Будинок Блог~~Від теорії до практики: впровадження регулятора напруги LM2596 у своїх проектах~~

~~на 2024/04/29~~ ~~532~~

Від теорії до практики: впровадження регулятора напруги LM2596 у своїх проектах

Регулятор напруги - це ланцюг живлення або обладнання, яке може автоматично регулювати вихідну напругу.Він може стабілізувати напругу живлення, яка сильно коливається або не відповідає вимогам електричного обладнання в межах діапазону встановлених цінностей, що дозволяє різним ланцюгам або електричному обладнанні нормально працювати за номінальною робочою напругою.Нижче ми заглибимось у функції, конфігурацію PIN, структуру, принцип макета PCB та програми LM2596 регулятор напруги.

Каталог

1. Що таке регулятор напруги?

2. Огляд регулятора напруги LM2596

3. Особливості регулятора напруги LM2596

4. Конфігурація PIN -коду LM2596 Регулятор напруги

5. Структура регулятора напруги LM2596

6. Вказівки щодо макета LM2596

7. Який принцип управління ШІМ регулятора напруги LM2596?

8. Застосування регулятора напруги LM2596

Що таке регулятор напруги?

Стабілізатор напруги - це пристрій, який зберігає вихідну напругу стабільною і складається з ланцюга управління, схеми регулювання напруги, сервомотор тощо. Коли змінюється вхідна напруга або навантаження, схема управління реагуватиме на вибірку, порівняння таПідсилювали результати, а потім керувати сервомотор.Цей процес призводить до того, що положення кисті вуглецю регулятора напруги змінюється, автоматично регулюючи співвідношення котушки, щоб підтримувати стабільність вихідної напруги.

Регулятори напруги в основному поділяються на лінійні регулятори та перемикання регуляторів.Обидві регулюють напругу системи, але лінійні регулятори є менш ефективними, тоді як регулятори перемикання є більш ефективними.Регулятори комутації високої ефективності можуть перенести більшу частину вхідної потужності на вихід без втрати.

Огляд регулятора напруги LM2596

LM2596-це 3A струм вихідного випуску типу перемикачів інтегрованого регулятора напруги, виробленого Texas Instruments.Він оснащений осцилятором з фіксованою частотою (150 кГц) та регулятором еталонної напруги (1,23 В) і має повні схеми захисту, включаючи обмеження струму та теплові схеми відключення.Використання цього мікросхеми може значно зменшити попит на периферійні пристрої, тим самим побудувавши ефективну напругу стабілізуючих ланцюгів.

Чіп інтегрує внутрішню компенсацію частоти та генератор фіксованих частот із частотою комутації 150 кГц.Порівняно з регуляторами низькочастотного перемикача, він може використовувати менші специфікації компонентів фільтрації.Через те, що пристрій вимагає лише 4 зовнішніх компонентів і може використовувати універсальні стандартні індуктори, використання LM2596 оптимізовано, значно спрощуючи конструкцію схеми джерела комутації.

Заміни та еквіваленти

• ACT4523

• BD9876

• LM2576

Особливості регулятора напруги LM2596

• Режим очікування низької потужності, типове значення IQ - 80UA

• Його периферійний ланцюг простий, що вимагає лише щонайменше 4 зовнішніх компонентів.

• Він використовує внутрішню частоту коливань 150 кГц і є регулятором напруги перемикання другого покоління з низьким споживанням електроенергії та високою ефективністю.

• Він може досягти зовнішнього відшкодування лише за допомогою струму в режимі очікування 80UA.

• Він має схеми самозахисту (двоступенева частота зменшення струму, що обмежує струм, і переповнений температурою повного ланцюга захисту, який відрізає потужність в ненормальних умовах).

• При конкретних умовах вхідної напруги та вихідного навантаження помилка напруги виходу може бути гарантованою в межах ± 4%, а помилка частоти коливань може бути гарантована в межах ± 15%.

Конфігурація PIN -коду LM2596 Регулятор напруги

LM2596 має загалом п’ять шпильок.Його назви та функції PIN -коду такі.

Pin Configuration of LM2596 Voltage Regulator

PIN 1 (VIN): Це позитивний вхідний живлення регулятора перемикання IC.На штифті повинен бути присутній підходящий конденсатор вхідного обходу, щоб мінімізувати перехідні напруги та забезпечити необхідний струм перемикання на регулятор.

PIN 2 (OUT): Внутрішній перемикач.Напруга на цьому контакті перемикає приблизно (+VIN -VSAT) і приблизно -0,5 В із робочим циклом Voutvin.Щоб мінімізувати з'єднання з чутливою схемою, ми повинні підтримувати область міді на друкованій платі до цього штифта до мінімуму.

Штифт 3 (GND): Земля ланцюга

PIN 4 (FB): з відчуттям коригуваної вихідної напруги для завершення циклу зворотного зв'язку.

PIN 5 (ввімкнено/вимкнено): Це дозволяє використовувати логічний сигнал для вимкнення схеми регулятора комутації, тим самим зменшуючи загальний струм вхідного живлення приблизно до 8уа.Втягування цієї шпильки нижче порогової напруги приблизно 1,3 В включає регулятор, при цьому витягуючи цей штифт вище 1,3 В (до 25 В), вимикає регулятор.Якщо ця функція відключення не потрібна, штифт увімкнення/вимкнення може бути підключений до заземлення або ввімкнено.У будь -якому випадку регулятор буде в штаті.

Структура регулятора напруги LM2596

LM2596 зазвичай містить наступні частини.

Довідкове джерело напруги

Всередині LM2596, як правило, на 1,23 В, ми знайдемо джерело еталонної напруги.Ця еталонна напруга служить основою для порівняння вхідної напруги та вихідної напруги, забезпечуючи стабільність вихідної напруги.

Петля зворотного зв'язку та підсилювач помилок

Він включає цикл зворотного зв'язку, який вимірює вихідну напругу (VOT) і порівнює його з опорною напругою.Таким чином, будь -яке відхилення вихідної напруги генерує сигнал помилки, який посилюється та використовується для регулювання робочого циклу комутаційного FET для підтримки стабільності.

Ланцюг захисту

Він містить вбудовані функції термічного відключення та обмеження струму для захисту ІС та підключених компонентів від пошкоджень.

Логіка управління

Логіка внутрішнього управління керує роботами та перемиканням.Зазвичай він працює з фіксованою частотою і відповідає за включення та вимикання внутрішніх FET.

Внутрішній перемикач транзистора (FET)

Зазвичай він містить внутрішню силу N-канальну польову транзистор (FET), який використовується як перемикаючий елемент.Цей FET дозволяє LM2596 перемикати поточні шляхи, тим самим зменшуючи напругу.

Посібники з макета LM2596

Як і в будь -якому регуляторі комутації, макет друкованої плати є дуже важливим.Швидко перемикання струм, пов'язаних з індуктивністю проводки, бродячою ємністю та паразитарною індуктивністю слідів друкованої плати може генерувати перехідні напруги, які можуть генерувати електромагнітні втручання (EMI) та впливати на бажану роботу.Як зазначено на малюнку, щоб мінімізувати індуктивність та петлі землі, довжину відводів, зазначених важкими лініями, слід зберігати якомога коротше.Для найкращих результатів слід використовувати одноточкову заземлювальну або заземлювальну площину.

З іншого боку, область PCB, підключена до штифта 2 (випромінювач внутрішнього вимикача) LM2596, слід звести до мінімуму, щоб мінімізувати з'єднання з чутливою схемою.

Ще одна чутлива частина ланцюга - це зворотній зв'язок.Важливо тримати чутливу проводку зворотного зв'язку.Щоб забезпечити це, фізично знайдіть резистори програмування поблизу регулятора, використовуючи регульовану версію регулятора LM2596.

Який принцип управління ШІМ регулятора напруги LM2596?

LM2596 використовує керування ШІМ для підтримки послідовної вихідної напруги, модулюючи періоди включення та вимкнення трубки.Коли вхідна напруга перевищує вихідну напругу, трубка комутатора активується, внаслідок чого індуктор зберігає енергію, конденсатор розряду та вихідна напруга залишається стабільною.І навпаки, коли вхідна напруга падає нижче вихідної напруги, перемикач деактивує, що призводить до вивільнення енергії від індуктора, зарядки конденсатора та стабільної вихідної напруги.Цей механізм управління ШІМ дозволяє точно регулювати вихідну напругу.

Застосування регулятора напруги LM2596

• Бездротова комунікація: його можна використовувати в різних пристроях бездротового зв'язку, які потребують стабільної потужності, включаючи модулі Bluetooth, маршрутизатори Wi -Fi та мобільні пристрої зв'язку.Він може ефективно перетворити нестабільну напругу живлення в стабільну вихідну напругу, забезпечуючи таким чином нормальну роботу обладнання для бездротового зв'язку.

• Світлодіодне освітлення: LM2596 може бути використаний для тьмяного та управління системами світлодіодного освітлення для забезпечення постійної яскравості та стабільного джерела живлення.

• Електронне прототипування: Він також зазвичай використовується в електронному прототипуванні, оскільки він простий у використанні та менш дорогі і може забезпечити необхідну потужність.

• Блок живлення: LM2596 може бути використаний для розробки різних типів живлення, включаючи перемикання джерел живлення та лінійні джерела живлення.Він може перетворити вхід високої напруги (наприклад, 12 В або 24 В) у вихід низької напруги (наприклад, 5 В або 3,3 В), що вам потрібно, забезпечуючи стабільну та надійну потужність для датчиків, світлодіодне освітлення, мікроконтролери, електронні пристрої тощо

Часті запитання [FAQ]

1. Чи може LM2596 піднятися?

Вхідна напруга плати може бути від 4 В і 35 В;Його вихідна напруга може бути відрегульована між 1,25 В і 25 В.Один з регуляторів на дошці-це конвертер, а другий-посилення перетворювача.

2. Яка функція LM2596?

Серія регуляторів LM2596-це монолітні інтегровані схеми, які забезпечують усі активні функції для регулятора перемикання (BUCK), здатного керувати 3-A навантаженням з відмінним регулюванням лінії та навантаження.

3. Що таке дизайн живлення LM2596?

LM2596 - це по суті регулятор напруги, розроблений як перетворювач доларів.Він може обробляти вхідні напруги до 40 В, ефективно відступаючи їх, щоб створити нижню, стабільну вихідну напругу (VOT), яка може бути низькою 3 В або до 35 В.

4. Який діапазон введення LM2596?

LM2596-це загальноприйнятий популярний регулятор перемикання.Регульована версія може приймати вхідну напругу від 4,5 В до 40 В і перетворити її на пошук змінної напруги до 3A продовження струму.

5. Яке використання перетворювача LM2596?

Перетворювач Buck LM2596 DC-DC-це універсальний і корисний інструмент для перетворення більшої вхідної напруги в нижчу вихідну напругу.Він може бути використаний для живлення декількох пристроїв з різними вимогами до напруги з одного джерела, і має вбудований захист від надмірного потоку для додаткової безпеки.

Про нас

ALLELCO LIMITED

Allelco-всесвітньо відомий єдиний зупинка Дистриб'ютор послуг закупівель гібридних електронних компонентів, зобов’язаний надавати комплексні послуги закупівель та ланцюгів поставок для глобальних електронних виробничих та розповсюджувальних галузей, включаючи глобальні 500 фабрик OEM та незалежні брокери.
Дізнайтеся більше