בית בלוג~~מתיאוריה לתרגול: יישום רגולטור המתח LM2596 בפרויקטים שלך~~

~~ב- 2024/04/29~~ ~~594~~

מתיאוריה לתרגול: יישום רגולטור המתח LM2596 בפרויקטים שלך

ווסת מתח הוא מעגל אספקת חשמל או ציוד שיכול להתאים אוטומטית את מתח היציאה.זה יכול לייצב את מתח אספקת החשמל המשתנה מאוד או אינו עומד בדרישות הציוד החשמלי בטווח הערך שנקבע, מה שמאפשר למעגלים או ציוד חשמלי שונים לעבוד כרגיל במתח העבודה המדורג.להלן, נתעמק בתכונות, תצורת סיכה, מבנה, עקרון פריסת PCB ויישומים של LM2596 ווסת מתח.

קָטָלוֹג

1. מהו ווסת מתח?

2. סקירה כללית של רגולטור מתח LM2596

3. תכונות של רגולטור מתח LM2596

4. תצורת סיכה של רגולטור מתח LM2596

5. מבנה ווסת מתח LM2596

6. LM2596 הנחיות פריסת PCB

7. מהו עיקרון בקרת PWM של רגולטור המתח LM2596?

8. יישומים של רגולטור מתח LM2596

מהו רגולטור מתח?

מייצב מתח הוא מכשיר השומר על יציב מתח היציאה ומורכב ממעגל בקרה, מעגל ויסות מתח, מנוע סרוו וכו '. כאשר מתח הכניסה או העומס ישתנה, מעגל הבקרה יגיב לדגימה, השוואה והןתוצאות מוגברות ואז תניע את מנוע הסרוו.תהליך זה גורם למצב מברשת הפחמן של רגולטור המתח להשתנות, ומתאים אוטומטית את יחס סיבובי הסליל לשמירה על יציבות מתח היציאה.

רגולטורי המתח מחולקים בעיקר לוויסות ליניארי ומחלפים רגולטורים.שניהם מווסתים את מתח המערכת, אך הרגולטורים לינאריים פחות יעילים, בעוד שהרגולטורים מיתוג יעילים יותר.רגולטורים מיתוג יעילות גבוהה יכולים להעביר את מרבית כוח הקלט לתפוקה ללא אובדן.

סקירה כללית של רגולטור מתח LM2596

LM2596 הוא פלט 3A פלט מתג מתג מדרג סוג משולב שבב ווסת מתח משולב המיוצר על ידי Texas Instruments.הוא מצויד במתנד תדר קבוע (150kHz) ובווסת מתח הפניה (1.23 וולט), ויש לו מעגלי הגנה מלאים, כולל מגבלת זרם ומעגלי כיבוי תרמיים.השימוש בשבב זה יכול להפחית מאוד את הביקוש למכשירים היקפיים, ובכך לבנות מעגלים מייצבים מתח יעיל.

השבב משלב פיצוי תדרים ומחולל תדרים קבוע באופן פנימי, עם תדר מיתוג של 150 קילו הרץ.בהשוואה לרגולטורים מתגים בתדר נמוך, הוא יכול להשתמש במפרט קטן יותר של רכיבי סינון.בשל העובדה שהמכשיר דורש רק מינימום של 4 רכיבים חיצוניים ויכול להשתמש במשרנים סטנדרטיים אוניברסליים, השימוש ב- LM2596 מותאם אופטימיזציה, ומפשט משמעותית את התכנון של מעגל אספקת החשמל.

החלפות ושווים

• ACT4523

• BD9876

• • LM2576

תכונות של רגולטור מתח LM2596

• מצב המתנה של הספק נמוך, ערך מנת המשכל האופייני הוא 80UA

• המעגל ההיקפי שלו פשוט, הדורש לפחות 4 רכיבים חיצוניים.

• הוא משתמש בתדירות תנודה פנימית של 150 קילו הרץ והוא רגולטור מתח מיתוג מהדור השני עם צריכת חשמל נמוכה ויעילות גבוהה.

• זה יכול להשיג כוח חיצוני עם זרם המתנה של 80UA בלבד.

• יש לו מעגלי הגנה עצמית (הגנה מגבילה לזרם דו-שלבי ומעגל הגנה מלא של טמפרטורה יתר המנתק את הספק בתנאים לא תקינים).

• בתנאי עומס קלט ויציאה ספציפיים, ניתן להבטיח כי שגיאת מתח היציאה תהיה בטווח של ± 4%, וניתן להבטיח כי שגיאת תדר התנודה תהיה בטווח של ± 15%.

תצורת PIN של רגולטור מתח LM2596

ל- LM2596 יש בסך הכל חמישה סיכות.שמות הסיכות והפונקציות שלה הם כדלקמן.

Pin Configuration of LM2596 Voltage Regulator

סיכה 1 (VIN): זהו אספקת חשמל הקלט החיובית של הרגולטור מיתוג IC.קבל עוקף קלט מתאים חייב להיות נוכח על ה- PIN כדי למזער את מעברי המתח ולספק את זרם המיתוג הנדרש לרגולטור.

PIN 2 (OUT): מתג פנימי.המתח על סיכה זו עובר בין בערך (+VIN -VSAT) וכ- 0.5V עם מחזור חובה של ווטווין.כדי למזער את הצימוד למעגלים רגישים, עלינו לשמור על אזור הנחושת PCB לחיבור לסיכה זו למינימום.

סיכה 3 (GND): קרקע מעגל

סיכה 4 (FB): חישת מתח הפלט המותאם להשלמת לולאת המשוב.

סיכה 5 (ON '/OFF): זה מאפשר להשתמש באות לוגיקה כדי לכבות את מעגל הווסת המיתוג, ובכך להפחית את זרם אספקת הקלט הכולל לכ- 8OUA.משיכת סיכה זו מתחת למתח סף של כ- 1.3 וולט מדליק את הרגולטור, תוך משיכת סיכה זו מעל 1.3 וולט (עד 25 וולט) מכבה את הרגולטור.אם אין צורך בתכונת כיבוי זו, ניתן לחבר את סיכת ההפעלה/כיבוי לסיכת הקרקע או להשאיר אותה.בשני המקרים, הרגולטור יהיה במצב ON.

מבנה LM2596 ווסת מתח

LM2596 מכיל בדרך כלל את החלקים הבאים.

מקור מתח הפניה

בתוך LM2596, בדרך כלל ב 1.23V, נמצא מקור מתח התייחסות.מתח התייחסות זה משמש בסיס להשוואה בין מתח הקלט ומתח היציאה, ומבטיח את היציבות של מתח היציאה.

מגבר לולאת משוב ושגיאות

הוא כולל לולאת משוב המודדת את מתח הפלט (VOUT) ומשווה אותו למתח התייחסות.באופן זה, כל סטייה במתח הפלט מייצרת אות שגיאה המוגבר ומשמש להתאמת מחזור התפקיד של ה- FET המיתוג לשמירה על יציבות.

מעגל הגנה

הוא מכיל תכונות מובנות של כיבוי תרמי והגבלת זרם כדי להגן על ה- IC והרכיבים המחוברים מפני נזק.

היגיון שליטה

היגיון בקרה פנימית מנהל פעולות תזמון ומיתוג.בדרך כלל זה פועל בתדר קבוע ואחראי להפעלת וכיבוי ה- FET הפנימי.

טרנזיסטור מיתוג פנימי (FET)

בדרך כלל הוא מכיל טרנזיסטור אפקט שדה N-Channel Power Power (FET) המשמש כאלמנט המיתוג.FET זה מאפשר ל- LM2596 לעבור נתיבי זרם, ובכך להפחית את המתח.

הנחיות פריסת PCB LM2596

כמו בכל רגולטור מיתוג, פריסת לוח המעגל המודפס חשובה מאוד.החלפת זרמים המהווים במהירות עם השראות חיווט, קיבול תועה והשראות טפילית של עקבות הלוח המודפסים יכולים לייצר מעברי מתח שיכולים לייצר הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) ולהשפיע על הפעולה הרצויה.כפי שצוין בתמונה, כדי למזער את השראות ולולאות הטחון, יש לשמור על אורך המוליכים המצוינים בקווים כבדים ככל האפשר.לקבלת התוצאות הטובות ביותר, יש להשתמש בבניית הארקה של נקודה אחת או בבניית מטוס קרקע.

לעומת זאת, יש לשמור על אזור ה- PCB המחובר ל- PIN 2 (פולט של המתג הפנימי) של ה- LM2596 למינימום על מנת למזער את הצימוד למעגלים רגישים.

חלק רגיש נוסף במעגל הוא המשוב.חשוב לשמור על חיווט המשוב הרגיש.כדי להבטיח זאת, אתר פיזית את נגדי התכנות בקרבת הרגולטור, בעת שימוש בגרסה המתכווננת של הרגולטור LM2596.

מהו עיקרון בקרת PWM של רגולטור מתח LM2596?

ה- LM2596 מעסיק בקרת PWM לשמירה על מתח יציאה עקבי על ידי אפנון תקופות צינור המיתוג לתקופות ומחוצה לה.כאשר מתח הכניסה עולה על מתח היציאה, צינור המתג מופעל, וגורם למשרן לאחסן אנרגיה, הקבל לפריקה ומתח היציאה יישאר יציב.לעומת זאת, כאשר מתח הכניסה נופל מתחת למתח היציאה, המתג מבטל, מה שמוביל לשחרור אנרגיה ממשרן, טעינה קבלים ומתח יציאה יציב.מנגנון בקרת PWM זה מאפשר ויסות מדויק של מתח היציאה.

יישומים של רגולטור מתח LM2596

• תקשורת אלחוטית: ניתן להשתמש בה במכשירי תקשורת אלחוטית שונים שצריכים לספק כוח יציב, כולל מודולי Bluetooth, נתבי WiFi ומכשירי תקשורת ניידים.זה יכול להמיר ביעילות מתח אספקת חשמל לא יציב למתח יציאה יציב, ובכך להבטיח את הפעולה הרגילה של ציוד תקשורת אלחוטית.

• תאורת LED: ניתן להשתמש ב- LM2596 כדי לעמעם ולשלוט במערכות תאורת LED כדי להבטיח בהירות מתמדת ואספקת חשמל יציבה.

• אבות -טיפוס אלקטרוניים: הוא משמש בדרך כלל גם באב -טיפוס אלקטרוני מכיוון שהוא קל לשימוש ופחות יקר ויכול לספק את הכוח הנדרש.

• אספקת חשמל: ניתן להשתמש ב- LM2596 לתכנון סוגים שונים של ספקי חשמל, כולל מיתוג ספקי חשמל וספקי חשמל לינאריים.זה יכול להמיר קלט מתח גבוה (כגון 12 וולט או 24 וולט) לפלט מתח נמוך (כגון 5V או 3.3 וולט) שאתה צריך, לספק כוח יציב ואמין לחיישנים, תאורת LED, בקרי מיקרו, מכשירים אלקטרוניים וכו '.

שאלות נפוצות [שאלות נפוצות]

1. האם LM2596 יכול לדרוך למעלה?

מתח הכניסה של הלוח יכול להיות בין 4V ל- 35V;ניתן לכוונן את מתח הפלט בין 1.25V ל- 25V.אחד הרגולטורים בדירקטוריון הוא ממיר מטה והשני ממיר מדרגה.

2. מה הפונקציה של LM2596?

סדרת הרגולטורים LM2596 הם מעגלים משולבים מונוליטיים המספקים את כל הפונקציות הפעילות עבור רגולטור מיתוג שלב (BUCK), המסוגל לנהוג בעומס 3-A עם ויסות קו ועומס מעולים.

3. מה העיצוב של אספקת החשמל LM2596?

ה- LM2596 הוא למעשה ווסת מתח המעוצב כממיר באק.זה יכול להתמודד עם מתחי כניסה עד 40 וולט, ולהפוך אותם ביעילות למטה כדי לייצר מתח יציאה נמוך ויציב (VOUT) שיכול להיות נמוך כמו 3V או גבוה כמו 35 וולט.

4. מהו טווח הקלט של LM2596?

ה- LM2596 הוא רגולטור מיתוג פופולרי מדרג פופולרי בדרך כלל.הגרסה המתכווננת יכולה לקחת מתח קלט מ- 4.5V ל- 40V ולהמיר אותו למקור מתח משתנה עד 3A של זרם ממשיך.

5. מה השימוש בממיר LM2596 למטה?

ממיר ה- DC-DC BUCK LM2596 הוא כלי רב-תכליתי ושימושי להמרת מתח כניסה גבוה יותר למתח יציאה נמוך יותר.ניתן להשתמש בו להפעלת מכשירים מרובים עם דרישות מתח שונות ממקור יחיד, ויש לה הגנה מובנית בזרם יתר לבטיחות נוספת.

עלינו

ALLELCO LIMITED

Allelco הוא חד-פעמי מפורסם בינלאומי מפיץ שירותי רכש של רכיבים אלקטרוניים היברידיים, המחויב לספק שירותי רכש ושרשרת אספקה מקיפים לרכיבים לתעשיות הייצור וההפצה האלקטרוניות הגלובליות, כולל 500 מפעלי OEM העולמיים והמתווכים העצמאיים.
קרא עוד