Namai Dienoraštis~~Nuo teorijos iki praktikos: LM2596 įtampos reguliatoriaus įgyvendinimas jūsų projektuose~~

~~2024/04/29~~ ~~534~~

Nuo teorijos iki praktikos: LM2596 įtampos reguliatoriaus įgyvendinimas jūsų projektuose

Įtampos reguliatorius yra maitinimo grandinė arba įranga, galinti automatiškai sureguliuoti išėjimo įtampą.Tai gali stabilizuoti maitinimo įtampą, kuri labai svyruoja arba neatitinka elektros įrangos reikalavimų nustatytos vertės diapazone, leidžiant įvairioms grandinėms ar elektros įrangai veikti paprastai esant vardinei darbo įtampai.Žemiau pasinersime į funkcijas, PIN konfigūraciją, struktūrą, PCB išdėstymo principą ir programas LM2596 įtampos reguliatorius.

Katalogas

1. Kas yra įtampos reguliatorius?

2. LM2596 įtampos reguliatoriaus apžvalga

3. LM2596 įtampos reguliatoriaus savybės

4. LM2596 įtampos reguliatoriaus PIN konfigūracija

5. LM2596 įtampos reguliatoriaus struktūra

6. LM2596 PCB išdėstymo gairės

7. Koks yra LM2596 įtampos reguliatoriaus PWM valdymo principas?

8. LM2596 įtampos reguliatoriaus taikymas

Kas yra įtampos reguliatorius?

Įtampos stabilizatorius yra prietaisas, kuris palaiko stabilų išėjimo įtampą ir susideda iš valdymo grandinės, įtampos reguliavimo grandinės, servo variklio ir kt. Kai keičiasi įvesties įtampa ar apkrova, valdymo grandinė reaguos į mėginių ėmimą, palyginimą ir palyginimą ir palyginimą ir palyginimą irsustiprinti rezultatai, tada vairuokite servo variklį.Dėl šio proceso keičiasi įtampos reguliatoriaus anglies šepetėlio padėtis, automatiškai sureguliuojant ritės posūkių santykį, kad išlaikytų išėjimo įtampos stabilumą.

Įtampos reguliatoriai daugiausia yra suskirstyti į linijinius reguliatorius ir perjungimo reguliatorius.Abu reguliuoja sistemos įtampą, tačiau linijiniai reguliatoriai yra ne tokie efektyvūs, o perjungimo reguliatoriai yra efektyvesni.Didelio efektyvumo perjungimo reguliatoriai didžiąją dalį įvesties galios gali perkelti į išvestį be nuostolių.

LM2596 įtampos reguliatoriaus apžvalga

„LM2596“ yra 3A srovės išvesties laiptelio jungiklio tipo integruotos įtampos reguliatoriaus lustas, pagamintas „Texas Instruments“.Jame yra fiksuoto dažnio osciliatorius (150 kHz) ir etaloninis įtampos reguliatorius (1,23 V), ir turi visas apsaugos grandines, įskaitant srovės ribines ir šiluminio išjungimo grandines.Šio lusto naudojimas gali žymiai sumažinti periferinių prietaisų paklausą, taip sukonstravus efektyvią įtampos stabilizavimo grandines.

Lustas integruoja dažnio kompensaciją ir fiksuoto dažnio generatorių viduje, o perjungimo dažnis yra 150 kHz.Palyginti su žemo dažnio jungiklio reguliatoriais, jis gali naudoti mažesnes filtravimo komponentų specifikacijas.Dėl to, kad įrenginiui reikia tik mažiausiai 4 išorinių komponentų ir gali naudoti universalius standartinius induktorius, optimizuotas LM2596 naudojimas, žymiai supaprastinantis perjungimo maitinimo grandinės projektą.

Pakaitalai ir ekvivalentai

• ACT4523

• BD9876

• LM2576

LM2596 įtampos reguliatoriaus savybės

• Mažos galios režimo režimas, tipinė IQ vertė yra 80UA

• Jos periferinė grandinė yra paprasta, reikalaujanti tik bent 4 išorinių komponentų.

• Jis naudoja 150 kHz vidinį svyravimo dažnį ir yra antros kartos perjungimo įtampos reguliatorius, turintis mažą galios suvartojimą ir didelį efektyvumą.

• Tai gali pasiekti išorinį išjungimą tik su 80UA budėjimo režimu.

• Jis turi savitarnos grandines (dviejų pakopų dažnio redukcijos srovės ribojanti apsauga ir per didele temperatūra visa apsaugos grandinė, nutraukianti galią nenormaliomis sąlygomis).

• Esant specifinėms įvesties įtampos ir išėjimo apkrovos sąlygoms, gali būti garantuojama, kad išėjimo įtampos paklaida yra ± 4%, o virpesių dažnio paklaida gali būti garantuojama, kad ji bus ± 15%.

LM2596 įtampos reguliatoriaus PIN konfigūracija

LM2596 iš viso turi penkis kaiščius.Jo kaiščių pavadinimai ir funkcijos yra šie.

Pin Configuration of LM2596 Voltage Regulator

1 kaištis (VIN): Tai yra teigiamas IC perjungimo reguliatoriaus įvesties maitinimo šaltinis.Prie kaiščio turi būti tinkamas įvesties aplinkkelio kondensatorius, kad būtų sumažintas įtampos pereinamieji rodikliai, ir pateikti reikiamą perjungimo srovę į reguliatorių.

2 kaištis (OUT): vidinis jungiklis.Šio kaiščio įtampa pereina iš maždaug (+VIN -VSAT) iki maždaug -0,5 V su voutvin darbo ciklu.Norėdami sumažinti sujungimą su jautria grandine, turime kuo mažiau išlaikyti PCB vario plotą, prijungtą prie šio kaiščio.

3 kaištis (GND): grandinės žemė

4 kaištis (FB): pakoreguotos išėjimo įtampos, norint užbaigti grįžtamojo ryšio kilpą, jaučia pakoreguotą išėjimo įtampą.

5 kaištis (įjungiamas/išjungtas): Tai leidžia naudoti loginį signalą, kad būtų galima išjungti perjungimo reguliatoriaus grandinę, taip sumažinant bendrą įvesties tiekimo srovę iki maždaug 8oua.Ištraukdamas šį kaištį žemiau ribinės įtampos, esančios maždaug 1,3 V, įjungia reguliatorių, o šis kaištis, viršijantis 1,3 V (iki 25 V), išjungia reguliatorių.Jei šios išjungimo funkcijos nereikia, įjungimo/išjungimo kaištį galima prijungti prie žemės smeigtuko arba palikti.Bet kuriuo atveju reguliatorius bus ON būsenoje.

LM2596 įtampos reguliatoriaus struktūra

LM2596 paprastai yra šios dalys.

Etaloninis įtampos šaltinis

LM2596 viduje, paprastai esant 1,23 V, rasime etaloninio įtampos šaltinį.Ši etaloninė įtampa yra pagrindas palyginti įvesties įtampą ir išėjimo įtampą, užtikrinant išėjimo įtampos stabilumą.

Grįžtamojo ryšio kilpa ir klaidų stiprintuvas

Tai apima grįžtamojo ryšio kilpą, kuri matuoja išėjimo įtampą (VOUT), ir palygina ją su etalonine įtampa.Tokiu būdu bet koks išėjimo įtampos nuokrypis sukuria sustiprintą klaidos signalą ir naudojamas koreguoti perjungimo FET darbo ciklą, kad būtų išlaikytas stabilumas.

Apsaugos grandinė

Jame yra integruotos šiluminio išjungimo ir srovės ribojančios savybės, siekiant apsaugoti IC ir sujungtus komponentus nuo pažeidimų.

Valdymo logika

Vidaus valdymo logika tvarko laiko ir perjungimo operacijas.Paprastai jis veikia fiksuotu dažniu ir yra atsakingas už vidinių FET įjungimą ir išjungimą.

Vidinis perjungimo tranzistorius (FET)

Paprastai jame yra vidinės galios N-kanalo lauko efekto tranzistorius (FET), naudojamas kaip perjungimo elementas.Šis FET leidžia LM2596 perjungti srovės kelius, taip sumažinant įtampą.

LM2596 PCB išdėstymo gairės

Kaip ir bet kuriame perjungimo reguliatoriuje, spausdintos plokštės išdėstymas yra labai svarbus.Sparčiai keičiant sroves, susijusias su laidų induktyvumu, spausdintos grandinės plokštės pėdsakų benere ir parazitine induktyvumu, gali generuoti įtampos pereinamuosius elementus, kurie gali generuoti elektromagnetinius trukdžius (EMI) ir paveikti norimą veikimą.Kaip nurodyta paveikslėlyje, siekiant sumažinti induktyvumą ir žemės kilpas, švino ilgis, nurodytas sunkiomis linijomis, turėtų būti laikomas kuo trumpesnis.Norėdami gauti geriausius rezultatus, reikėtų naudoti vieno taško įžeminimo ar žemės plokštumos konstrukciją.

Kita vertus, LM2596 PCB sritis, prijungta prie 2 kaiščio (vidinio jungiklio emiteris), turėtų būti laikoma minimalia, kad būtų sumažinta jungtis su jautriomis grandinėmis.

Kita jautri grandinės dalis yra grįžtamasis ryšys.Svarbu, kad jautrus grįžtamojo ryšio laidas būtų trumpas.Norėdami tai užtikrinti, fiziškai suraskite šalia reguliatoriaus programavimo rezistorius, kai naudojate reguliuojamą LM2596 reguliatoriaus versiją.

Koks yra LM2596 įtampos reguliatoriaus PWM valdymo principas?

LM2596 naudojamas PWM valdymas, kad išlaikytų pastovią išėjimo įtampą, moduliuodama perjungimo vamzdžio įjungimo ir išjungimo laikotarpius.Kai įvesties įtampa viršija išėjimo įtampą, jungiklio vamzdis suaktyvėja, todėl induktorius kaupia energiją, kondensatorius turi iškrovą, o išėjimo įtampa išlieka stabili.Ir atvirkščiai, kai įvesties įtampa nukrenta žemiau išėjimo įtampos, jungiklio jungiklis išjungia, todėl energija išsiskiria iš induktoriaus, kondensatoriaus įkrovimo ir stabilios išėjimo įtampos.Šis PWM valdymo mechanizmas leidžia tiksliai reguliuoti išėjimo įtampą.

LM2596 įtampos reguliatoriaus taikymas

• Belaidžio ryšio ryšys: Jis gali būti naudojamas įvairiuose belaidžio ryšio įrenginiuose, kuriems reikia suteikti stabilią galią, įskaitant „Bluetooth“ modulius, „WiFi“ maršrutizatorius ir mobiliųjų ryšių įrenginius.Tai gali efektyviai paversti nestabilią maitinimo įtampą į stabilią išėjimo įtampą, taip užtikrinant įprastą belaidžio ryšio įrangos veikimą.

• LED apšvietimas: LM2596 gali būti naudojamas LED apšvietimo sistemoms pritemdyti ir valdyti, kad būtų užtikrintas nuolatinis ryškumas ir stabilus maitinimo šaltinis.

• Elektroninis prototipų sudarymas: Jis taip pat dažniausiai naudojamas elektroniniame prototipuose, nes jį lengva naudoti ir pigiau ir gali suteikti reikiamą galią.

• Maitinimo šaltinis: LM2596 gali būti naudojamas kuriant įvairių tipų maitinimo šaltinius, įskaitant perjungimo maitinimo šaltinius ir linijinius maitinimo šaltinius.Jis gali paversti aukštos įtampos įvestį (pvz., 12 V ar 24 V) į jums reikalingą žemos įtampos išėjimą (pvz., 5 V ar 3,3 V), suteikiant stabilią ir patikimą galią jutikliams, LED apšvietimui, mikrokontroleriams, elektroniniams prietaisams ir kt.

Dažnai užduodami klausimai [DUK]

1. Ar LM2596 gali padidėti?

Plokštės įvesties įtampa gali būti nuo 4 V iki 35 V;Išėjimo įtampa gali būti sureguliuota nuo 1,25 V iki 25 V.Vienas iš plokštės reguliatorių yra žingsnis žemyn keitiklis, o kitas yra žingsnis į viršų keitiklis.

2. Kokia yra LM2596 funkcija?

„LM2596“ reguliatorių serija yra monolitinės integruotos grandinės, kurios suteikia visas aktyvias funkcijas, skirtas atsisakyti (BUCK) perjungimo reguliatoriaus, galinčio vairuoti 3-A apkrovą su puikia linija ir apkrovos reguliavimu.

3. Koks yra LM2596 maitinimo šaltinis?

LM2596 iš esmės yra įtampos reguliatorius, suprojektuotas kaip „Buck“ keitiklis.Jis gali valdyti įvesties įtampą iki 40 V, efektyviai juos nuleisti, kad būtų gauta mažesnė, stabili išėjimo įtampa (VOUT), kuri gali būti net 3 V arba 35 V.

4. Koks yra LM2596 įvesties diapazonas?

„LM2596“ yra dažniausiai naudojamas populiarus perjungimo reguliatorius IC.Reguliuojama versija gali įgauti įvesties įtampą nuo 4,5 V iki 40 V ir konvertuoti ją į kintamą įtampos tiekimą iki 3A tęstinės srovės.

5. Koks yra LM2596 laiptelio keitiklio naudojimas?

„LM2596 DC-DC Buck“ keitiklis yra universalus ir naudingas įrankis, skirtas didesnei įvesties įtampai konvertuoti į mažesnę išėjimo įtampą.Jis gali būti naudojamas keliems įrenginiams, turintiems skirtingą įtampos reikalavimus iš vieno šaltinio, maitinti ir turi įmontuotą per didelę apsaugą, kad būtų užtikrinta papildoma sauga.

Apie mus

ALLELCO LIMITED

Allelco yra tarptautiniu mastu garsus vienas langas Hibridinių elektroninių komponentų viešųjų pirkimų paslaugų platintojas, įsipareigojęs teikti išsamias komponentų viešųjų pirkimų ir tiekimo grandinės paslaugas pasaulinei elektroninės gamybos ir platinimo pramonei, įskaitant pasaulines 500 geriausių OEM gamyklų ir nepriklausomų brokerių.
Skaityti daugiau