Régul. 6V 1500-3000mA, Step Up, U3V50F6

Description

Voici un puissant régulateur de tension qui génère efficacement une tension de sortie de 6 V à partir d'une tension d'entrée de 2.9V (et un courant d'entrée pouvant atteindre 5 A).
Le courant disponible à la sortie dépend de la tension d'entrée. Vous pouvez constater sur le graphique du rendement (voir image produit) qu'une tension d'entrée de 3.3V permet d'obtenir un courant de sortie de 1.5A et une tension d'entrée de 5V autorise un courant de sortie de 3 Ampères.

Le régulateur de tension step-up (boost) génère une tension de sortie supérieure à la tension d'entrée. Il s'agit d'un régulateur à découpage, communément appelé régulateur DC-to-DC, ou switching regulator (SMPS: Switch Mode Power Supply). Ce type de régulateur dispose d'un rendement de 80% à 95%.
Le courant de sortie est fonction de la tension d'entrée, tension de sortie et du rendement (mais le courant d'entrée peut atteindre 5 A).

Step-up, Step-Down... Kesako?

Step-Up est un terme anglais que nous traduirons par "augmenter". Tandis que Step-Down sera traduit par "diminuer".
Ce sont des caractéristiques des régulateur de tension à découpage (switching régulator). Un régulateur Step-Up est capable d'augmenter la tension pour atteindre la tension désirée. Un régulateur Step-Down sera capable de gérer une tension plus élevée en entrée afin d'atteindre la tension désirée.
Un régulateur Step-up/Step-Down est capable d'atteindre la tension désirée en partant d'une tension d'alimentation inférieure ou supérieure. Ce dernier modèle est pratique si vous avez besoin de maintenir un projet sous tension aussi longtemps que possible avec une source d'alimentation dont la tension chute dans le temps (ex: pile).

Description (la suite)

Cette flexibilité face à la tension d'entrée est un avantage bien pratique pour les applications à base de piles ou la tension au début du fonctionnement est au dessus de 5V et chute au fur et à mesure que la pile se décharge. Sans cette contrainte d'avoir des accus ou piles devant absolument garder une tension minimal durant toute sa durée de vie, il est possible d'envisager l'usage d'autre type de "pack de pile" ou de format de pile plus en adéquation avec les contraintes d'encombrement de votre projet.

Lorsqu'il n'y a pas de charge, le courant de perte dépends de la différence de tension entre l'entrée et la sortie. Quand les deux tensions sont proches l'une de l'autre, le courant de perte peut descendre en dessous du milliampère (ex. 0.6 mA avec un entrée 5 V et une sortie à 6 V); Lorsque les tensions d'entrée et de sortie sont fort différentes alors vous pouvez avoir un courant de perte dépassant 10 milliampères (ex. 24 mA pour une tension d'entrée de 3 V et une tension de sortie de 24 V).
La broche ENABLE peut être utilisée pour placer la carte en mode d'économie d'énergie. Cela permet de réduire le courant de perte à environ 20 µA par volt sur VIN.

Ce régulateur dispose d'une protection contre la polarisation inversée, le sur-courant, protection thermique (par coupure, qui s'active à 165°C) et blocage lorsque la tension d'entrée est insuffisante (le régulateur se coupe lorsque la tension chute sous 2.5 V).

Caractéristiques

• Tension d'entrée: 2.9 V à VOUT
• Sortie: fixée à 6V (précision à 4%)
• Hacheur 5A - supporte un courant d'entrée d'entrée de 5A
• Courant de sortie: dépend de la tension d'entrée, voyez le graphique disponible dans les images de la fiche produit)
• Protection contre la polarisation inversée, protection contre sur-courant, surchauffe (par coupure) et sous-tension (par blocage du régulateur)
• Rendement typique 80% à 95% (dépend de la tension d'entrée, tension de sortie et charge)
• Taille comapte: 48 × 15 × 10.5 mm
• Deux trous de montage: M2
• Des plus petits trous sont prévu pour connecter un pinHeader (connecteur mâle) à l'empattement 2.54mm. Des trous plus espaces (et plus gros) sont également prévu pour y brancher un bornier.

Utiliser le régulateur

Connexion

Ce régulateur de type Boost (step-up) dispose de 4 connexions: tension d'entrée (VIN), masse (GND), tension de sortie (VOUT) et signal d'activation (ENABLE):

• VIN: tension d'entrée.
• GND: masse commune entre l'entrée et la sortie.
• VOUT: tension de sortie.

La tension d'entrée VIN doit être au moins de 2.9 V et ne doit pas excéder la tension de sortie VOUT. (Si VIN est supérieur à VOUT alors cette tension sera disponible sur VOUT, ce qui peut présenter un danger potentiel pour la charge connectée sur VOUT et cela pourrait aussi endommager le régulateur)

Le régulateur est actf (enable) par défaut: une résistance pull-up de 100 kΩ maintien le signal ENABLE à VIN. La broche ENABLE peut être forcée au niveau bas (sous 0.7 V) pour désactiver le régulateur (le placer en mode d'économie d'énergie). Le courant de perte en mode d'économie d'énergie est déterminé par la valeur de la résistance pull-up entre les broches ENABLE et VIN et par la circuit de protection contre la polarisation inversée. Ce courant de perte oscille entre 10 µA et 20 µA par volts présents sur VIN (lorsque ENABLE est maintenu à la masse).
Si vous n'avez pas besoin de cette fonctionnalité, vous pouvez laisser la broche ENABLE débranchée.

Note: comme la plupart des régulateurs de type boost, la puissance disponible à l'entrée est transmise vers la sortie lorsque le régulateur est désactivé. Par conséquence, le broche ENABLE ne peut pas être utilisé pour couper l'alimentation de la charge. 

efficacité et courant de sortie

L'efficacité du régulateur de tension est défini comme (Puissance de sortie)/(Puissance d'entrée). il s'agit d'une importante mesure pour évaluer la performance surtout si la durée de vie de la pile ou le dégagement de chaleur sont des éléments critiques pour votre projet. Comme l'indique le graphique (repris en image produit), ce régulateur dispose d'une efficacité entre 85% et 95% pour la plupart des combinaisons de tension d'entrée, tension de sortie et charge.

Le courant de sortie maximal atteignable est approximativement proportionnel au rapport entre la tension d'entrée et la tension de sortie.
Si le courant d'entrée (input) dépasse la limite des 5 Ampères du hacheur DC-DC alors la tension de sortie commencera à chuter. De surcroît, le maximum de courant en sortie dépend d'autres facteurs, comprenant la température ambiante, le flux d'air et les refroidisseurs.