DC/DC Step-Up hakkurisäätöpiiri 15V DIL-8 (MAX643)

Erittäin tehokas, kiinteällä 15 voltin ulostulolla varustettu integroitu CMOS Step-Up (Boost) -hakkurijänniteregulaattori korkean hyötysuhteen pienteholähteiden helppoon toteuttamiseen.

MAX643 (valmistaja Maxim Integrated / Analog Devices) on elektroniikkasuunnittelussa ja laiterakennuksessa arvostettu integroitu kytkentäsäädin (Switching Regulator), joka on optimoitu nostamaan matalampi tulojännite vakaaksi 15 voltin (V) positiiviseksi tasajännitteeksi. Piiri sisältää yhdelle CMOS-sirulle integroituna kaikki ne aktiiviset lohkot, joita tarvitaan pienen, hyvällä hyötysuhteella toimivan hakkurivirtalähteen rakentamiseen: tarkan referenssilähteen, matalatehoisen oskillaattorin, virheenmonistusvahvistimen sekä suuren virrankestön sisäisen teho-MOSFET-kytkimen. Komponentti on pakattu perinteiseen ja helppokäyttöiseen 8-nastaiseen DIL-8 (DIP-8) läpiasennettavaan muovikoteloon.

MAX643-piirin suurin etu on sen kyky saavuttaa erittäin korkea hyötysuhde (tyypillisesti jopa 80–85 %) minimaalisella määrällä ulkoisia oheiskomponentteja. Piiri vaatii toimiakseen vain ulkoisen kelan (induktanssin), diodin (mieluiten nopean Schottky-diodin) ja suodatinkondensaattorit. Koska piiri hyödyntää pulse-skipping-tyyppistä ohjausperiaatetta, sen virrankulutus tyhjäkäynnillä ja kevyellä kuormalla on poikkeuksellisen pieni. Piiri sisältää myös erillisen Low-Battery Detector -ilmaisimen: piirissä on sisäänrakennettu komparaattori, joka valvoo tulojännitettä ja voi liipasta ulkoisen LED-merkkivalon tai signaalin mikrokontrollerille, kun pariston tai akun jännite laskee kriittisen tason alapuolelle.

Tärkeimmät ominaisuudet:

• Kiinteä 15V ulostulo: Tehtaalla valmiiksi laser-trimmattu tarkka 15 voltin lähtöjännite – ei vaadi ulkoisia säätövastuksia tai kokeiluja.

• Korkea hyötysuhde (Boost-topologia): Minimoi lämpöhäviöt ja maksimoi akkujen sekä paristojen käyttöiän pientehosovelluksissa.

• Integroitu Low-Battery-ilmaisin: Sisäinen komparaattori alhaisen paristojännitteen valvontaan ja varoitusvalon tai -signaalin ohjaukseen.

• Erittäin pieni tyhjäkäyntivirta: Kuluttaa minimaalisesti virmaa silloin, kun kytketty laite on valmiustilassa (Standby).

• Käytännöllinen DIL-8 -kotelointi: Helppo asentaa piirilevyille (THT), prototyyppilevyille tai IC-kantoihin huoltotöiden yhteydessä.

Tekniset tiedot:

• Tilauskoodi / Tuotekoodi: MAX643 (MAX643CPA / MAX643EPA)

• Tuotetyyppi: Jännitettä nostava DC/DC-hakkurisäätöpiiri (Step-Up / Boost Switching Regulator)

• Kotelotyyppi: DIL-8 / DIP-8 (Dual In-Line, 8-pin, THT läpiasennus)

• Tulojännitealue (Input): 2,0 V ... 15 V DC (tulojännitteen on oltava matalampi kuin haluttu 15V ulostulo)

• Lähtöjännite (Output): Kiinteä +15 V DC (±5 % tarkkuus koko alueella)

• Sisäisen kytkimen maksimivirta: Noin 525 mA (kytkimen huippuvirta)

• Tyypillinen oskillaattoritaajuus: Noin 45 kHz

• Käyttölämpötila-alue: 0 °C ... +70 °C (kaupallinen / teollinen perusversio)

• Valmistaja: Maxim Integrated / Analog Devices (valmistaja voi vaihdella erän mukaan)

Tyypilliset käyttökohteet:

• +15V apujännitteen kehittäminen herkillä operaatiovahvistimille, DA-muuntimille ja mittauspiireille suoraan 5V digitaalilinjasta tai akuista

• Paristo- ja akkukäyttöiset kannettavat mittalaitteet, tiedonkeruuyksiköt ja IoT-sensorit

• LCD-näyttöjen taustavalojen ja kontrastijännitteiden kehittäminen pientehojärjestelmissä

• Flash-muistien (EEPROM) ja muiden ohjelmointijännitteiden (VPP) luominen mikroprosessikorteilla

• Elektroniikkahuollot, tuotekehityslaboratoriot, vanhempien teollisuuskorttien kunnossapito sekä kustomoidut elektroniikkaprojektit

Vinkki suunnitteluun ja asennukseen: Koska kyseessä on Step-Up-hakkuri, on kriittistä valita ulkoiseksi kelaksi (induktanssiksi) komponentti, jolla on riittävä virrankesto (kyllästysvirta vähintään 500 mA) ja matala DC-vastus (DCR) häviöiden minimoimiseksi. Diodina tulee käyttää nopeaa Schottky-diodia (esim. 1N5817 tai 1N5819), sillä tavalliset tasasuuntausdiodit (kuten 1N4007) ovat liian hitaita hakkurin 45 kHz taajuudelle ja aiheuttavat piirin ylikuumenemisen. Häiriöttömän toiminnan ja pienen ulostuloripulin saavuttamiseksi käytä lähdössä matala-ESR elektrolyyttikondensaattoria tai tantaalikondensaattoria ja sijoita se yhdessä kelan ja diodin kanssa mahdollisimman lähelle MAX643-piirin nastoja.