Dari teori ke amalan: Melaksanakan pengatur voltan LM2596 dalam projek anda

Pengatur voltan adalah litar bekalan kuasa atau peralatan yang secara automatik boleh menyesuaikan voltan output.Ia boleh menstabilkan voltan bekalan kuasa yang banyak berubah -ubah atau tidak memenuhi keperluan peralatan elektrik dalam julat nilai yang ditetapkan, membolehkan pelbagai litar atau peralatan elektrik berfungsi secara normal pada voltan kerja yang diberi nilai.Di bawah, kami akan menyelidiki ciri -ciri, konfigurasi pin, struktur, prinsip susun atur PCB, dan aplikasi LM2596 Pengatur voltan.

Penstabil voltan adalah peranti yang menyimpan voltan output stabil dan terdiri daripada litar kawalan, litar pengawalseliaan voltan, motor servo, dan lain -lain. Apabila voltan input atau perubahan beban, litar kawalan akan bertindak balas terhadap persampelan, perbandingan, danHasil yang diperkuatkan, dan kemudian memandu motor servo.Proses ini menyebabkan kedudukan berus karbon pengatur voltan berubah, secara automatik menyesuaikan nisbah gegelung gegelung untuk mengekalkan kestabilan voltan output.

Pengawal selia voltan terutamanya dibahagikan kepada pengawal selia linear dan pengawal selia.Kedua -duanya mengawal voltan sistem, tetapi pengawal selia linear kurang cekap, sementara pengawal selia beralih lebih cekap.Pengawal selia penukaran kecekapan tinggi boleh memindahkan sebahagian besar kuasa input ke output tanpa kerugian.

LM2596 adalah cip pengatur voltan voltan bersepadu 3A semasa output semasa yang dihasilkan oleh Texas Instruments.Ia dilengkapi dengan pengayun frekuensi tetap (150kHz) dan pengatur voltan rujukan (1.23V), dan mempunyai litar perlindungan lengkap, termasuk litar penutupan dan tutup haba semasa.Penggunaan cip ini dapat mengurangkan permintaan untuk peranti periferal, dengan itu membina litar penstabilan voltan yang cekap.

Cip mengintegrasikan pampasan kekerapan dan penjana frekuensi tetap secara dalaman, dengan kekerapan beralih 150kHz.Berbanding dengan pengawal selia suis frekuensi rendah, ia boleh menggunakan spesifikasi komponen penapisan yang lebih kecil.Oleh kerana peranti itu hanya memerlukan sekurang -kurangnya 4 komponen luaran dan boleh menggunakan induktor standard sejagat, penggunaan LM2596 dioptimumkan, dengan ketara memudahkan reka bentuk litar bekalan kuasa beralih.

• ACT4523

• BD9876

• LM2576

• Mod siap sedia kuasa rendah, nilai IQ biasa ialah 80UA

• Litar periferalnya adalah mudah, hanya memerlukan sekurang -kurangnya 4 komponen luaran.

• Ia menggunakan kekerapan ayunan dalaman 150kHz dan merupakan pengatur voltan penukaran generasi kedua dengan penggunaan kuasa yang rendah dan kecekapan yang tinggi.

• Ia boleh mencapai kuasa luaran dengan hanya arus siap sedia 80UA.

• Ia mempunyai litar perlindungan diri (perlindungan pengurangan kekerapan dua peringkat semasa dan litar perlindungan lengkap yang melebihi suhu yang memotong kuasa di bawah keadaan yang tidak normal).

• Di bawah syarat voltan input dan output tertentu, ralat voltan output boleh dijamin berada dalam julat ± 4%, dan ralat kekerapan ayunan boleh dijamin berada dalam lingkungan ± 15%.

LM2596 mempunyai lima pin.Nama dan fungsinya adalah seperti berikut.

PIN 1 (VIN): Ia adalah bekalan kuasa input positif pengatur pensuisan IC.Kapasitor pintasan input yang sesuai mesti hadir pada pin untuk meminimumkan transien voltan dan menyediakan arus penukaran yang diperlukan kepada pengawal selia.

Pin 2 (keluar): Suis dalaman.Voltan pada pin ini beralih antara kira -kira (+vin -VSAT) dan kira -kira -0.5V dengan kitaran tugas Voutvin.Untuk meminimumkan gandingan ke litar sensitif, kita mesti menyimpan kawasan tembaga PCB yang disambungkan ke pin ini minimum.

Pin 3 (GND): tanah litar

PIN 4 (FB): Mengesan voltan output yang diselaraskan untuk melengkapkan gelung maklum balas.

PIN 5 (ON '/OFF): Ia membolehkan isyarat logik digunakan untuk mematikan litar pengatur bertukar, dengan itu mengurangkan jumlah bekalan input semasa kepada kira -kira 8oUA.Menarik pin ini di bawah voltan ambang kira -kira 1.3 V menghidupkan pengawal selia, sambil menarik pin ini di atas 1.3V (sehingga 25V) mematikan pengatur.Jika ciri penutupan ini tidak diperlukan, pin hidup/mati boleh dilabel ke pin tanah atau ditinggalkan.Dalam kedua -dua kes, pengawal selia akan berada di dalam negeri.

LM2596 biasanya mengandungi bahagian berikut.

Di dalam LM2596, biasanya pada 1.23V, kami akan menemui sumber voltan rujukan.Voltan rujukan ini berfungsi sebagai asas untuk membandingkan voltan input dan voltan output, memastikan kestabilan voltan output.

Ia termasuk gelung maklum balas yang mengukur voltan output (VOUT) dan membandingkannya dengan voltan rujukan.Dengan cara ini, sebarang sisihan dalam voltan output menghasilkan isyarat ralat yang dikuatkan dan digunakan untuk menyesuaikan kitaran tugas FET pensuisan untuk mengekalkan kestabilan.

Ia mengandungi ciri-ciri terbina dalam penutupan haba dan mengehadkan semasa untuk melindungi komponen IC dan yang disambungkan daripada kerosakan.

Logik Kawalan Dalaman menguruskan operasi masa dan beralih.Ia biasanya berjalan pada frekuensi tetap dan bertanggungjawab untuk menghidupkan dan mematikan FET dalaman.

Ia biasanya mengandungi transistor kesan medan N-channel kuasa dalaman (FET) yang digunakan sebagai elemen pensuisan.FET ini membolehkan LM2596 untuk menukar laluan semasa, dengan itu mengurangkan voltan.

Seperti dalam mana -mana pengatur bertukar, susun atur papan litar bercetak sangat penting.Cepat beralih dengan cepat dengan induktansi pendawaian, kapasitansi sesat dan induktansi parasit dari jejak papan litar bercetak boleh menghasilkan transien voltan yang dapat menghasilkan interferensi elektromagnet (EMI) dan mempengaruhi operasi yang dikehendaki.Seperti yang ditunjukkan dalam gambar, untuk meminimumkan induktansi dan gelung tanah, panjang petunjuk yang ditunjukkan oleh garisan berat harus disimpan seketika mungkin.Untuk hasil yang terbaik, pembinaan tanah tunggal atau pembinaan pesawat tanah harus digunakan.

Sebaliknya, kawasan PCB yang disambungkan ke pin 2 (pemancar suis dalaman) LM2596 harus disimpan minimum untuk meminimumkan gandingan ke litar sensitif.

Satu lagi bahagian sensitif litar ialah maklum balas.Adalah penting untuk memastikan pendawaian maklum balas sensitif pendek.Untuk memastikan ini, secara fizikal mencari perintang pengaturcaraan berhampiran dengan pengawal selia, apabila menggunakan versi laras pengatur LM2596.

LM2596 menggunakan kawalan PWM untuk mengekalkan voltan output yang konsisten dengan memodulasi tempoh dan mematikan tiub penukaran.Apabila voltan input melebihi voltan output, tiub suis mengaktifkan, menyebabkan induktor menyimpan tenaga, kapasitor untuk melepaskan, dan voltan output tetap stabil.Sebaliknya, apabila voltan input jatuh di bawah voltan output, suis menyahaktifkan, yang membawa kepada pelepasan tenaga dari induktor, pengecasan kapasitor, dan voltan output yang stabil.Mekanisme kawalan PWM ini membolehkan peraturan tepat voltan output.

• Komunikasi tanpa wayar: Ia boleh digunakan dalam pelbagai peranti komunikasi tanpa wayar yang perlu menyediakan kuasa yang stabil, termasuk modul Bluetooth, router WiFi, dan peranti komunikasi mudah alih.Ia secara berkesan dapat menukar voltan bekalan kuasa yang tidak stabil ke dalam voltan output yang stabil, dengan itu memastikan operasi biasa peralatan komunikasi tanpa wayar.

• Pencahayaan LED: LM2596 boleh digunakan untuk meredakan dan mengawal sistem pencahayaan LED untuk memastikan kecerahan berterusan dan bekalan kuasa yang stabil.

• Prototaip elektronik: Ia juga biasa digunakan dalam prototaip elektronik kerana ia mudah digunakan dan lebih murah dan dapat memberikan kuasa yang diperlukan.

• Bekalan Kuasa: LM2596 boleh digunakan untuk merekabentuk pelbagai jenis bekalan kuasa, termasuk bekalan kuasa beralih dan bekalan kuasa linear.Ia boleh menukar input voltan tinggi (seperti 12V atau 24V) ke dalam output voltan rendah (seperti 5V atau 3.3V) yang anda perlukan, menyediakan kuasa yang stabil dan boleh dipercayai untuk sensor, pencahayaan LED, mikrokontroler, peranti elektronik, dll.

Voltan input lembaga boleh antara 4V dan 35V;Voltan output boleh diselaraskan antara 1.25V dan 25V.Salah satu pengawal selia di papan adalah penukar langkah ke bawah dan yang lain adalah penukar langkah.

Siri pengawal selia LM2596 adalah litar bersepadu monolitik yang menyediakan semua fungsi aktif untuk pengawal selia beralih (Buck), mampu memandu beban 3-A dengan peraturan yang sangat baik dan peraturan beban.

LM2596 pada dasarnya adalah pengawal voltan yang direka sebagai penukar buck.Ia boleh mengendalikan voltan input sehingga 40V, dengan cekap melangkah ke bawah untuk menghasilkan voltan keluaran yang lebih rendah dan stabil (VOUT) yang boleh serendah 3V atau setinggi 35V.

LM2596 adalah pengatur pengatur beralih langkah yang biasa digunakan.Versi laras boleh mengambil voltan input dari 4.5V hingga 40V dan menukarnya kepada sumber voltan yang berubah -ubah sehingga 3A berterusan semasa.

LM2596 DC-DC Buck Converter adalah alat yang serba boleh dan berguna untuk menukar voltan input yang lebih tinggi ke voltan keluaran yang lebih rendah.Ia boleh digunakan untuk menguasai pelbagai peranti dengan keperluan voltan yang berbeza dari satu sumber, dan mempunyai perlindungan yang lebih tinggi dalam semasa untuk keselamatan tambahan.