XL4015 DC-DC 降壓轉(zhuǎn)換器模塊的供應(yīng)商和最終用戶現(xiàn)在有了改進(jìn)的版本。在之前的博客中，我對(duì) XL4015 DC-DC 降壓轉(zhuǎn)換器模塊進(jìn)行了深入分析。我最近收到了同一模塊的改進(jìn)版本。我是從中國(guó)的在線賣家那里購(gòu)買的。我在一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)中立即嘗試了它

這一次，該模塊具有板載恒壓 (CV) 和恒流 (CC) 控制功能，可用于通用、電源和電池充電器應(yīng)用。這是賣家發(fā)布的模塊的快速規(guī)格圖

這是我的帶有 CV/CC 控制的 XL4015 DC 模塊的改進(jìn)版本的照片。

該版本增強(qiáng)了兩個(gè)多匝微調(diào)器，用于調(diào)節(jié)輸出電壓和輸出電流，除了輸入和輸出螺釘端子連接器。此外，還有三個(gè) LED 指示燈——靠近輸入連接器的第一個(gè)是恒流 (cc) 指示燈，而接下來(lái)的兩個(gè) LED 主要用于電池充電應(yīng)用（電池充電和電池充滿指示燈）。但是，當(dāng)用作通用電源時(shí)，電池充電指示燈 LED 將用作“加載”信號(hào)器。

當(dāng)電壓調(diào)節(jié)（V-ADJ）微調(diào)器順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸出電壓逐漸升高，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出電壓降低。同樣，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電流調(diào)節(jié) (I-ADJ) 微調(diào)電位器會(huì)增加電流限制，而逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)降低電流限制。建議先調(diào)整電壓電平，再調(diào)整電流電平（這是一個(gè)微調(diào)過(guò)程，稍后會(huì)詳細(xì)討論）。

接下來(lái)是對(duì)模塊的徹底檢查。我包括這個(gè)會(huì)議是為了分享有關(guān)我認(rèn)為可能對(duì)人們有用的背景電子設(shè)備的信息。讓拆解開始吧！

不用說(shuō)，模塊的核心是來(lái)自 XLSEMI 的 XL4015 芯片（www.xlsemi.com) 是一款 180 KHz 固定頻率 PWM 降壓 (buck) DC/DC 轉(zhuǎn)換器，能夠驅(qū)動(dòng) 5A 負(fù)載，具有高效率、低紋波和出色的線路和負(fù)載調(diào)節(jié)能力。根據(jù)其數(shù)據(jù)表（Rev 1.5），PWM 控制電路可以從 0 到 100% 線性調(diào)整占空比。內(nèi)置過(guò)流保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，工作頻率會(huì)降低到48KHz。下面可以看到XL4015（XL4015E1）的功能框圖。

設(shè)計(jì)的核心僅遵循典型應(yīng)用示例（見下文）。一個(gè)例外是此模塊中未使用推薦的 1uF 旁路電容器 (C1)，但 PCB 中已經(jīng)提供了相關(guān)規(guī)定。

其余電子器件包括一個(gè) 78L05 固定穩(wěn)壓器、一個(gè) TL431 精密并聯(lián)穩(wěn)壓器和一個(gè) LM358 運(yùn)算放大器。起初我沒有在我的模塊中看到 78L05 芯片，因?yàn)樗挥诒馄?a target="_blank">環(huán)形磁芯電感器下方。

您可能猜對(duì)了，這三個(gè)“剩余”芯片包含在這個(gè)修改后的 XL4015 模塊中，用于電流控制功能。如果你把模塊翻過(guò)來(lái)，你會(huì)在 PCB 的底部找到一個(gè) 0.05Ω (R050) 的電流感應(yīng)電阻。

接下來(lái)是采用的 XL4015 CV/CC 模塊原理圖。這是一個(gè)非常基本的示意圖，因?yàn)橛袩o(wú)數(shù)令人眼花繚亂的復(fù)制和修改——毫不奇怪，這只是中國(guó)常見的商業(yè)慣例！

該模塊的整體設(shè)計(jì)確實(shí)是一個(gè)非常整潔和巧妙的工作。坦率地說(shuō)，基于 LM358 的電流控制部分的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)理念給我留下了深刻的印象，因?yàn)檫@個(gè)版本還包括一個(gè) TL431 并聯(lián)穩(wěn)壓器。在以前的版本中，我發(fā)現(xiàn)板載沒有 TL431 芯片，但同樣的穩(wěn)壓 5VDC（由一個(gè) LM317 芯片輸出）也用于參考電壓（參見下一個(gè)示意圖）。原則上，TL431/TS431提供比78L05更穩(wěn)定的基準(zhǔn)！

無(wú)論如何，除非您知道如何正確運(yùn)行它，否則使用此模塊毫無(wú)意義。讓我展示一下我值得信賴的海外供應(yīng)商建議的（被認(rèn)為是正確的）方式。假設(shè)您想在 9VDC 輸出下獲得 1A 電流。給模塊加電并在輸出連接器上連接一個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表（撥到適當(dāng)?shù)闹绷麟妷悍秶⒄{(diào)整 V-ADJ 微調(diào)電位器以獲得 9.0VDC 讀數(shù)。然后，將萬(wàn)用表置于合適的電流范圍內(nèi)，調(diào)整 I-ADJ 微調(diào)電位器，得到 1.0A 讀數(shù)。最后，取下數(shù)字萬(wàn)用表，給負(fù)載接線，然后運(yùn)行它。值得注意的是，調(diào)整一個(gè)微調(diào)器可能會(huì)稍微影響另一個(gè)微調(diào)器的設(shè)置——這不是什么大問(wèn)題，順其自然吧！

為了快速測(cè)試，我使用該模塊通過(guò) 2A/12VDC 實(shí)驗(yàn)室電源驅(qū)動(dòng)一個(gè) 10W 白光 LED。又酷又簡(jiǎn)單！

一切都有一個(gè)寬容。查看當(dāng)我的 DSO 在 XL4015 的引腳 3 處探測(cè)時(shí)拍攝的波形圖。開關(guān)頻率 (Fosc) 約為 190kHz。根據(jù)數(shù)據(jù)表，這在 144-216kHz 范圍內(nèi)（典型值為 180kHz）。輸出紋波為 18mV。一點(diǎn)也不差！

關(guān)于 XL4015 的 TTL 關(guān)斷功能，邏輯電平關(guān)斷功能可用于帶有小信號(hào)二極管或標(biāo)準(zhǔn) LED 的典型系統(tǒng)應(yīng)用。當(dāng) TTL 高電壓高于 3.3V（以地為基準(zhǔn)，低于 VIN）時(shí)，轉(zhuǎn)換器將關(guān)閉，當(dāng) TTL 低電壓低于 0.8V（以地為基準(zhǔn)）時(shí)，轉(zhuǎn)換器將開啟。正如預(yù)期的那樣，這里介紹的 XL4015 非隔離恒壓和恒流模塊巧妙地利用了此功能。

在我的實(shí)驗(yàn)中，我偶然發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)類似的 (5A) XL4015 CV/CC 模塊設(shè)計(jì)，其電路略有修改。請(qǐng)參見下圖中突出顯示的兩個(gè)電阻器。

總而言之，如果沒有用戶手冊(cè)和模塊的確切示意圖，我們只能猜測(cè)。但是，我對(duì)這個(gè)模塊很滿意。它可能最適合需要恒定電壓或恒定電流的業(yè)余項(xiàng)目，其中一點(diǎn)漂移不會(huì)造成麻煩。在線店面充斥著這些花費(fèi)很少的小模塊，當(dāng)它們按承諾播放時(shí)，它們非常有用。我有點(diǎn)擔(dān)心這個(gè)模塊也可以用作鋰離子電池充電器的令人印象深刻的說(shuō)法，因?yàn)槲覔?dān)心如果輸入電壓被切斷，輸出端連接的電池會(huì)通過(guò)電子設(shè)備放電并可能會(huì)損壞它.

我在各種輸入/輸出電壓和負(fù)載條件下測(cè)試了模塊并評(píng)估了它的效率。最后，我選擇將評(píng)估報(bào)告包含在即將發(fā)布的博客文章中。是的，我已經(jīng)在一個(gè)小型太陽(yáng)能信標(biāo)燈項(xiàng)目中嘗試過(guò)其中一個(gè)模塊。到目前為止，我還沒有遇到任何問(wèn)題。現(xiàn)在我正在記錄那個(gè)自己動(dòng)手的項(xiàng)目，所以你可以在幾周內(nèi)在這里看到這篇文章。

審核編輯 黃昊宇