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DC-DC Aufwärtswandler Boost 150W, 10-32V auf 12-35V, 6A, einstellbar
DC-DC-Aufwärtswandler Boost zur Versorgung von 12 - 35 VDC Verbrauchern aus Batterien oder Quellen mit 10 - 32 VDC. Die Ausgangsspannung wird stufenlos mit einem Multiturn-Trimmer eingestellt, der Ausgangsstrom beträgt bis zu 6 A und die Leistung 100 W ohne Kühlung bzw. 150 W mit aktiver Kühlung. Wirkungsgrad 94% und zwei Kühlkörper inklusive.
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Der DC-DC-Aufwärtswandler vom Typ Boost ist nicht galvanisch getrennt und wandelt eine Gleichspannung von 10 - 32 VDC in eine einstellbare Ausgangsspannung zwischen 12 und 35 VDC um, bei einem Ausgangsstrom von bis zu 6 A. Er eignet sich zur Versorgung von Verbrauchern mit höherer Spannung aus einer Batterie oder einer Quelle mit 12 V bzw. 24 V, beispielsweise für Ladegeräte und Laptop-Netzteile in Fahrzeugen, für Projekte mit Akkus, kleine Solaranlagen und Laborgeräte.
Die Ausgangsleistung beträgt 100 W ohne zusätzliche Kühlung und 150 W mit aktiver Kühlung. Der Wirkungsgrad der Umwandlung liegt bei 94%, und die Ausgangswelligkeit (Ripple) beträgt 2%. Die Ausgangsspannung wird stufenlos mit einem Multiturn-Trimmer eingestellt, wobei die Ausgangsspannung stets über der Eingangsspannung eingestellt werden muss. Das Modul arbeitet im Temperaturbereich von -40 bis +85 Grad C und verfügt weder über einen Kurzschlussschutz noch über einen Verpolungsschutz.
Zu den Hauptmerkmalen gehören der Schraubklemmenblock für Ein- und Ausgang, die Ringkern-Leistungsinduktivität, die zwei Elektrolytkondensatoren, die zwei Kühlkörper für die Leistungsbauteile, der Multiturn-Trimmer zur Einstellung der Ausgangsspannung und die LED-Spannungsanzeige. Die Versorgung erfolgt aus einer Gleichspannungsquelle von 10 - 32 VDC mit einem Eingangsstrom von maximal 10 A, oberhalb dieses Wertes muss die Kühlung verbessert werden.
Das Modul besitzt keine Datenschnittstellen, daher ist keine Programmierung erforderlich, und es lässt sich mit jeder Gleichspannungsquelle und jedem Verbraucher im angegebenen Spannungsbereich verwenden, auch in Projekten mit Arduino, ESP32, STM32 oder Raspberry Pi, sofern diese eine Versorgungsstufe für 12 - 35 VDC in der Schaltung haben.
Spezifikationen:
Versorgungsspannung: 10 - 32 VDC
Eingangsstrom: 10 A max, oberhalb von 10 A muss die Kühlung verbessert werden
Ausgangsstrom: 6 A max
Modultyp: Step-up (Boost), nicht galvanisch getrennt
Ausgangsspannung: 12 - 35 VDC, einstellbar
Ausgangsleistung: 100 W ohne Kühlung, 150 W mit aktiver Kühlung
Wirkungsgrad: 94%
Ausgangswelligkeit (Ripple): 2%
Spannungseinstellung: Multiturn-Trimmer
Anschlüsse: Schraubklemmen (IN+, IN-, OUT+, OUT-)
Kurzschluss- und Verpolungsschutz: Nein
Betriebstemperatur: -40 bis +85 Grad C
Abmessungen: 65 x 23 x 56.3 mm
Aufbau:
| Element | Funktion |
|---|---|
| Schraubklemmenblock | Zwei Klemmenpaare zum Anschluss der Versorgungsquelle (IN+, IN-) und des Verbrauchers (OUT+, OUT-). |
| Rote Anzeige-LED | Leuchtet auf, wenn das Modul eingangsseitig Spannung erhält. Leuchtet die LED nicht, prüfen Sie die Quelle und die Polarität der Anschlüsse. |
| Blauer Multiturn-Trimmer | Stellt die Ausgangsspannung zwischen 12 und 35 VDC ein. Im Uhrzeigersinn gedreht erhöht er die Ausgangsspannung, gegen den Uhrzeigersinn verringert er sie. |
| Ringkerninduktivität | Leistungsspule des Boost-Wandlers, in der die zum Ausgang übertragene Energie zwischengespeichert wird. |
| Elektrolytkondensatoren | Filtern die Ausgangsspannung und begrenzen die Welligkeit. |
| Kühlkörper | Leiten die von den Leistungsbauteilen erzeugte Wärme ab. Bei Eingangsströmen über 10 A oder bei 150 W wird aktive Kühlung mit Lüfter empfohlen. |
| Befestigungsbohrungen | Befestigung der Platine im Gehäuse oder auf einem Träger. |
Pinbelegung:
| Anschluss | Pin | Funktion |
|---|---|---|
| Eingangsklemmen | IN+ | Plus Versorgung, 10 - 32 VDC |
| Eingangsklemmen | IN- | Minus Versorgung (GND) |
| Ausgangsklemmen | OUT- | Minus Verbraucher (GND) |
| Ausgangsklemmen | OUT+ | Plus Verbraucher, 12 - 35 VDC einstellbar |
Verwendung:
Prüfen Sie vor dem Anschluss, ob die Spannung der Quelle zwischen 10 und 32 VDC liegt und ob die gewünschte Ausgangsspannung höher als die Eingangsspannung ist, da das Modul nur als Spannungswandler nach oben arbeitet.
Schließen Sie die Versorgungsquelle an die Klemmen IN+ und IN- an und achten Sie sorgfältig auf die Polarität, da das Modul keinen Verpolungsschutz besitzt.
Setzen Sie eine geeignete Schmelzsicherung in Reihe zur Versorgung ein und zum Verpolungsschutz eine Diode in Reihe zum Eingang, da das Modul keinen Kurzschlussschutz besitzt.
Schließen Sie den Verbraucher während der ersten Einstellung nicht an. Schalten Sie das Modul ein und beobachten Sie, dass die rote LED aufleuchtet.
Messen Sie die Spannung an den Klemmen OUT+ und OUT- mit einem auf Gleichspannung eingestellten Multimeter und drehen Sie den Multiturn-Trimmer mit einem kleinen Schraubendreher auf den gewünschten Wert. Drehen im Uhrzeigersinn erhöht die Ausgangsspannung, Drehen gegen den Uhrzeigersinn verringert sie. Der Trimmer hat mehrere Umdrehungen, daher erfolgt die Einstellung langsam, während Sie den Wert am Multimeter verfolgen.
Wenn Sie die Ausgangsposition des Trimmers nicht kennen, drehen Sie ihn zunächst gegen den Uhrzeigersinn auf die minimale Ausgangsspannung und erhöhen Sie die Spannung dann schrittweise.
Trennen Sie die Versorgung, schließen Sie den Verbraucher an die Klemmen OUT+ und OUT- an und schalten Sie das Modul danach wieder ein. Prüfen Sie die Ausgangsspannung unter Last und korrigieren Sie sie bei Bedarf am Trimmer.
Die Klemmen IN- und OUT- sind auf der Platine elektrisch miteinander verbunden, daher haben Eingang und Ausgang eine gemeinsame Masse.
Überschreiten Sie weder 6 A Ausgangsstrom noch 150 W Ausgangsleistung. Ohne zusätzliche Kühlung begrenzen Sie die Leistung auf 100 W.
Bei Eingangsströmen über 10 A oder bei hohen Umgebungstemperaturen verwenden Sie einen Lüfter, der direkt auf die Kühlkörper bläst, und lassen Sie den Raum um das Modul frei.
Für stabile Ergebnisse verwenden Sie kurze Leitungen mit ausreichendem Querschnitt für die Ein- und Ausgangsströme und ziehen Sie die Klemmenschrauben fest an.
- Abmessungen
- 65 x 23 x 56.3 mm
- Typ
- Step-up (Boost), nicht isoliert
- Ausgangsspannung
- 12-35 V DC, einstellbar
- Betriebstemperatur
- -40 la +85 grade C
- Ausgangsstrom
- 6 A max
- Eingangsspannung
- 10-32 V DC
- Ausgangsleistung
- 100 W ohne Kühlung, 150 W mit aktiver Kühlung
- Wirkungsgrad
- 94%
- Eingangsstrom
- 10 A max
Produs destinat utilizarii in proiecte electronice, automatizari, prototipare, educatie si cercetare.
Produsul trebuie utilizat numai conform specificatiilor tehnice mentionate in descriere si/sau in documentatia produsului.
Avertismente generale de siguranta:
Nu utilizati produsul la tensiuni, curenti sau temperaturi peste valorile specificate.
Montajul si conectarea trebuie realizate de persoane cu cunostinte tehnice minime in domeniul electric/electronic.
Evitati scurtcircuitele, inversarea polaritatii si conectarea gresita a alimentarii.
Nu lasati produsul alimentat nesupravegheat in timpul testelor.
Produsul nu este jucarie si nu este destinat copiilor.
Pentru modulele electronice, se recomanda utilizarea in carcase, panouri sau montaje protejate, dupa caz.
Identificare produs:
Denumirea produsului, codul/SKU-ul si caracteristicile tehnice sunt mentionate in pagina produsului si/sau pe eticheta ambalajului.
Producator / Importator / Distribuitor:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Website: www.sigmanortec.ro
Persoana responsabila in UE:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Documentatie si siguranta:
Pentru informatii suplimentare, fise tehnice, declaratii de conformitate sau instructiuni, ne puteti contacta la [email protected].
Bewertungen (6) - Überprüfung der Moderation
Foarte buna dar atentie la recomandarile de limitare a curentului maxim . De preferita utizati cu un mic vetilator alimentat la 8vrn
A functionat din prima. Atentie insa : nu alimentati cu tensiune mai mica decat cea indicata ! Eu am folosit o sursa de 12 V ,cumparata tot de la Sigmanortec .
Isi face treaba, pentru puteri mai mari eate necesara racire activa cu cooler
Bun
Produsul este ok. Este exact ca in descriere si poza. Livrarea a fost rapida. Recomand.
Dieses Tutorial verwendet das Modul selbst, ohne Entwicklungsboard und ohne Programm. Der Aufwärtswandler DC 150W ist ein Step-up-Wandler (Boost), der 10 - 32 VDC aufnimmt und am Ausgang eine einstellbare Spannung zwischen 12 und 35 VDC bei maximal 6 A liefert. Man setzt ihn ein, wenn die Quelle eine kleinere Spannung liefert als der Verbraucher benötigt, zum Beispiel ein 12-V-Netzteil für einen 24-V-Lüfter, eine Autobatterie für einen 19-V-Verbraucher oder ein Akkupack für einen Verstärker.
Funktionsweise:
Das Modul ist ein nicht isolierter DC-DC-Wandler vom Typ Boost. Ein MOSFET-Transistor schaltet den Strom durch die Ringkernspule schnell ein und aus. Wenn der Transistor leitet, speichert die Spule Energie. Wenn er sperrt, addiert sich deren Energie zur Eingangsspannung und fließt über die Diode in die Elektrolytkondensatoren am Ausgang. Das Verhältnis aus Leitdauer und Schaltperiode nennt man Tastverhältnis D, und es bestimmt die Ausgangsspannung.
Für einen idealen Boost-Wandler gilt Vout = Vin / (1 - D). Für Vin = 12 V und Vout = 24 V ergibt sich D = 1 - 12 / 24 = 0.5. Die Regelschaltung vergleicht die Ausgangsspannung mit einer Referenz und korrigiert das Tastverhältnis selbstständig. Das blaue Potentiometer verändert diesen Vergleich, und damit stellt man über ihn die Ausgangsspannung ein.
Aus diesem Aufbau folgt eine wichtige Regel: Der Ausgang kann nicht niedriger sein als der Eingang. Auch ohne Last bleibt die Ausgangsspannung mindestens auf dem Niveau der Eingangsspannung, weil die Diode Eingang und Ausgang verbindet. Wenn Sie eine niedrigere Spannung als die der Quelle benötigen, brauchen Sie einen Step-down-Wandler und nicht dieses Modul.
Die Leistung bleibt erhalten, abzüglich der Verluste. Bei einem Wirkungsgrad von 94 % (Messwert bei 16 V Eingang, 19 V Ausgang und 2.5 A) ergibt sich der Eingangsstrom zu Iin = Pout / (0.94 x Vin). Bei 35 V und 2.85 A liefert der Ausgang etwa 100 W, und das ist die Grenze für den Betrieb ohne Lüfter. Die Leistung von 150 W erreicht man nur mit Zwangsluft über den Kühlkörpern, und eingangsseitig beträgt der maximale Strom 10 A. Ohne Last nimmt das Modul etwa 25 mA auf.
Anschluss:
Das Beispiel verwendet ein Netzteil mit 12 VDC und 5 A mit 5.5 x 2.1 mm Hohlstecker, Innenpol positiv, einen Hohlstecker-Buchsenadapter mit Schraubklemmen und einen 80-mm-Lüfter mit 24 VDC und 0.15 A, mit zwei Adern. Das Modul hat eine einzige blaue Klemmleiste mit 4 Anschlüssen in der Reihenfolge IN+, IN-, OUT-, OUT+. Prüfen Sie die Aufdrucke auf der Platine, bevor Sie die Verbindungen herstellen. Es gibt weder einen Verpolungsschutz noch einen Kurzschlussschutz, deshalb kann ein Anschlussfehler das Modul zerstören. Empfohlen wird eine Schmelzsicherung in der Leitung zu IN+, die auf den Strom der Quelle abgestimmt ist.
| Produktpin | Wird angeschlossen an | Funktion |
|---|---|---|
| IN+ | Plusklemme des Hohlstecker-Adapters, also der Plus-Pol des 12-VDC-Netzteils | Eingangsversorgung, 10 - 32 VDC |
| IN- | Minusklemme des Hohlstecker-Adapters, also der Minus-Pol des 12-VDC-Netzteils | Eingangsmasse |
| OUT+ | Pluspol-Ader des 24-VDC-Lüfters | Einstellbarer Ausgang, 12 - 35 VDC |
| OUT- | Minuspol-Ader des 24-VDC-Lüfters | Ausgangsmasse |
Eingang und Ausgang haben im Inneren des Moduls eine gemeinsame Masse, da der Wandler nicht isoliert ist. Verbinden Sie die Massen unterschiedlicher Quellen nicht miteinander, ohne sicherzustellen, dass keine Ausgleichsströme auftreten.
Taster, Einstellungen und Anzeigen:
| Element | Funktion | Bedienung |
|---|---|---|
| Blaues Mehrgang-Potentiometer, markiert 103 | Stellt die Ausgangsspannung zwischen 12 und 35 VDC ein | Im Uhrzeigersinn gedreht erhöht sich die Ausgangsspannung, gegen den Uhrzeigersinn sinkt sie. Die Einstellung erfolgt mit einem Multimeter an OUT+ und OUT-, ohne Last |
| Blaue Klemmleiste mit 4 Anschlüssen | Eingang und Ausgang des Moduls | Reihenfolge ist IN+, IN-, OUT-, OUT+. Die Leitungen werden mit einem kleinen Schraubendreher festgezogen, nachdem die Polarität geprüft wurde |
| Schwarze Kühlkörper (2 Stück) | Leiten die Wärme vom MOSFET-Transistor und von der Diode ab | Keine Einstellung. Halten Sie die Umgebung frei und setzen Sie einen Lüfter ein, sobald die Leistung 100 W übersteigt |
| Betriebs-LED | Leuchtet, wenn das Modul versorgt wird, bei den Platinenvarianten, die eine besitzen | Leuchtet die LED, erreicht die Eingangsspannung das Modul. Fehlt sie, messen Sie mit dem Multimeter |
| Taster, Jumper, Schalter, Display | Das Modul besitzt keine solchen Elemente | Die einzige Einstellung ist das Potentiometer |
Die Einstellung der Ausgangsspannung erfolgt in wenigen Schritten. Trennen Sie die Last von OUT+ und OUT-. Schließen Sie das auf Gleichspannung eingestellte Multimeter an OUT+ und OUT- an. Schalten Sie das Modul ein und lesen Sie den Wert ab. Drehen Sie das Potentiometer mit einem kleinen Schraubendreher, im Uhrzeigersinn, um die Spannung zu erhöhen, und gegen den Uhrzeigersinn, um sie zu senken. Das Potentiometer hat mehrere Umdrehungen, daher ändert sich die Spannung nur schrittweise, und Sie müssen mehrmals drehen. Halten Sie an, wenn das Multimeter den gewünschten Wert anzeigt.
Die Einstellung erfolgt mechanisch, daher bleibt der Wert auch nach dem Abschalten erhalten. Eine werkseitig garantierte Startposition gibt es nicht, deshalb messen Sie den Ausgang immer nach, bevor Sie die Last anschließen.
Einrichtung:
Das Modul hat keine Menüs und speichert keine elektronischen Einstellungen. Der einzige einzustellende Parameter ist die Ausgangsspannung, und ihre Grenzen hängen von der Eingangsspannung ab, die zwischen 10 und 32 VDC bleiben muss. Damit der Ausgang stabil ist, wählen Sie eine Ausgangsspannung, die mindestens 2 - 3 V über der Eingangsspannung liegt. Der Ausgang lässt sich zwischen 12 und 35 VDC einstellen.
| Parameter | Wert | Hinweis |
|---|---|---|
| Eingangsspannung | 10 - 32 VDC | Wird an IN+ und IN- angelegt, mit der richtigen Polarität |
| Ausgangsspannung | 12 - 35 VDC | Wird über das Potentiometer eingestellt, muss höher sein als der Eingang |
| Eingangsstrom | maximal 10 A | Oberhalb von 10 A verbessern Sie die Kühlung |
| Ausgangsstrom | maximal 6 A | Begrenzen Sie den Strom so, dass die Leistung den zulässigen Wert nicht überschreitet |
| Ausgangsleistung | 100 W ohne Kühlung, 150 W mit Zwangsluft | Bei 35 V ist der Strom ohne Lüfter auf etwa 2.85 A begrenzt |
Anwendungsbeispiel:
Das Beispiel versorgt einen 80-mm-Lüfter mit 24 VDC und 0.15 A aus einem Netzteil mit 12 VDC und 5 A. Prüfen Sie, ob der Innenpol des Hohlsteckers positiv ist, und stecken Sie ihn dann in den Hohlstecker-Buchsenadapter mit Schraubklemmen. Verbinden Sie die Klemme + mit IN+ und die Klemme - mit IN-. Schließen Sie den Lüfter noch nicht an.
Schließen Sie das Netzteil an das Stromnetz an, wobei das Modul am Eingang angeschlossen ist, und legen Sie das Multimeter an OUT+ und OUT-. Der Anfangswert kann von 24 V abweichen. Drehen Sie das Potentiometer im Uhrzeigersinn, wenn der Wert zu niedrig ist, oder gegen den Uhrzeigersinn, wenn er zu hoch ist, bis das Multimeter 24.0 V anzeigt.
Trennen Sie das Netzteil von der Steckdose, nehmen Sie das Multimeter ab und schließen Sie den Lüfter an: die Pluspol-Ader an OUT+ und die Minuspol-Ader an OUT-. Schalten Sie erneut ein. Der Lüfter startet und nimmt etwa 3.6 W auf (24 V x 0.15 A). Aus dem 12-V-Netzteil werden etwa 0.32 A entnommen, bei geringer Last etwas mehr, da dort der Wirkungsgrad unter dem Wert bei 2.5 A liegt. Messen Sie die Spannung mit angeschlossenem Lüfter noch einmal nach. Wenn sie deutlich absinkt, sind das Netzteil oder die Leitungen unterdimensioniert.
Häufige Probleme:
Das Modul liefert keine Ausgangsspannung, und die LED, falls vorhanden, leuchtet nicht. Die übliche Ursache ist eine vertauschte Polarität oder eine lockere Verbindung in der Klemmleiste. Prüfen Sie mit dem Multimeter, ob zwischen IN+ und IN- die Spannung der Quelle anliegt, wobei das Minuskabel an IN- liegt, und ziehen Sie die Schraube fest an.
Der Ausgang sinkt nicht unter die Eingangsspannung. Das ist das normale Verhalten eines Boost-Wandlers, da die Diode Eingang und Ausgang verbindet. Für eine niedrigere Spannung verwenden Sie einen anderen Wandlertyp.
Die Ausgangsspannung ist instabil oder fällt ab, wenn Sie die Last anschließen. Das Netzteil kann den geforderten Strom nicht liefern, oder die Leitungen sind zu dünn. Berechnen Sie den Eingangsstrom mit der Formel Iin = Pout / (0.94 x Vin) und wählen Sie für diesen Strom mit Reserve ein Netzteil und Kabel aus.
Die Kühlkörper werden sehr heiß. Bei Leistungen nahe 100 W ist eine Erwärmung normal. Darüber hinaus setzen Sie einen Lüfter ein, der über die Kühlkörper bläst. Berühren Sie die Kühlkörper während des Betriebs nicht.
Der Verbraucher hat eine zu hohe Spannung erhalten. Das Potentiometer wurde nach dem Anschluss des Verbrauchers gedreht, oder die Spannung wurde nicht geprüft. Stellen Sie immer ohne Last ein und messen Sie mit dem Multimeter, bevor Sie den Verbraucher anschließen.
Das Modul wurde durch einen Kurzschluss am Ausgang beschädigt. Es hat keinen Kurzschlussschutz, deshalb sind eine Sicherung am Eingang und die Überprüfung der Verkabelung unbedingt erforderlich.
Einschränkungen und Tipps:
Das Modul ist nicht isoliert, daher trennt es die Last nicht galvanisch von der Quelle. Es hat weder Verpolungsschutz noch Kurzschlussschutz, und es besitzt keine einstellbare Strombegrenzung. Der Wirkungsgrad von 94 % gilt bei 16 V Eingang, 19 V Ausgang und 2.5 A, und die Restwelligkeit am Ausgang liegt bei etwa 2 %. Der Betriebstemperaturbereich reicht von -40 bis +85 Grad C.
Für geringes Rauschen kürzen Sie die Leitungen und verwenden Leiter mit einem für den Strom passenden Querschnitt. Wenn Sie empfindliche Geräte versorgen, ergänzen Sie am Ausgang einen zusätzlichen Kondensator oder einen Filter. Das Modul eignet sich für Laptops mit 19 V, die aus einem 12-V-Akku versorgt werden, für Lüfter, kleine Motoren, Audioverstärker oder LED-Leuchten, die eine höhere Spannung benötigen als die verfügbare. Für eine flexiblere Laborquelle können Sie am Ausgang ein Einbau-Voltmeter ergänzen, und für mehr Sicherheit eine Schmelzsicherung am Eingang.
