Pololu 12V, 600mA Step Down Regler

Kaum grösser als ein Fingernagel liefert dieser Abwärts-Schaltregler konstante 12V (von höherer Spannungsquelle wie z.B. 4S oder 5S LiPo) für FPV-Equipment, welches für 12V ausgelegt ist. Dadurch können 12V FPV-Kameras, LED's oder anderes Equipment, welches nur für 12V ausgelegt ist, betrieben werden.

Der kompakte (13×10×3mm) D24V6F12 Synchronwandler nimmt eine Spannung von bis zu 42V auf, reduziert diese effizient auf 12V runter und erlaubt dabei eine maximale Spannung von 600mA. Dieser Regler bietet einen Wirkungsgrad zwischen 80% und 90% und hat einen sehr niedrigen Spannungsabfall, wodurch er auch noch mit einer so tiefen Eingansspannung wie ein paar hundert Milivolt über 12V arbeiten kann. Die Pins haben einen Abstand von 2.5mm und sind somit kompatibel mit gebräuchlichen lötfreien Steckplatinen und Lochrasterplatinen.

Besonderheiten

• Fixed 12V Output mit 4% Genauigkeit
• Typischer Wirkungsgrad von 80% bis 90%
• 1.25 MHz Schaltfrequenz 
• 2 ms Soft-Start reduziert Einschaltsrom bei Einschalten
• 2 mA Ruhestrom im Leerlauf
• Integrierter Überhitzungs- und Übestromschutz
• Kleine Grösse

Spezifikationen

• Dimension: 13 mm × 10 mm × 3 mm
• Gewicht: 0.5 g (ohne optionale, mitgelieferte Stiftleisten)
• Mindest Betriebsspannung: 14 V (Für kleine Verbraucher; Eingagsspannung muss mindesten 15V betragen um die vollen 600mAh am Ausgang zu kriegen)
• Maximale Betriebsspannung: 42 V
• Maximaler Ausgangsstrom: 600 mA
• Ausgangsspannung: 12 V
• Maximaler Ruhestrom: 2 mA (Wenn aktiviert [SHDN = HIGH] im Leerlauf; Stromaufnahme ist mindestens 20 µA wenn SHDN = LOW)

Die Anschlüsse des Reglers

Der Abwärtswandler verfügt über vier Kontakte: Shutdown (SHDN), Input Voltage (VIN), Ground (GND) und Output Voltage (VOUT).

Den SHDN Pin kann man auf Low geschaltet werden (unter 0.3 V) um den Ausgang auszuschalten und die Schaltung in den Low-Power State zu setzen, was im normalfall 20 μA Strom zieht und kann auf High gesetzt werden (über 2.3V) um das Board zu aktivieren. Wenn diese Funktion nicht gebraucht wird, kann man den SHDN Pin direkt mit VIN verbinden um das Board permanent eingeschaltet zu lassen. Dieser Pin sollte nicht offen sein, dadurch könnte es zu unvorhersehbaren verhalten des Boards kommen.

Input Voltage, VIN, sollte VOUT um mindestens die Dropout-Spannung des Reglers überschreiten (siehe Graph "Dropout Voltage" als Funktion zur Last), und man sollte sicherstellen, dass die SPitzen am Eingangnicht die 42V Maximalspannung überschreiten. Man sollte zudem auch noch die destruktiven LC Spannungsspitzen beachten (mehr dazu unten).

Der Output Voltage, VOUT, ist fix und hängt von der Version des Reglers ab: Die D24V6F12 Version gibt 12V raus.

Die vier Anschlüsse sind auf der Rückseite des PCB gekennzeichnet. Man kann die Kabel sowohl direkt auf die Platine löten oder die Anschlüsse über die mitgelieferten Stiftleisten betreiben.

Effizienz und Ausgangsspannung

Die Effizienz eines Spannungsreglers, definiert als (Power Out)/(Power In), ist ein wichtiger Massstab seiner Performanz, besonders wenn Batterieleben und Temperatur im Spiel sind. Diese Familie von Schaltungsregelrn hat typischerweise eine Effizienz von 80% bis 90%. Siehe Effizienz-Graph in Bilder. 

Dropout-Spannung

Die Dropout-Spannung eines Abwärts-Schaltreglers ist der Minimalwert um welchen die Eingangsspannung die Ausgangsspannung des Reglers überschreiten muss, um sicherzustellen, dass die Zielspannung am Ausgang erreicht werden kann. Hat z.B. ein 5V Regler eine Dropout-Spannung von 1V, dann muss die Eingangsspannung mindestens 6V betragen um eine Ausgangsspannung von 5V zu garantieren. Im Allgemeinen steigt die Dropout-Spannung wenn der Ausgangsstrom steigt.

LC Spannungsspitzen

Wenn man Spannung an elektronischen Schaltungen anhängt kann der Anfangsstrom Spannungspitzen erzeugen, welche wesentlich grösser sind als die Eingangspannung. Wenn diese Spannungsspitzen des Regelers die maximale Eingangsspannung (42V) überschreiten, kann der Regler zerstört werden. Tests haben ergeben, dass Eingangsspannungen von über 20V Spannungsspitzen von über 42V erzeugen können.

Wer Spannungen von über 20V (+5S LiPo) anschliesst oder Anschlusskabel mit hoher Indiktivität hat, dem ist zu empfehlen, einen 33 μF oder grösseren Elektrolytkondensator nah am Regler zwischen VIN und GND zu löten. Der Kondensator sollte mindestens für 50V ausgelegt sein.

Lieferumfang

• 1 x Pololu 12V, 600mA Step Down Regler (D24V6F12)
• 1 x Gerade Stiftleiste (5x1)
• 1 x Rechtwinklige Stiftleiste (5x1)