Arduino XL6019

Отличный выбор! XL6019 — это популярный и надежный DC-DC повышающий (Step-Up, Boost) преобразователь, широко используемый в проектах на Arduino и не только.

Описание модуля на основе XL6019

Это импульсный стабилизатор напряжения, который позволяет повысить входное постоянное напряжение (например, от аккумулятора или блока питания) до более высокого стабильного выходного напряжения. Ключевая особенность — высокая эффективность (до 94%) и способность работать с большими токами благодаря мощному внутреннему силовому транзистору.

Основное назначение в связке с Arduino:

• Питание устройств, требующих напряжения выше, чем может предоставить источник (например, запитать Arduino и светодиодную ленту 12В от аккумулятора 3.7В-5В).
• Создание стабильных источников питания для моторов, усилителей, дисплеев.
• Зарядка устройств (например, power bank на 12В).

Технические характеристики

Типичные параметры для распространенного модуля на основе XL6019E1:

• Микросхема: XL6019 (чаще всего версия XL6019E1).
• Принцип работы: Повышающий (Boost) преобразователь.
• Диапазон входного напряжения (Vin): 3.8В до 32В (минимальный старт — около 5В, но работает и ниже после запуска).
• Диапазон выходного напряжения (Vout): 5В до 35В (регулируемое, но Vout должно быть выше Vin).
• Максимальный выходной ток: до 5А (при разнице между входным и выходным напряжением не более 12В). Важно! При работе на максимальных токах и напряжениях требуется обязательное охлаждение — радиатор на микросхему.
• Частота преобразования: 180 кГц (фиксированная, что позволяет использовать компактные дроссели).
• КПД (Эффективность): До 94% (в зависимости от условий).
• Защита: Встроенная защита от перегрузки по току и тепловая защита.
• Регулировка напряжения: С помощью многооборотного подстроечного резистора (потенциометра).
• Индикация: Светодиод, указывающий на наличие входного напряжения.
• Габариты типового модуля: ~ 45мм x 25мм x 14мм.

Важные ограничения:

1. Мощность: Максимальная рассеиваемая мощность микросхемы ограничена. Формула для ориентира: (Vout - Vin) * Iout < 75Вт (в идеальных условиях с радиатором).
2. Ток: Для долгой и стабильной работы без радиатора рекомендуется нагрузка не более 2-3А.

Парт-номера и аналоги

1. Основная микросхема:

• XL6019E1 — самый распространенный вариант.
• XL6019 — общее обозначение серии. Могут встречаться другие суффиксы.

2. Прямые аналоги и совместимые по выводам:

• LM2577 — классика, но менее эффективная и с меньшим максимальным током (3А).
• MT3608 — популярный аналог для меньших токов (до 2А, частота 1.2МГц).
• XL6009 — очень близкий аналог, часто используется в аналогичных модулях. Ключевое отличие: XL6009 имеет вывод EN (Shutdown), а XL6019 на этом выводе имеет внутреннюю компенсацию (COMP). Модули часто взаимозаменяемы, но распиновка самой ИМС отличается.
• SX1308 — аналог MT3608.

3. Совместимые модули (готовые платы):

Готовые модули, которые можно использовать как прямую замену, учитывая их параметры:

• Модуль на XL6009 (часто маркируется как "Adjustable Boost Step-Up Converter 4A").
• Модуль на LM2577 (Step-Up 3-5A).
• Модуль на MT3608 (Micro Boost, для компактных проектов до 2А).

Совместимость с Arduino и применение

Подключение:

1. Вход (IN+, IN-): Подключается к источнику питания (аккумулятор, блок питания, солнечная панель).
2. Выход (OUT+, OUT-): Подключается к нагрузке (Arduino, мотор, лента).
3. Важно! Питать саму плату Arduino через такой повышающий преобразователь можно, но лучше подавать повышенное напряжение не на pin VIN, а через стабилизатор 5В (например, использовать выход 12В модуля как вход для отдельного линейного стабилизатора 5В), чтобы избежать перегрева линейного стабилизатора на плате Arduino.

Типовые сценарии использования с Arduino:

• "Мобильный" проект: Li-ion аккумулятор 3.7В -> XL6019 -> Выход 12В -> Светодиодная лента 12В. Arduino питается отдельно от 3.7В через свой 5В стабилизатор.
• Питание силовых компонентов: Батарея 12В -> XL6019 -> Выход 24В -> Двигатель постоянного тока. Arduino питается от того же 12В через свой стабилизатор.
• Создание источника высокого напряжения: Для датчиков, дисплеев или специализированных схем.

Рекомендации

1. Всегда используйте конденсаторы на входе и выходе (на модуле они уже есть) для сглаживания пульсаций.
2. При работе с токами >2А устанавливайте микросхему на радиатор.
3. Внимательно проверяйте полярность при подключении.
4. Настройте выходное напряжение с помощью потенциометра без подключенной нагрузки, используя мультиметр.

Модуль на XL6019 — это отличный баланс мощности, эффективности и цены, делающий его одним из лучших выборов для проектов, требующих повышения напряжения.