Módulo convertidor DC-DC de topología Buck-Boost (elevador y reductor) basado en el chip XL6009, capaz de generar un voltaje de salida que puede ser mayor o menor que el voltaje de entrada, a diferencia de los convertidores reductores (step-down) puros o elevadores (step-up) puros. Acepta un rango de entrada desde 3.8V hasta 30V y produce una salida ajustable mediante potenciómetro multivuelta de 1.25V hasta 35V. Su frecuencia de conmutación es de 400KHz, lo que permite usar inductores y condensadores más pequeños y reduce el ruido audible. Es muy utilizado para alimentar dispositivos desde baterías cuyo voltaje varía con el tiempo (ejemplo: 3.7V Li-Ion que baja de 4.2V a 3.0V) manteniendo una salida constante (5V o 12V). Perfecto para proyectos con baterías recargables, paneles solares, sistemas de energía portátil, cargadores USB, adaptadores universales, y aplicaciones donde el voltaje de fuente fluctúa.
Especificaciones técnicas:
• Modelo: XL6009 módulo Buck-Boost
• Chip principal: XL6009E1 (o clon)
• Topología: Buck-Boost (elevador y reductor)
• Voltaje entrada (IN): 3.8V – 30V DC
• Voltaje salida (OUT): 1.25V – 35V DC (ajustable mediante potenciómetro)
• Corriente salida máxima: 4A (pico)
• Corriente salida recomendada continua: 2A – 3A (dependiendo del diferencial de voltaje y refrigeración)
• Potencia máxima: 25W – 35W (típico, puede llegar a 50W en condiciones óptimas)
• Eficiencia típica: 80% – 92% (máxima eficiencia cuando Vout está cerca de Vin)
• Rizado (ripple) de salida: 30 – 150 mV pico a pico (típico <80mV)
• Frecuencia de conmutación: 400KHz (±10%)
• Regulación de línea: ±0.5%
• Regulación de carga: ±0.5%
• Ajuste de voltaje: Potenciómetro multivuelta (25 vueltas aprox.)
• LED indicador: LED verde de alimentación (presencia de voltaje de entrada)
• Componentes principales:
• Inductor de potencia de 47µH – 100µH (típico 47µH)
• Diodo Schottky de 4A-5A (SS34 o similar)
• Condensadores electrolíticos de entrada (100µF) y salida (220µF)
• Transistor MOSFET interno en el chip XL6009
• Protecciones:
• Protección térmica (apagado por sobrecalentamiento)
• Limitación de corriente (ciclo por ciclo, no regulable externamente)
• Bornes de conexión: Terminales de tornillo (IN+, IN-, OUT+, OUT-)
• Temperatura operativa: -40°C a +85°C
• Dimensiones PCB: Aprox. 52 x 26 x 14 mm (largo x ancho x alto, incluyendo potenciómetro y LED)
• Peso: Aprox. 15g – 18g
• Aplicaciones: Fuente regulable universal, alimentación de Arduino desde baterías de litio (3.7V-18V), sistemas de energía solar para cargar dispositivos USB, cargador para baterías (con limitación externa), adaptador de voltaje para equipos portátiles, regulación para sensores en campo, alimentación de tiras LED desde baterías, conversión entre diferentes estándares de baterías (3.7V a 9V, 12V a 5V, etc.), proyectos de robótica con alimentación por baterías, estaciones de energía portátiles DIY
Conexión típica:
• IN+ (entrada positiva): Fuente DC positiva (3.8V a 30V), por ejemplo batería Li-Ion 3.7V-4.2V
• IN- (entrada negativa): Fuente DC negativa (GND común)
• OUT+ (salida positiva): Carga positiva (voltaje regulado, ej: 5V para Arduino)
• OUT- (salida negativa): Tierra de la carga (conectar a GND de la carga)
Características destacadas:
• Topología Buck-Boost (eleva y reduce): Único módulo que puede generar salidas mayores o menores que la entrada, ideal para baterías que se descargan o fuentes inestables
• Amplio rango de entrada (3.8V-30V): Acepta desde una sola pila de litio (3.7V) hasta fuentes industriales de 24V
• Frecuencia de 400KHz: Mayor frecuencia que LM2596 (150KHz), permite componentes más pequeños, menor rizado y menos ruido audible
• Corriente de hasta 4A: Suficiente para la mayoría de proyectos de electrónica y robótica
• Salida ajustable continuamente: Desde 1.25V hasta 35V, cubre necesidades de 3.3V, 5V, 9V, 12V, 24V
• Protección térmica integrada: Evita daños por sobrecalentamiento
• Topología más versátil: A diferencia del LM2596 (solo reductor) o MT3608 (solo elevador), el XL6009 puede ambas funciones
Rango de funcionamiento (regiones):
• Modo Buck (reductor activo): Cuando Vin > Vout + 1.5V (ej: Vin=12V, Vout=5V)
• Modo Boost (elevador activo): Cuando Vin < Vout - 1V (ej: Vin=3.7V, Vout=5V)
• Zona de transición (Buck-Boost): Cuando Vin está cerca de Vout (ej: Vin=5.5V, Vout=5V). El chip entra en un modo combinado con menor eficiencia
• Recomendación: Para máxima eficiencia, evitar operar en zona de transición (diferencias pequeñas). Si Vin y Vout son similares, usar convertidor reductor puro o elevador puro según corresponda
Consideraciones de potencia y disipación:
• Corriente máxima realista: 3A continuos (4A pico) con disipación adecuada (ventilación forzada o disipador)
• Disipación de calor: A altas potencias (Vin bajo + Vout alto o viceversa), el chip puede calentarse mucho. Añadir disipador adhesivo sobre la superficie del chip XL6009.
• Eficiencia típica:
• Buck (12V?5V, 2A): ~90%
• Boost (3.7V?5V, 2A): ~85%
• Buck-Boost (9V?12V, 2A): ~88%
• Extreme (24V?3.3V, 2A): ~75% (menor eficiencia)
• Potencia máxima práctica: 30W-40W (ej: 12V a 3A o 5V a 6A? 5V a 6A serían 30W pero la corriente máxima es 4A; entonces: 5V×4A=20W seguro, 12V×3A=36W posible con buena refrigeración)
