fwalsh
Automirador de dedo.
En este artículo había mostrado la construcción de un cargador de baterías de NiCd/NiMh hecho con el módulo XL4015 que posee tensión constante ( CV ) y la función de control de corriente constante ( CC ) que es útil para fuentes de alimentación de propósito general y aplicaciones de cargador de baterías y me había quedado pendiente describirlo un poco, aunque creo que a esta altura ya lo conocen todos 
Como se puede apreciar, además de los conectores de entrada y salida, hay dos presets multivuelta para ajustar la tensión y la corriente de salida, además hay tres indicadores LED; el primero, cerca del conector de entrada, es el indicador de corriente constante ( CC ), mientras que los dos LED's siguientes están destinados principalmente a aplicaciones de carga de batería (indicadores de carga de batería y de batería llena); sin embargo, cuando se utiliza como fuente de alimentación de uso general, el LED indicador de carga de batería funcionará como indicador de «carga activada».
Lo que sigue es la inspección del módulo que creo puede ser útil para algunos.
El módulo esta basado en el XL4015 de XLSEMI, un convertidor DC/DC reductor PWM ( buck ) de frecuencia fija de 180 KHz capaz de alimentar una carga de 5A con alta eficiencia, bajo rizado y excelente regulación de línea y carga.
Según su hoja de datos ( Rev 1.5 que incluyo ), el circuito de control PWM puede ajustar la relación de trabajo linealmente de 0 a 100%, incorpora una función de protección contra sobrecorriente, de forma que cuando se produce un cortocircuito la frecuencia de funcionamiento se reduce a 48KHz. A continuación puede ver el diagrama de bloques de funciones del XL4015.
El diseño del módulo sigue simplemente el ejemplo de aplicación típico
El resto de la electrónica incluye un regulador de tensión fijo 78L05, un regulador shunt de precisión TL431, un amplificador operacional LM358 y una resistencia shunt de 0.05Ω ( R050 ) en la parte inferior del módulo. A continuación se muestra el esquema del módulo XL4015 CV/CC.
En líneas generales el diseño del módulo es bastante potable, en versiones anteriores no había un TL431 y tomaban la salida regulada de un LM317 de 5VDC como tensión de referencia, obviamente el TL431/TS431 proporciona una referencia más estable que el 78L05.
Procedimiento de ajuste
Girando lentamente el preset de ajuste de tensión ( V-ADJ ) en el sentido de las agujas del reloj, la tensión de salida aumentará gradualmente, y girándolo en sentido contrario a las agujas del reloj disminuirá; del mismo modo, girando en el sentido de las agujas del reloj el preset de ajuste de corriente ( I-ADJ ) se aumenta el límite de corriente, mientras que una acción en sentido contrario lo disminuye. Es aconsejable ajustar primero el nivel de tensión y luego el de corriente.
Supongamos que se desea obtener 1A de corriente a una salida de 9VDC.
Encienda el módulo con un multímetro digital conectado a su salida, ajuste el preset V-ADJ para obtener una lectura de 9,0VDC; a continuación, coloque el multímetro en el rango de corriente adecuado y ajuste el preset I-ADJ para obtener una lectura de 1,0A.
Por último, retire el multímetro y conecte la carga.
Hay que tener en cuenta que el ajuste de un trimpot puede afectar ligeramente al ajuste del otro con lo cual a veces es preferible medir tensión y corriente con dos multímetros por separado e ir ajustando.
Observaciones
La función de desconexión TTL del XL4015 puede utilizarse intercalando un diodo de pequeña señal, cuando la tensión es superior a 3,3 V (referenciada a GND), el convertidor se apagará, y cuando la tensión es inferior a 0,8 V, el convertidor se encenderá. Esta característica ya se encuentra incorporada en el módulo cubierto aquí, en este caso sustituyeron el diodo por un LED a la salida del LM358 patilla 1.
Como se puede apreciar, además de los conectores de entrada y salida, hay dos presets multivuelta para ajustar la tensión y la corriente de salida, además hay tres indicadores LED; el primero, cerca del conector de entrada, es el indicador de corriente constante ( CC ), mientras que los dos LED's siguientes están destinados principalmente a aplicaciones de carga de batería (indicadores de carga de batería y de batería llena); sin embargo, cuando se utiliza como fuente de alimentación de uso general, el LED indicador de carga de batería funcionará como indicador de «carga activada».
Lo que sigue es la inspección del módulo que creo puede ser útil para algunos.
El módulo esta basado en el XL4015 de XLSEMI, un convertidor DC/DC reductor PWM ( buck ) de frecuencia fija de 180 KHz capaz de alimentar una carga de 5A con alta eficiencia, bajo rizado y excelente regulación de línea y carga.
Según su hoja de datos ( Rev 1.5 que incluyo ), el circuito de control PWM puede ajustar la relación de trabajo linealmente de 0 a 100%, incorpora una función de protección contra sobrecorriente, de forma que cuando se produce un cortocircuito la frecuencia de funcionamiento se reduce a 48KHz. A continuación puede ver el diagrama de bloques de funciones del XL4015.
El diseño del módulo sigue simplemente el ejemplo de aplicación típico
El resto de la electrónica incluye un regulador de tensión fijo 78L05, un regulador shunt de precisión TL431, un amplificador operacional LM358 y una resistencia shunt de 0.05Ω ( R050 ) en la parte inferior del módulo. A continuación se muestra el esquema del módulo XL4015 CV/CC.
En líneas generales el diseño del módulo es bastante potable, en versiones anteriores no había un TL431 y tomaban la salida regulada de un LM317 de 5VDC como tensión de referencia, obviamente el TL431/TS431 proporciona una referencia más estable que el 78L05.
Procedimiento de ajuste
Girando lentamente el preset de ajuste de tensión ( V-ADJ ) en el sentido de las agujas del reloj, la tensión de salida aumentará gradualmente, y girándolo en sentido contrario a las agujas del reloj disminuirá; del mismo modo, girando en el sentido de las agujas del reloj el preset de ajuste de corriente ( I-ADJ ) se aumenta el límite de corriente, mientras que una acción en sentido contrario lo disminuye. Es aconsejable ajustar primero el nivel de tensión y luego el de corriente.
Supongamos que se desea obtener 1A de corriente a una salida de 9VDC.
Encienda el módulo con un multímetro digital conectado a su salida, ajuste el preset V-ADJ para obtener una lectura de 9,0VDC; a continuación, coloque el multímetro en el rango de corriente adecuado y ajuste el preset I-ADJ para obtener una lectura de 1,0A.
Por último, retire el multímetro y conecte la carga.
Hay que tener en cuenta que el ajuste de un trimpot puede afectar ligeramente al ajuste del otro con lo cual a veces es preferible medir tensión y corriente con dos multímetros por separado e ir ajustando.
Observaciones
La función de desconexión TTL del XL4015 puede utilizarse intercalando un diodo de pequeña señal, cuando la tensión es superior a 3,3 V (referenciada a GND), el convertidor se apagará, y cuando la tensión es inferior a 0,8 V, el convertidor se encenderá. Esta característica ya se encuentra incorporada en el módulo cubierto aquí, en este caso sustituyeron el diodo por un LED a la salida del LM358 patilla 1.
