LED
WYJŒCIE
Przetwornica DC3c
+DC IN
+
WEJŒCIE
UWAGA ! przetwornica nie ma zabezpieczenia przed odwrotnym pod³¹czeniem,
gdy¿ pogarsza to sprawnoœæ. Pomylenie polaryzacji (+/-) przy pod³¹czeniu mo¿e uszkodziæ
przetwornicê. Podobnie pomylenie wejœcia z wyjœciem mo¿e j¹ uszkodziæ.
Napiêcie wyjœciowe przetwornicy bez obci¹¿enia jest ok. 0.1V do 0.2V wy¿sze od nominalnego.
Po obci¹¿eniu przetwornicy, nawet niewielkim pr¹dem spada szybko do napiêcia nominalnego.
tel. (22)-245-09-62 / e-mail: [email protected] / www.jselektronik.pl
ver. 22 11 2014
Dane techniczne przetwornicy DC3C / 3V3
DC3
DANE TECHNICZNE:
Warunki:
DC3C/3V3
+0.05V
- 0.15V
Napiêcie wyjœciowe:
3V3
Napiêcie wejœciowe :
5V - 40V
Pr¹d max:
3A (10W)
Uin=12V, IL=0-3A
Pr¹d max. krótkotrwa³y:
4A (13.2W)
Têtnienia na wyjœciu typ:
10mVpp
Uin=12V, IL=2A
Têtnienia na wyjœciu max:
60mVpp
Uin=10V, IL=3A
SprawnoϾ:
ok.76%
Uin=12V, IL=2A
Pobór pr¹du bez obci¹¿enia:
3.3mA
Uin=12V, IL=0
Czêstotliwoœæ oscylatora:
ok. 52kHz
Wymiary :
55x44x30mm
Uout
(10W)
**
<30s**
3V40
DC3C / 3V3
[V]
Uin - napiêcie wejœciowe
IL - pr¹d obci¹¿enia
** dla temperatury
otoczenia do 25OC
DC3C / 3V3
U out [V]
DC3C / 3V3
3V3
1A
3V30
3V0
3A
3V20
2A
U in [V]
Iout [V]
3V10
0A
1A
2A
3A
2V5
4A
Napiêcie wyjœciowe w funkcji pr¹du obci¹¿enia
dla Uin = 12V
7
IQ[mA]
4V
5V
6V
Napiêcie wyjœciowe w funkcji napiêcia wejœciowego
(dla ma³ych napiêæ wejœciowych)
h [%]
DC3C / 3V3
DC3C / 3V3
80%
6
1A
5
4
70%
3
1
0
100mA
2A
2
4V 5V
10V
20V
30V
55%
40V
Pobór pr¹du bez obci¹¿enia (IL=0mA)
www.
.pl
3A
60%
Uin [V]
4V 5V
10V
Uin [V]
20V
30V
SprawnoϾ dla IL= 100mA, 1A, 2A i 3A
str. 2
40V
Dane techniczne przetwornicy DC3C / 5V
DANE TECHNICZNE:
+0.05V
- 0.15V
5V0
Napiêcie wejœciowe :
7.5V - 40V
Pr¹d max:
3A (15W)
Uin=12V, IL=0-3A
Pr¹d max. krótkotrwa³y:
4A (20W)
Têtnienia na wyjœciu typ:
10mVpp
Uin=12V, IL=2A
Têtnienia na wyjœciu max:
40mVpp
Uin=7.5V, IL=3A
SprawnoϾ:
ok.82%
Uin=12V, IL=2A
Pobór pr¹du bez obci¹¿enia:
4.3mA
Uin=12V, IL=0
Czêstotliwoœæ oscylatora:
ok. 52kHz
Wymiary :
55x44x30mm
[V]
Uin=12V
(15W)
**
<30s**
Uout
DC3C / 5V0
Warunki:
DC3C/5V0
Napiêcie wyjœciowe:
5V10
DC3
Uin - napiêcie wejœciowe
IL - pr¹d obci¹¿enia
** dla temperatury
O
otoczenia do 25 C
DC3C / 5V0
U out [V]
DC3C / 5V0
5V0
1A
5V00
3A
Uin=8V
4V0
4V90
2A
U in [V]
Iout [V]
4V80
0A
1A
2A
3A
3V0
4A
Napiêcie wyjœciowe w funkcji pr¹du obci¹¿enia
dla Uin = 12V i 8V
IQ[mA]
12
5V
6V
8V
10V
12V
Napiêcie wyjœciowe w funkcji napiêcia wejœciowego
(dla ma³ych napiêæ wejœciowych)
h [%]
DC3C / 5V0
80%
3A
2A
10
1A
DC3C / 5V0
8
70%
6
100mA
4
2
0
60%
Uin [V]
4V 5V
10V
20V
30V
55%
40V
Pobór pr¹du bez obci¹¿enia (IL=0mA)
Uin [V]
4V 5V
10V
30V
20V
40V
SprawnoϾ dla IL= 100mA, 1A, 2A i 3A
str. 3
www.
.pl
Dane techniczne przetwornicy DC3C / 12V
DC3
DANE TECHNICZNE:
DC3 / 12V0
Warunki:
+0.02V
- 0.04V
Napiêcie wyjœciowe bez obci¹¿enia:
12V12
Napiêcie wejœciowe:
14V - 40V
-
Pr¹d nominalny:
3A
-
Pr¹d max. krótkotrwa³y:
4A
<60s**
Têtnienia na wyjœciu:
15mVpp typ.
Uin=24V, IL=2A
SprawnoϾ:
ok. 83%
Uin=24V, IL=2A
Pobór pr¹du bez obci¹¿enia:
8mA max.
Uin = 24V
Czêstotliwoœæ osc:
ok. 52kHz
-
Wymiary :
55mm x 44mm x 30mm
U out [V]
DC3C / 12V
(36W)
Uin - napiêcie wejœciowe
IL - pr¹d obci¹¿enia
** dla temperatury
O
otoczenia do 25 C
Uin=15V
12V0
DC3 / 12V0
12V10
U out [V]
12V20
Uin=24V, IL=0A
12V00
11V0
14V
13V
Uin = +24V,
11V90
12V
11V80
DC3 / 12V0
I out [A]
10V0
0A
1A
2A
0A
3A
Typowy przebieg napiêcia wyjœciowego w funkcji
pr¹du obci¹¿enia DC3 / 12V0. Napiêcie mierzono
na zaciskach przetwornicy.
1A
2A
I out [A]
3A
Napiêcie wyjœciowe DC3/12V w funkcji
pr¹du obci¹¿enia, dla ró¿nych napiêæ
wejœciowych (15V, 14V, 13V, 12V)
UWAGA ! Napiêcie wyjœciowe przetwornicy bez obci¹¿enia jest ustawiane na 12V12. Po
obci¹¿eniu przetwornicy, nawet niewielkim pr¹dem (patrz wykres) spada szybko do napiêcia
nominalnego.
IQ[mA]
14
100%
DC3 / 12V0
h [%]
1A
90%
12
2A
10
80%
100mA
8
70%
6
4
60%
2
Uin [V]
Uin [V]
0
10V
20V
30V
50%
10V
40V
Pobór pr¹du bez obci¹¿enia DC3 / 12V.
Pr¹d mierzono ³¹cznie z diod¹ informacyjn¹
LED (0.8mA)
www.
.pl
DC3 / 12V0
20V
30V
40V
SprawnoϾ DC3C/12V,
dla pr¹du obci¹¿enia 100mA, 1A, 2A, 3A.
str. 4
ZABEZPIECZENIE NAPIÊCIOWE WYJŒCIA PRZETWORNICY DC3c 4A / 13V
W przypadku uszkodzenia przetwornicy mo¿e siê zdarzyæ ze na wyjœciu
przetwornicy pojawi siê napiêcie wejœciowe, a wiêc du¿o wy¿sze.
Stosuj¹c bezpiecznik oraz diodê transil mo¿emy stworzyæ dodatkowe zabezpieczenie,
które od³¹czy wyjœcie przetwornicy w przypadku nadmiernego wzrostu napiêcia.
Poni¿ej schemat pod³¹czenia dodatkowych elementów. Wprawdzie do tej pory nie
odnotowaliœmy takiego przypadku, ale gdy odbiornikiem pr¹du jest drogi sprzêt, mo¿e
warto zastosowaæ zabezpieczenie. Produkujemy bezpiecznik BE4/6V i BE4/13V do
przetwornic odpowiednio z wyjœciem 5V i 12V.
GND +OUT
Bezpiecznik 4A
wyjœcie
Dioda transil
BE4/13 DANE TECHNICZNE
Zakres napiêæ wejœciowych: 0V - 13V
Max. pr¹d pracy: - 3,5A
Zastosowany bezpiecznik: 4A, micro fuse, wolny
Zastosowana dioda transil: 13V / 600W / A
Wymiary p³ytki: 25 x 12 x 12H (bez przewodów)
D³ugoœæ przewodów: ok. 7,5cm
+
-
Np. dla Uwy. = 12V dioda 1.5KE13A
MOSTEK PROSTOWNICZY BR3
Czasami zachodzi koniecznoœæ pod³¹czenia przetwornicy do Ÿród³a napiêcia zmiennego
np. transformatora sieciowego. Mo¿na do tego celu zastosowaæ dodatkow¹ p³ytkê prostownika BR3
produkowanego przez nasza firmê. Poni¿ej schemat pod³¹czenia .
DC OUT
+
-
Prostownik BR3
Przetwornica DC3
AC IN
Schemat mostka BR3
OGRANICZNIK PR¥DU STARTOWEGO CL5 DO PRZETWORNIC DC3HV (DC3c)
Na wejœciu przetwornic DC3c znajduj¹ siê kondensatory elektrolityczne o znacznej pojemnoœci. S¹ one niezbêdne
do prawid³owego dzia³ania przetwornicy oraz do minimalizowania zak³óceñ jakie wytwarza przetwornica.
W momencie do³¹czenia przetwornicy do Ÿród³a napiêcia wejœciowego (do 60Vmax. dla DC3HV) kondensatory
³aduj¹ siê, przy czym pr¹d ³adowania jest tym wiêkszym im wiêksze jest napiêcie wejœciowe. Nie ma wiêkszego
problemu gdy Ÿród³em napiêcia wejœciowego jest inna przetwornica,ma ona na ogó³ w³asne ograniczenie pr¹du,
natomiast w przypadku akumulatora np. 36V, nie ma ograniczenia i pr¹d ³aduj¹cy, przez u³amek sekundy, mo¿e
osi¹gn¹æ wartoœæ 40 - 60A. Tak du¿y pr¹d skraca ¿ywotnoœæ kondensatorów wejœciowych. Na dodatek je¿eli
w³¹czanie / wy³¹czanie przetwornicy bêdzie czêste zjawiska to nasila siê. Ogranicznik pr¹du powoduje ¿e pr¹d
startowy narasta powoli a gdy kondensatory na³aduj¹ siê, ograniczenie wy³¹cza siê, nie powoduj¹c strat mocy.
Praktycznie, dzia³anie ogranicznika mo¿na zaobserwowaæ brakiem "iskrzenia" przy pod³¹czaniu przetwornicy.
Ogranicznik
pr¹du CL5
GND
+
_
DC3HV
+IN
wejœcie do 40V DC3
do 60V DC3HV
CZERWONY
+
_
NIEBIESKI
GND +OUT
str. 5
www.
.pl
Regulacja napiêcia wyjœciowego w przetwornicy DC3c
Standardowa przetwornica DC3c ma ustalone napiêcie wyjœciowe. Klient mo¿e wybraæ je w
zakresie 1V5 do 24V (36Vmax). Na p³ytce przetwornicy przewidziano jednak miejsce na
potencjometr monta¿owy smd, którym mo¿na regulowaæ, w pewnym zakresie, napiêcie
wyjœciowe. Zakres regulacji zale¿y od doboru elementów nie powinien byæ jednak zbyt du¿y.
Pe³ny zakres regulacji mo¿na uzyskaæ po zast¹pieniu rezystora R2 potencjometrem.
Wi¹¿e siê to jednak z pewnym ryzykiem. Potencjometr czasami "nie kontaktuje" czyli
zwiêksza swoj¹ rezystancjê do nominalnej. Wówczas na wyjœciu przetwornicy napiêcie
zwiêkszy siê do maksymalnego mo¿liwego w danym uk³adzie. Dlatego potencjometr
powinien byæ dobrej jakoœci, najlepiej wieloobrotowy. P³ytka nie ma odpowiednich punktów
lutowniczych do pod³¹czenia potencjometru zewnêtrznego i do przylutowania przewodów
nale¿y wykorzystaæ istniej¹ce pola elementów smd.
U wyjœciowe
R1
R2A
R1A
R2
R2A
GND
R2
k.4 LM2576
R1B*
PR*
R1
R1A
Uwy = 12V
R1 = 1k5
R2 = 13k
R1A = 82k
R2A - brak
Uwy = 5V
R1 = 1k5
R2 = 4k3
R1A = 18k
R2A - brak
R2 = R1
Uwy
( 1.23V -1 )
U wy [V] = 1.23V ( 1 + R2/R1 )
GND
Przyk³ad 3:
zakres reg: 3V - 12.8V
R2 = 8k2
R1 = 6k8
R1A=220k
R1B = 1k0
PR = 50k (47k)
Obok przedstawiono fragment p³ytki DC3c z zaznaczonymi
rezystorami R1 i R2 ustalaj¹cymi napiêcie wyjœciowe.
Rezystory dodatkowe R1A i R2A s³u¿¹ do korekcji napiêcia
w zale¿noœci od ró¿nic miêdzy poszczególnymi egzemplarzami
uk³adów LM2576. Rezystor R1B* i PR* s¹ tylko w wersji z
regulowanym napiêciem wyjœciowym.
Schemat 1. regulacja napiêcia przetwornicy DC3C w niewielkim
zakresie, "precyzer" napiêcia. Uk³ad bezpieczny, zwiêkszenie rezystancji
PRka (np. z³y kontakt œlizgacza) powoduje zmniejszenie napiêcia wy.
U wyjœciowe
R2
16k
k.4 LM2576
R1A
?
PR
22k
R1
2k2
R1B
6k2
GND
Przyk³ad 1:
zakres regulacji 10V9 - 13V1
R2 = 16k
R1 = 2k2
R1B = 6k2
PR = 20k (22k)
GND
GND
U wyjœciowe
R2 = potencjometr
22k
k.4 LM2576
R1
1k2
R1A
56k
Przyk³ad 2:
zakres reg: 5V - 12.2V
R2 = 8k2
R1 = 3k3
R1A=68k
R1B = 1k3
PR = 20k (22k)
Schemat 2. regulacja napiêcia przetwornicy DC3C w szerokim zakresie.
Potencjometr powinien byæ dobrej jakoœci, najlepiej wieloobrotowy.
W przypadku przerwy w obwodzie potencjometru, napiêcie wyjœciowe
zwiêkszy siê do max. w tym przyk³adzie do 24V.
Przyk³ad 4:
zakres regulacji 1V3 do 24V
R1 = 1k2
R1A = 56k
R2 = potencjometr 22k
GND
str. 6
Przyk³ad 5:
zakres regulacji 1V3 do 12V
R1 = 1k5
R1A = 4k3
R2 = potencjometr 10k
WYMIARY przetwornicy DC3c
38
3.4
DC3C
35
3.5
12
+IN
GND
44
Otwory mocuj¹ce dopasowane s¹
do obudowy Kradex
Z-102 przeznaczonej do
mocowania na szynie DIN-35.
30.2
35.2
LED
8.6
13.6
Podstawowe wymiary p³ytki
przetwornicy DC3C.
Ca³kowita wysokoœæ przetwornicy:
ok 30mm
GND +OUT
5 x D=3.5
49
55
OBUDOWA Z-102
Przetwornica ma otwory mocuj¹ce dopasowane do obudowy Kradex Z-102 przeznaczonej do
mocowania na szynie DIN-35 . Obudowê mo¿na zamówiæ razem z przetwornic¹.
Przetwornica DC3 w obudowie Z-102 (na szynê DIN 35)
RÓWNOLEG£E PO£¥CZENIE PRZETWORNIC W CELU ZWIÊKSZENIA PR¥DU WYJŒCIOWEGO
listwa zaciskowa
+
-
+OUT
wyjœcie
12V/6A
Przetwornica DC3/12V
+IN
Przewody lutowane !
od spodu p³ytki
+OUT
Przetwornica DC3/12V
+
wejœcie 24V
+IN
str. 7
W przypadku ³¹czenia równoleg³ego, bez
zastosowania rezystorów wyrównawczych,
przetwornice powinny byæ z jednej serii,
¿eby zapewniæ podobne charakterystyki
napiêcia wyjœciowego w funkcji pr¹du
obci¹¿enia. Przewody równoleg³e nale¿y
lutowaæ do
wyprowadzeñ kostek zaciskowych, od
spodu p³ytki (nie mog¹ byæ przykrêcane do
kostek). Wejœcie i wyjœcie mo¿na przykrêciæ
do odpowiedniej kostki jednej, lub drugiej
przetwornicy. Mo¿emy ³¹czyæ do 4
przetwornic (p³ytki s¹ ze sob¹ fizycznie
po³¹czone)