Pololu S7V8F3: quando le dimensioni non contano!

Pololu S7V8F3 è un regolatore switching step-up/step-down S7V8F3 produce in modo efficiente un’uscita fissa di 3,3 V da tensioni di ingresso comprese tra 2,7 V e 11,8 V. Se non avete chiaro il funzionamento di un regolatore switching, potete consultare questi due articoli:

La sua capacità di convertire tensioni di ingresso, rende Pololu S7V8F3 utile per applicazioni in cui la tensione di alimentazione può variare notevolmente: le batterie, infatti, quando sono completamente cariche tendono ad avere una tensione prossima ai 12V, ma quando si scaricano possono serenamente trovarsi al di sotto della tensione minima regolata. Il modulo compatto (0,45″ × 0,65″) ha un’efficienza tipica di oltre il 90% e può fornire da 500 mA a 1 A sulla maggior parte dell’intervallo di tensione di ingresso.

 

Pololu S7V8F3

 

Caratteristiche Tecniche

  • Tensione di ingresso: da 2,7 V a 11,8 V.
  • Uscita fissa a 3,3 V con precisione +5/-3%.
  • Corrente di uscita continua tipica: da 500 mA a 1 A sulla maggior parte delle combinazioni di tensioni di ingresso e di uscita (la corrente di uscita continua effettiva dipende dalle tensioni di ingresso e di uscita).
  • La funzione di risparmio energetico mantiene un’elevata efficienza a basse correnti (la corrente di riposo è inferiore a 0,1 mA).
  • Protezione integrata da sovratemperatura e cortocircuito.
  • Piccole dimensioni: 0,45 “× 0,65″ × 0,1” (11 × 17 × 3 mm).

Il regolatore di tensione step-up/step-down Pololu S7V8F3 è un regolatore a commutazione (chiamato anche alimentatore switching (SMPS) o convertitore da CC a CC) che utilizza una topologia buckboost. Prende una tensione di ingresso da 2,7 V a 11,8 V e aumenta o diminuisce la tensione fino a un’uscita fissa di 3,3 V con un’efficienza tipica di oltre il 90%. La tensione di ingresso può essere superiore, inferiore o uguale alla tensione di uscita impostata e la tensione è regolata per ottenere un valore costante di 3,3 V.

Questa flessibilità nella tensione di ingresso è particolarmente adatta per le applicazioni alimentate a batteria in cui la tensione della batteria inizia al di sopra della tensione di uscita desiderata e scende al di sotto dell’obiettivo quando la batteria si scarica. Senza la tipica restrizione sulla tensione della batteria che rimane al di sopra della tensione richiesta per tutta la sua vita, è possibile prendere in considerazione nuovi pacchi batteria e fattori di forma. Per esempio:

Con questo regolatore è possibile utilizzare un portabatteria a 3 celle, che potrebbe avere un’uscita da 4,5 V con batterie alcaline al massimo della carica o un’uscita da 3,0 V con celle NiMH parzialmente scariche, per alimentare un circuito da 3,3 V. Una singola cella ai polimeri di litio può far funzionare un dispositivo da 3,3 V durante l’intero ciclo di scarica.

 

Pololu S7V8F3

 

Nelle applicazioni tipiche, questo regolatore può fornire fino a 1 A continuo quando la tensione di ingresso è superiore a 3,3 V (step down). Quando la tensione di ingresso è inferiore a 3,3 V (step up), la corrente disponibile diminuisce all’aumentare della differenza tra le tensioni. Il regolatore ha una protezione da cortocircuito e l’arresto termico previene i danni dovuti al surriscaldamento, ma non ha protezione contro l’inversione di polarità.

Il regolatore step-up/step-down ha quattro connessioni: spegnimento (SHDN), tensione di ingresso (VIN), massa (GND) e tensione di uscita (VOUT).

Il pin SHDN può essere portato sotto la soglia di 0,4 V per spegnere il regolatore e metterlo in uno stato di bassa potenza. La corrente di riposo in questa modalità di sospensione è dominata dalla corrente nel resistore di pull-up da 100k da SHDN a VIN. Con SHDN a livello basso, questo resistore assorbirà 10 µA per volt su VIN (ad esempio, la corrente di sospensione con un ingresso a 5 V sarà di 50 µA). Il pin SHDN può essere portato a livello logico alto (sopra 1.2 V) per abilitare la scheda, oppure può essere collegato a VIN o lasciato scollegato se si desidera lasciare la board permanentemente abilitata.

La tensione di ingresso, VIN, dovrebbe essere compresa tra 2,7 V e 11,8 V. Tensioni inferiori (< 2,7V) possono spegnere il regolatore, mentre livelli più alti (> 11,8V) possono distruggere il regolatore. Per questo motivo dovreste sempre assicurarvi che il “rumore” in ingresso non sia eccessivo, onde evitare i picchi LC distruttivi.

 

Pololu S7V8F3

 

La tensione di uscita VOUT, è fissata a 3,3 V. La tensione di uscita può essere fino al 3% superiore al normale quando c’è poco o nessun carico sul regolatore. La tensione di uscita può anche diminuire a seconda dell’assorbimento di corrente, specialmente quando il regolatore eleva una tensione inferiore in partenza.

Le quattro connessioni sono etichettate sul lato posteriore del PCB e sono disposte con una distanza di 0,1″ lungo il bordo della scheda per compatibilità con breadboard e perfboard standard senza saldatura e connettori che utilizzano una griglia da 0,1″. È possibile saldare i fili direttamente alla scheda oppure saldare l’header maschio diritto 4 × 1 o l’header ad angolo retto 4 × 1 incluso.

I consigli di Moreware

Quando si utilizzano componenti concepiti per essere utilizzati con batterie LiPo, occorre sempre prestare la massima attenzione. Gli errori da evitare assolutamente sono due:

  • Posizionamento errato del Pololu S7V8F3 all’interno del progetto: ragazzi, i regolatori… scottano! I modellini radiocomandati più performanti hanno il regolatore dissipato in maniera attiva e incluso in un case lamellare per trasferire il calore. Lasciare un chip come questo senza alcuna protezione, può rivelarsi distruttivo per l’intero progetto. Tenetelo lontano da fili, cavi e qualsivoglia componente. Ma soprattutto, non toccatelo a mani nude: può provocare ustioni.
  • Sottovalutare gli spike: collegando la batteria al microchip, può generarsi un picco di tensione (spike) che può oltrepassare serenamente i 12V. Sebbene non sia un dogma, uno di questi picchi di tensione può bruciare il componente. Se si collega una batteria in grado di erogare più di 8V, si utilizzano cavi di alimentazione più lunghi di una decina di centimetri e si utilizza un alimentatore con un’elevata induttanza, occorre saldare un condensatore elettrolitico da circa 33 μF tra VIN e GND. Il condensatore deve essere in grado di sopportare almeno 16V.

Pololu S7V8F3 può essere acquistato qui a un prezzo di 5 sterline circa. Se invece vi occorre lo stesso componente ma che sia in grado di erogare i 5V costanti, potete trovarlo qui sostanzialmente allo stesso prezzo del fratello minore.

###Da sempre appassionato di tecnologia, soffro di insaziabile curiosità scientifica. Adoro sperimentare e approfondire le mie conoscenze sulle ultime novità sul mercato in termini di hardware, alta tecnologia e videogiochi. Attratto e coinvolto nella prototipazione hardware dalla piattaforma Arduino, Raspberry Pi e Nvidia Jetson.### ###Always passionate about technology, I am suffering from insatiable scientific curiosity. I love experimenting and deepening of my knowledge on the latest news on the market in terms of hardware, hi-tech and video games. Got attracted and involved in hardware prototyping by the Arduino platform, Raspberry Pi and Nvidia Jetson.###

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