Arduino XL6009

Отличный выбор! Модуль на базе XL6009 — один из самых популярных и доступных повышающих (Boost) DC-DC преобразователей для Arduino и других DIY-проектов.

Описание модуля DC-DC повышающего преобразователя на XL6009

Это компактная печатная плата, построенная вокруг микросхемы XL6009 — импульсного регулятора напряжения с функцией повышения (Step-Up). Основная задача модуля — преобразовывать низкое входное постоянное напряжение в более высокое выходное с высокой эффективностью (до 94%).

Ключевая особенность: В отличие от линейных стабилизаторов (как L7805), которые "сжигают" лишнее напряжение в тепло, XL6009 работает по принципу импульсного преобразования. Это позволяет ему отдавать на выходе напряжение, превышающее входное, с минимальными потерями. Идеально для питания устройств от аккумуляторов (например, 3.7V Li-Ion -> 5V/12V) или солнечных панелей.

Типичное применение с Arduino:

• Питание Arduino (5V) или мощных шилдов от 1-2 аккумуляторов 18650 (3.7-7.4V).
• Питание светодиодных лент (12V) от USB-порта (5V) или аккумулятора.
• Создание портативных зарядных устройств (Power Bank) с нестандартным напряжением.
• Лабораторный блок питания для экспериментов.

Технические характеристики

• Микросхема: XL6009 (или её клоны).
• Тип преобразования: Повышающий (Step-Up, Boost).
• Входное напряжение (Vin): 3.0V — 32V (рекомендуемый рабочий диапазон, часто указывают 5-32V для стабильности).
• Выходное напряжение (Vout): 5V — 35V (регулируемое, не может быть ниже входного!).
• Выходной ток:
  • Максимальный: до 4А (теоретический предел чипа).
  • Практический непрерывный: 2-3А (сильно зависит от радиатора и разницы напряжений Vin/Vout).
  • Рекомендуемый для длительной работы: до 2А.
• Мощность: Максимальная выходная мощность ~ 80 Вт (теоретически, при идеальных условиях).
• Частота преобразования: ~ 400 кГц (позволяет использовать компактные дроссели).
• Эффективность: До 94% (в оптимальном диапазоне).
• Защита: Встроенная защита от перегрузки по току (ограничение ~4.5А) и тепловая защита (отключение при перегреве).
• Индикация: Светодиод, сигнализирующий о наличии входного напряжения.
• Регулировка: Вращающийся потенциометр (подстроечный резистор) для точной установки выходного напряжения.
• Разъемы: Винтовые клеммы для входа (IN+, IN-) и выхода (OUT+, OUT-).
• Габариты платы: ~ 45мм x 25мм x 15мм (примерно).

Важные ограничения:

1. Vout ВСЕГДА должно быть выше, чем Vin.
2. Чем больше разница между Vout и Vin, тем меньше доступный выходной ток.
3. При больших токах (от 1.5А) микросхеме требуется радиатор или активное охлаждение.

Парт-номера и совместимые модели

1. Основная микросхема:

• XL6009 (оригинал от XLSEMI) — самый распространённый вариант.
• XL6009E1 — вариант в корпусе TO-263-5 (с "ушками" для пайки, часто используется на платах).
• Клоны и аналоги: Многие модули используют функционально совместимые чипы от других производителей. Их параметры идентичны.

2. Прямые аналоги (полные замены):

• LM2577 — более старый и менее эффективный аналог (частота ~52 кГц). Модули на LM2577 обычно дешевле, но больше по размеру и греются сильнее.
• MT3608 — НЕ является полным аналогом! Это также повышающий преобразователь, но с более скромными параметрами:
  • Вход: 2-24В
  • Выход: до 28В
  • Макс. ток: 2А
  • Частота: 1.2 МГц
  • Вывод: MT3608 подходит для менее мощных задач (до 2А). Модули на нём часто меньше по размеру.

3. Совместимые модули (по функциям и применению):

• На LM2587 / LM2588 — более мощные варианты, но менее распространены в готовых модулях.
• На XL6019 — более новая и мощная версия, поддерживающая ток до 5А и частоту 180 кГц. Часто используется в модулях для LED-драйверов.
• Повышающе-понижающие (Buck-Boost) модули на LM2596/LM2577 или на чипах типа SEPIC — эти модули могут как повышать, так и понижать напряжение, что делает их более универсальными, но обычно менее эффективными в режиме Boost, чем специализированный XL6009.

Советы по использованию с Arduino:

1. Перед подключением нагрузки отрегулируйте выходное напряжение потенциометром, замерив его мультиметром.
2. Для питания самой платы Arduino через разъем Vin или 5V используйте стабильное напряжение 5V (для Vin можно 7-12V, но 5V предпочтительнее для избежания перегрева линейного стабилизатора на Arduino).
3. При токах потребления Arduino + периферии более 1А обязательно устанавливайте микросхему XL6009 на радиатор.
4. На вход и выход модуля рекомендуется устанавливать электролитические конденсаторы большой ёмкости (например, 470-1000 мкФ на 50В) для сглаживания пульсаций, особенно при работе с динамической нагрузкой.

Модуль на XL6009 — это мощный, эффективный и недорогой инструмент в арсенале радиолюбителя, значительно расширяющий возможности по питанию проектов от различных источников.