Donnerstag, 1. Januar 2015

Step-Down aus Fernost

In Fernost gibt es für den Bastler eine große Auswahl an elektronischen Modulen. Hier möchte ich meine Erfahrungen mit den einfachen, meiner Meinung nach aber sehr praktischen Step-Down Wandlern beschreiben.





Die technischen Daten lesen sich wie folgt:
  • Eingangsspannung: 3,2-40V 
  • Ausgangsspannung: 1,25-37V (einstellbar) 
  • Ausgangsstrom: Nennstrom 2A, 3A maximal (Bitte Kühlkörper hinzufügen), 
  • Wenn die Ausgangsleistung größer als 15 Watt ist, muss ein Kühlkörper angebracht werden 
  • Wirkungsgrad: Bis zu 92% (je höher die Ausgangsspannung, je höher der Wirkungsgrad)
  • Schaltfrequenz: 150kHz 
  • Kurzschluss-Schutz: Strombegrenzung
  • Betriebstemperatur: Industriequalität (-40 ℃ bis +85 ℃) (Ausgangsleistung 10 W oder weniger) 
  • Lastregelung: ± 0,5% 
  • Spannungsregelung: ± 0,5% 
  • Dynamische Geschwindigkeit: 5% 200us 
  • Größe: 49 (L) * 23,5 (W) * 12.5 (H) mm (mit Potentiometer) 
  • Ausgangswelligkeit: Eingang 12V Ausgang 5V 3A 60mV (MAX) 
  • Eingang 24V Ausgang 12V ​​3A 120mV (MAX) 

Zu bekommen sind diese Module z.B. bei ebay. Dort kosten sie knapp über einen Euro. Es gibt auch Angebote mit 5 oder 10 Modulen. Im Einzelfall muss man da die Preise vergelichen.

Zum finden der Module bei ebay reichen Suchbegriffe wie "LM2596 Step-Down".

Das Modul ist sehr handlich. Verbaut ist als Kernstück ein LM2596 Schaltregler. Ansonsten ist nicht allzu viel auf der Platine verbaut. Auffällig und auch wichtig wäre zunächst noch der Spindeltrimmer, um die Ausgangsspannung einzustellen. Ansonsten gibt es noch Kondensatoren an Ein- und Ausgang und eine Induktivität für den Schaltregler. Eingang und Ausgang sind auf der Oberseite der Platine beschriftet. Bei manchen Ausführungen ist auf der Unterseite der Platine die "Flussrichtung" zusätzlich durch einen Pfeil markiert.

Im Betrieb wird das Modul je nach Last schnell warm. Ich habe versuchsweise ein Modul mit selbstklebenden Kühlkörpern bestückt (einen direkt auf den LM2596 und einen auf der Rückseite des Moduls). die Kühlkörper gab es günstig im 10er-Pack aus China. Die Kühlkörper senken die Temperatur des Reglers effektiv. Gerade, wenn das Modul über längere Zeit laufen soll, empfiehlt sich der Einsatz von Kühlkörpern.

ACHTUNG!!! Das Modul ist nicht gegen Verpolung am Eingang geschützt! Mir ist es einmal passiert, dass ich ein Modul versehentlich falsch angeschlossen habe. Innerhalb von ein oder zwei Sekunden hat sich der LM2596 mit leichter Rauchbildung verabschiedet. Gefährlich daran ist, dass danach Eingangsspannung gleich Ausgangsspannung war. Ist am Ausgang etwas angeschlossen, was empfindlich au zu große Spannungen reagiert, wird es eng :-)
Eine geeignete Diode am Eingang würde vor solchen Unfällen schützen. Ergänzt durch eine Sicherung sollte das einen ausreichenden Schutz ergeben.

Die Output-Seite soll durch den LM2596 Kurzschlussfest sein. Verantwortlich ist eine Strombegrenzung im Schaltregler. Genaueres dazu findet man aber im Datenblatt des Herstellers.

Ich persönlich verwende diese Module gern für alle möglichen Zwecke beim Basteln elektronischem Krams bis max. 1,5 Ampere und konnte bis jetzt noch nichts nachteiliges feststellen. Im Netzt findet man hier und da Hinweise, dass sich die Schwankung der Output-Spannung (das Ripple) durch andere Kondensatoren noch deutlich verbessern lässt.

Praktisch ist halt, dass sie klein sind und unproblematisch im Gebrauch sind. Wem denn danach ist, kann sich so auch mal schnell 5Volt im Auto oder an einem geeigneten Akku (Modellbau z.B.) erzeugen. Ich habe auch schon öfters gehört, dass die Module erfolgreich mich dem Raspberry Pi eingesetzt werden.

In einem der folgenden Beiträge werde ich ein ähnliches Modul vorstellen, an dem dann auch der Strom begrenzbar ist.


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