改进XL4015降压变换器的可调限流器

该帖子解释了一个简单的方法来增强XL4015直流到直流降压变换器的可调电流限制器，这似乎在原来的模块中没有。

关于XL4015

XL4015是一款180khz固定频率的PWM降压(降压)DC/DC变换器，专为运行5v, 5amp负载而设计，具有良好的效率，最小的纹波和异常的线路和负载调节。

使用很少数量的额外部分，调节器模块很容易工作，包括内置的频率补偿和固定频率振荡器。

PWM控制电路具有可调占空比恒定率从0到100%。IC XL4015还具有内置过电流保护功能。

当在输出中检测到短路时，操作频率被立即从180千赫降低至48千赫，引起输出电压和电流的立即下降。

该芯片具有一个完全集成的补偿块，而不依赖于任何外部元件。

XL4015 IC

1. 宽8V至36V输入电压范围
2. 输出电压是可调节的1.25V至32V
3. 最大占空比可以高达100％
4. 输出量的下降-Out是仅仅0.3V
5. 开关频率固定在180khz
6. 输出电流是在5A恒定。
7. 内置功率MOSFET保证高电压/电流的优化
8. 运营效率高达96%，令人印象深刻
9. 线路和负载调节是非常好的
10. IC具有内部控制的热关机功能
11. 同样还设有一个内置的电流限制功能
12. 不用说，该芯片还包括输出短路保护功能。

主要缺点

虽然XL4015模块装载了降压转换器需要的许多优秀特性，但它缺少一个主要设施。

该模块没有根据负载规格将输出电流调整到首选水平的安排。

如果你想充电锂离子电池与XL4015模块，说在2安培速率，你将无法做到，由于上述缺点。

同样，如果你想在3安培最大电流速率来驱动3.3 V LED，你会同样失望，因为模块的额定功率为固定的5安培电流。

如何XL4015作品

该XL4015降压转换器的基本工作schmetaic如下图所示：

所述电路被配置以恒定5安培的电流输出响应于8 V至36 V.输入电源规范的电源输入，以产生一个固定的5 V必须比输出功率较高，这意味着输入电源功率容量必须比5 V×5 A = 25 W.更高

因此，如果使用36 V的输入电源，然后输入电流应高于36分之25= 0.7安培。如果8 V被使用，则输入电流可以是高于25/8 =3安培，等等。

IC XL4015的内部电路由振荡器和误差放大器等基本元件组成。经过良好计算和控制的180khz振荡器频率在pin3 (SW)产生，用于给由二极管、电感和电容组成的外部降压转换器配置。这使得降压级能够处理输入电源到一个精确的5v, 5a输出。

引脚2 (FB)作为误差放大器反馈的输入。在这个引脚处至少有1.25 V的输入足以开始集成电路的关闭过程。

这种引出线可以看出配置成与分压器R1，R2，可确保输出电压不能超越5 V的范围，然后使一个电压高于1.25 V更高FB引脚启动停机过程开发的IC，由此防止从穿越5 V电平的输出。

这也意味着输出电压可以调整到其他电压水平，如12v或15v，通过适当改变R1/R2反馈分压器的值。

在R1 / R2可以使用以下公式来也是固定的，为获得所需的输出电压：

输出电压= 1.25 * (1 + R2 / R1)

当前限制调整

正如我们从示意图看XL4015模块不包括限流功能，这显然是模块的主要限制。

然而，该模块包括引出线FB关机，可以与外部进行配置限流器电路，以完成该功能。如下图所示:

RX可以用欧姆定律计算:

RX = 0.2 /电流限制

由于两个晶体管具有非常高的增益输出，整个RX仅为0.2 V的电位差有线应该足以触发IC的FB引脚和启动限流措施。

一旦当前趋于超过所需的极限，导致所要求的最低潜在的跨RX发展造成NPN来进行，这反过来又触发了PNP三极管硬。动作用品预期的积极DC FB引脚，开始关机。

当发生这种情况的输出电流低于设定限制，关闭双极结型晶体管和恢复早先状态，其中，所述电流再次开始超过ON双极结型晶体管的集限位开关。该循环不断重复，确保电流始终保持在设定范围内。

利用这种布置，该XL4015变得配备了非常有用的可调节输出电流限制功能。

XL4015替代（等效电路）

虽然XL4015模块在大多数在线商店都很容易买到，但IC不是由知名品牌制造的，随时都可能过时。

因此，使用分立元件替代5v可调降压转换器电路似乎是一个更好的选择。

下面的图表显示了一个非常有效的5 V buck转换器使用流行TL494芯片:

上面的例子显示了XL4015的一个简单但极其方便，精密的5 V降压转换器等效。

这里，它显示了太阳能逆变器降压变换器的应用，它可以采用任何其他所需的直流到直流变换器的目的。

TL494的使用确保了该设计不会轻易过时，而且在需要时可以随时更换IC。

在此，一个误差放大器的反馈回路决定通过建立各地R8 / R9建立的分压器网络的输出电流。

电流可以通过适当地调整所述电阻器R13被调整。

R13 = 0.2 /最大电流限制

使用上述离散内置降压转换器的另一大优点是输出电流电平，这不是简单地通过升级晶体管，电感器线厚度和R13的电阻值限制为5安培，而可升级到更高的水平。