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带数显的恒压恒流模块-XL4015

铁二 发布于2023-04-19 11:30:29 CC BY-NC协议 分类:模拟/电源 侵权投诉
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简介:

带数显电压电流表的恒流恒压模块,使用XL4015芯片实现4-36v输入电压,输出降压可调,电流可调,恒流恒压自动切换。输出电流可达5A。

应用场景:

(1)作为具有过流保护能力的普通降压模块使用,用于调试新设计的电路,防止因短路、过压、过流等原因烧坏初次上电的电路; (2)作为电池充电器使用,用于太阳能电池板、风力发电机等场合,可以给锂电池、铅酸电池、镍镉镍氢电池等电池充电; (3)作为大功率LED恒流驱动模块使用,用于驱动2-32V的LED灯。 (4)作为电压电流表使用,用于测量其他电路的输入功率。

一、产品简介

带数显电压电流表的恒流恒压模块,使用XL4015芯片实现4-36v输入电压,输出降压可调,电流可调,电流可达5A,恒流恒压自动切换。


二、应用场景

(1)作为具有过流保护能力的普通降压模块使用,用于调试新设计的电路,防止因短路、过压、过流等原因烧坏初次上电的电路;

(2)作为电池充电器使用,用于太阳能电池板、风力发电机等场合,可以给锂电池、铅酸电池、镍镉镍氢电池等电池充电;

(3)作为大功率LED恒流驱动模块使用,用于驱动2-32V的LED灯。

(4)作为电压电流表使用,用于测量其他电路的输入功率。


三、产品概述

本模块面向学生及DIY爱好者,是一款集多功能于一体的恒流恒压降压模块。具有以下特点:

  •  数码管显示输入输出电压和输出电流及功率;
  •  恒流恒压状态自动切换,不同LED指示恒流恒压状态;
  •  过压过流自动保护,具有限流保护功能,即使输出短路也不会烧坏模块;
  • 低成本,BOM成本低于20元。

原理图和PCB采用嘉立创EDA专业版设计。

提供程序源码,用于日常调试的同时也适合用于其他电路设计或者入门学习。

本模块遵从以下布局原则:

  •  电感尽量靠近 SW 管脚;
  •  输入电容尽量靠近 VIN 管脚;
  •  输入输出电容的地尽量靠近 PGND 脚;
  •  使用铺铜的方式走线;
  •  输入输出环路面积最小。


四、产品参数

输入电压:5-36V

输出电压:1.25-32V连续可调

输出电流:可调,最大5A(建议在4.5A内使用)

输出功率:最大75W(建议在50W内使用,大压差使用请降低功率)

工作温度:-40~+85度

工作频率:180KHz

转换效率:最高96%

短路保护:有

超温保护:有(超温后自动关断输出)

输入反接保护:无,(如需要请在输入串入大电流二极管)

安装方式:4颗3mm镙丝

接线方式:接线端子或焊接端子,V-IN为输入,V-OUT为输出

模块尺寸:长68.2mm宽38.8mm高15mm

重量:39g

带数显的恒压恒流模块-XL4015硬件项目图1


 

五、使用说明

1、作为具有过流保护能力的普通降压模块使用

使用方法:

(1)、按右侧按键,将数码表调节到【显示输出电压】界面(OUT灯亮,最后一位数码管显示U),调节【恒压电位器】(丝印CV)使输出电压达到您想要的电压值;

(2) 、将数码表调节到【显示输出电流】界面(OUT灯亮,最后一位数码管显示A),直接短接模块的输出端 (用镊子或找条粗的导线短接输出端即可),此时调节【恒流电位器】(丝印CI)使数码表上的电流值达到预设的过流保护值;(比如板载电流表显示的电流值是2A,那么模块最大电流被限制在2A,电流到2A时红色指示灯亮,同时输出电压也会降低;

(3)、接上负载,开始工作。


2、作为电池充电器使用。

使用方法:

(1)、确定电池的浮充电压和充电电流,(假如电池参数为3.7V/2200mAh,那么浮充电压为4.2V,最大充电电流1C,即2200mA);

(2)、空载条件下,将模块的数码表调节到【显示输出电压】界面(OUT灯亮,最后一位数码管显示U),调节【恒压电位器】(丝印CV)使输出电压达到浮充电压(如4.7V);

(3)、将数码表调节到【显示输出电流】界面(OUT灯亮,最后一位数码管显示A),直接短接模块的输出端(找条粗的导线短接输出端即可),此时调节【恒流电位器】(丝印CI)使数码表上的电流值达到预设的充电电流值(如2.2A);

(4) 接上电池,开始充电。

注:不带恒流功能的模块是不能用来给电池充电的,由于耗完电的电池与充电器的压差很大,导致充电电流过大,造成电池损坏,所以开始的时候要对电池使用恒流充电,当充电到一定程度的时候自动切换回恒压充电。电池在充电过程中,电压未达到浮充电压前是恒流充电,此时红灯亮,绿灯灭。充电电压逐渐升高,达到浮充电压后,逐步地由恒流充电转为恒压充电,红灯灭,此时电流是逐渐减小的,当充电电流小于0.1A的时候,蓝色灯灭,绿色灯亮起,此时电池充电完毕。

(步骤1、2、3输入端接电源,输出端空载不接电池)


3、作为LED恒流驱动模块使用

(1)、确定您需要驱动LED的工作电流和最高工作电压;

(2)、将模块的数码表调节到【显示输出电压】界面(OUT灯亮,最后一位数码管显示U),调节【恒压电位器】(丝印CV)使输出电压达到LED工作电压;

(3)、将数码表调节到【显示输出电流】界面(OUT灯亮,最后一位数码管显示A),直接短接模块的输出端(找条粗的导线短接输出端即可),此时调节【恒流电位器】(丝印CI)使数码表上的电流值达到预设的LED工作电流;

(4) 、接上LED,试机。

(步骤1、2、3 输入接电源,输出空载不接LED灯)

 

板载电压表自校准方法:

1、板载电压表显示输出电压时,长按右侧按键2秒后松开,电压表和输出电压指示灯“OUT”同步闪烁,此时进入输出电压校准模式;同理,在电压表显示输入电压时,长按右侧按键2秒后松开,电压表和输入电压指示灯“IN”同步闪烁,此时进入输入电压校准模式;

2、轻触右侧按键,电压升高一个单位,轻触左侧按键,电压降低一个单位;由于一个单位的电压值小于0.1V,所以您需要连续按动1-5次才能看到电压表变化了0.1V,具体连续按键几次取决于当前显示的电压值,当前显示电压越高,按动的次数越少;

3、电压调整完毕后,长按右侧按键2秒后松开 ,此时即可退出电压校准模式,所有参数设置自动掉电保存。

注:此种调节方式是为了消除不同模块之间电阻的误差,从而获得精确的显示值。此功能是为了校正显示的输出电压、电流值,不能调节实际输出的电压和电流。若要调节输出电压、电流需通过电位器调节。

 

六、备注

1、模块的恒压恒流功能可直接使用,无需固件;

2、模块的电压电流显示功能需要下载固件使用,附件含有固件、源程序;

3、下载工具可以使用ST-LINK或者DAP下载器,下载接口定义见下图或原理图;

4、源码使用IAR for STM8编译(版本:EWSTM8-3104),用ST-LINK调试下载;

5、原理图可导入立创EDA查看和编辑;

6、元器件成本约37.74元,此价格基于立创商城;

7、BOM中的单片机STM8总是匹配不上,一键下单时,注意对照附件中的BOM是否有遗漏的器件。

带数显的恒压恒流模块-XL4015硬件项目图2


七、测试视频

视频展示了如下功能:1、调节电位器调节输出电压;2、按键校正显示电压值;3、带载47W时的温升



八、更新记录

2023.7.27 更新附件,上传了 “PCB+原理图的整个源工程文件”(用立创EDA专业版打开)

DCDC,恒压恒流
最近更新时间 2023-07-27 11:21:14
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