Le module XL6019 DC-DC

Fascinant n’est-ce pas ? évidemment, mais vous n’avez pas encore idée de comment le module arrive à faire cette conversion. Et c’est pour cela nous  allons plonger maintenant sur l’explication approfondie de son fonctionnement . 

Le module convertisseur élévateur de tension DC-DC permet de générer une tension de sortie allant de 5V DC à 40V DC .

La tension de sortie s'ajuste via le potentiomètre présent sur le module.

COMPRÉHENSION DU FONCTIONNEMENT DU MODULE XL6019 :

Inductance (L) : Au cœur du convertisseur se trouve une bobine d'inductance (L). Lorsque le courant traverse cette bobine, elle stocke de l'énergie magnétique. Lorsque le courant cesse de circuler, l'inductance libère cette énergie. Le convertisseur exploite cette caractéristique pour augmenter la tension de sortie.

Cycle de Commutation : Le convertisseur fonctionne en cycles de commutation continus. Au début du cycle, un interrupteur (transistor) est fermé, permettant au courant de circuler à travers l'inductance. Pendant cette phase, l'énergie est stockée dans l'inductance. Ensuite, l'interrupteur est ouvert brusquement, provoquant un changement rapide de courant. L'inductance réagit en induisant une tension inverse (contre-électromotrice) pour maintenir le courant. Cela conduit à une élévation de la tension.

Récupération d'Énergie : Lorsque l'interrupteur est ouvert, l'énergie stockée dans l'inductance est transférée vers la sortie. Ce processus permet d'augmenter la tension de sortie tout en maintenant une puissance d'entrée constante. La vitesse à laquelle l'interrupteur est commuté (fréquence de commutation) détermine le taux de conversion de la tension.

Régulation : Le module XL6019 inclut un circuit de régulation qui surveille la tension de sortie et ajuste la durée des cycles de commutation en conséquence pour maintenir la tension de sortie à la valeur souhaitée. Cela garantit que la sortie est stable malgré les variations de charge ou de tension d'entrée.

Efficacité : 94% (le module convertit 94% de l'énergie électrique fournie par la source d'alimentation en énergie utile à la sortie. Les 6% restants sont dissipés sous forme de chaleur).

PUISSANCE

La puissance à la sortie est presque égale à la puissance à l’entrée à cause des pertes par effet Joules.

 Sachant que la puissance est calculée par : Puissance =(Tension)x (Intensité). Lorsque le l’intensité diminue la tension augmente afin de maintenir la puissance d’entrée. Au cours de ces changements, il y a une partie de l’énergie emmagasinée qui est dissipée sous forme de chaleur (6%).

Voilà ce qui explique l’augmentation de la tension de sortie et la diminution légère de la puissance de sortie par rapport à la puissance d’entrée.(Puissance de sortie = 0.94 x Puissance d’entrée).

Si par exemple , vous utilisez une pile de 9V et 2A ,c’est-à-dire une puissance de 18W à la sortie selon le réglage du potentiomètre ,vous pouvez avoir 15V et 1.41A. Laissez moi vous expliquer comment se calcul est effectué :

L’efficacité du module élévateur de tension XL6019 est de 94%, cela signifie que la puissance de sortie maximale que vous pouvez obtenir est de :

Puissance de sortie = (Puissance d’entrée) x Efficacité = 18W x 0,94 = 16,92W

Pour calculer le courant de sortie approximatif, vous pouvez utiliser la formule :

Courant de sortie = Puissance de sortie / Tension de sortie

Si vous réglez à l’aide du potentiomètre la tension de sortie sur 12V, vous pouvez utiliser la formule ci dessus pour calculer le courant de sortie approximatif :

Courant de sortie = 16,92W / 12V = 1,41A

De la même manière si vous avez une source de 12 V et de 3 A et que vous désirez 24V à la sortie, vous devriez espérer une intensité de 1.5A.

Explication : la puissance d’entrée dans ce cas est égale à 36W (12Vx3A) et l’intensité est égale à 1.5A (36W/24V)

         Arrière du module

A l’arrière du module comme montré sur la figure ci-dessus, vous verrez une flèche qui indique l’entrée et la sortie. Au niveau de l’entrée, il est inscrit IN+ et IN- qui signifie respectivement INPUT+ (la borne positive d’entrée) et INPUT- (la borne négative d’entrée). Au niveau de la sortie, il est inscrit OUT+ et OUT- qui signifie respectivement OUTPUT+ (borne positive de sortie) OUPUT- (borne négative de sortie).

Le module élévateur de tension Xl6019 DC-DC est conçu pour augmenter la tension d'entrée à une tension de sortie plus élevée. Si la tension d'entrée est plus élevée que la tension de sortie maximale, cela peut causer des dommages au module et aux autres composants du circuit.

Spécifications :

Tension d'entrée : 5V à 35V

Tension de sortie : 5V à 40V

Courant maximum de sortie : 5A (Il est capable de fournir un courant maximum de sortie de 5A, toutefois, ce courant dépend de la tension d'entrée et de la tension de sortie. Il est donc important de s'assurer que ces valeurs sont compatibles avec les besoins de l'application.)

Fréquence du hacheur : 180KHz

Rendement le plus haut : 94%

Ajustabilité : Le module XL6019 est généralement équipé d'un potentiomètre permettant de régler la tension de sortie selon les besoins de votre projet.

Précision de la tension de sortie : +/-2.5% (, la précision de la tension de sortie est garantie avec une marge d'erreur de seulement +/-2.5%. Cela signifie que si vous avez besoin d'une tension de sortie de 24V, par exemple, le module XL6019 fournira une tension comprise entre 23.4V et 24.6V.)

Taille du PCB (L x l x H): 50*28*13mm

Prérequis pour faire le câblage 

Avant de commencer à réaliser le câblage du module XL6019 DC-DC , vous aurez besoin des éléments suivants :

-Multimètre

(lien vers le site et une image)

-Pile d’au moins 5V ou alimentation de laboratoire

(liens vers le site et une images)

-Jumpers(Image et lien vers le site youpilab)

- module élévateur de tension xl6019 dc-dc 

Vous pouvez trouver tous ces composants électroniques sur  notre site youpilab.com

Voici les étapes pour faire le câblage du module XL6019 DC-DC :

 Si vous souhaitez ajuster la tension de sortie, utilisez le potentiomètre intégré du module XL6019 DC-DC 

Assurez vous que la tension d'entrée que vous utilisez est compatible avec le module XL6019 (par exemple, 5V à 35V).

 

Figure 1

La figure 1 montre un test éffectué en envoyant à l’entrée une tension de 16V et une intension de 0.1A,la tension de sortie est réglée à 36.56V avec une intensité de 0.0437A 

Figure 2

La figure 1 montre un test effectué en envoyant à l’entrée une tension de 10V et une intension de 0.140A,la tension de sortie est réglée à 33.75V avec une intensité de 0.04148A 

Comment tester le module

Avant d'utiliser le module XL6019 DC-DC pour alimenter vos circuits ou appareils électroniques, vous devez tester le module pour vous assurer qu'il fonctionne correctement. Pour tester le module, suivez ces étapes :

1.  Connectez une source d'alimentation  à l'entrée du module dans la plage de 5V-35V.

2.  Connectez un multimètre à la sortie du module pour mesurer la tension de sortie.

3.  Allumez la source d'alimentation.

4.  Mesurez la tension de sortie avec le multimètre.

5.  Ajuster cette tension en utilisant le potentiomètre qui est intégré au niveau du module

Conseils pour l'utilisation du module

-  Vérifiez que la tension d'entrée ne dépasse pas la tension maximale spécifiée pour le module.

-  Vérifiez que la tension de sortie est stable et ne dépasse pas la tension maximale spécifiée pour le module.

-  Vérifiez que le courant de sortie ne dépasse pas le courant maximal spécifié pour le module.

-  Utilisez des dissipateurs de chaleur si nécessaire pour éviter une surchauffe du module.

-  Évitez de court-circuiter les bornes d'entrée ou de sortie du module.

Évitez les chocs électriques en manipulant le module avec précaution et en respectant les règles de sécurité électrique.

Dans ce tutoriel, vous avez appris comment le tester et comment utiliser  le module XL6019 pour alimenter des circuits électroniques nécessitant une tension plus élevée que celle fournie par la source d'alimentation initiale.

Conseils pour aller plus loin dans l'utilisation du module

-Expérimentez avec différents types de circuits électroniques pour découvrir les possibilités qu’offre  le module XL6019 DC-DC.

-Utilisez un oscilloscope pour visualiser les signaux électriques et comprendre comment le module fonctionne.

Ressources supplémentaires pour en savoir plus sur le module et la conversion DC-DC

-Le site web du fabricant du module XL6019 DC-DC Booter.

-Le site youpiLab.com pour vos achats

-Des forums en ligne sur l'électronique pour poser des questions et obtenir des conseils. : https://chat.whatsapp.com/Hbta8MCsXmV4zQdlO7stWM

-         Des livres électroniques sur l'électronique de puissance et la conversion DC-DC.