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Monday, July 21, 2014

DC/DC スイッチングレギュレータモジュール

DC/DC コンバーター(スイッチングレギュレータ)の選定

1. 必要電圧、2. 必要電流 から探していくことになる。

LM2596

DC/DCコンバーターで最も使われているのが LM2596 というコンバータのモジュールだろう。一つ$1で売っている。Adjustable タイプで、可変抵抗を回すことで電圧を変化させられる。

更に小さなSMDのものもあるらしく、こちらは更に安く $6/10個 で売っている。XM1584 で検索すると見つかると思う。Galaxy Semiconductor というところの MP5002 を使っているようだ。LM2586 よりスイッチング周波数が早く、効率が良い、と書いてあるが、ノイズに関してはやってみないとわからないだろう。
 
これらのコンバーターは3Aまでしか基本的に流せないので、もっと大容量(特にOUTPUT側で)が必要な場合、別のものを探すことになる。
 

ノイズ

スイッチング・レギュレータの一つの欠点として、スイッチングに伴うノイズがあげられる。このノイズは入力側の電圧、GND共に伝搬し、他の回路のノイズと重畳して悪さをする。
例えば、このモジュールを並列に使う要な場合(大量のLEDやサーボをコントロールしたい)、僕の経験上ではモジュール同士のデカップリングをしないと、入力側に大量のノイズが漏れだしてしまう。
これを防ぐために入力側にインダクタを一つ直列に挟む必要があるのだが、これ以上の大電流をデカップリングするにはかなり大きなインダクタを必要とする。なので、回路設計ポリシーとして、素子の数はたとえ増えようとも、できるだけ小型モジュールをたくさん使い、最大電流量を減らす努力をしなければならない。
そういう意味で XM1584 モジュールはかなり使いやすいと思う。

XL4005

Aliexpress を見ていると、XL4012, XL4005 (それぞれ12A, 5A) というのが見つかった。一つ二ドルから3ドル程度なので、どうしても大容量が欲しい場合は使えるだろう。