Меню

Как регулировать ток lm2596s

Импульсные стабилизаторы напряжения на микросхемах LM2576 и LM2596
(1,5-50 В) для блоков питания с регулируемым выходным напряжением и высоким КПД.

Регуляторы серии LM2576 это монолитные интегральные схемы, которые обеспечивают все активные функции понижающего импульсного стабилизатора, поддерживающие максимальный ток 3А в линии нагрузки. Эти устройства доступны в версиях как с фиксированными, так и с изменяемыми выходными напряжениями, требуют минимальное количество внешних компонентов, просты в использовании, работают на частоте встроенного генератора 52 кГц.
Полезным бонусом является введённая в LM2576 схема защиты, срабатывающая при превышении тока нагрузки сверх положенных 3А.

Для наших регулируемых целей подойдут микросхемы с маркировкой LM2576ADJ (с максимальным входным напряжением 40 Вольт), либо LM2576HV-ADJ (с максимальным входным напряжением 55 Вольт).

Принципиальная схема регулируемого блока питания взята прямиком из datasheet-а на микросхему.

Рис. 1

В сети эта же схема повсеместно гуляет и для устройств, построенных на микросхеме LM2596, работающей с большей частотой встроенного генератора, и, соответственно, с уменьшенными значениями индуктивностей.
Это не совсем правильно! У LM2596 схема включения согласно технической документации построена несколько иначе, чем у LM2576. Поэтому будьте бдительны — есть нюансы.

На схеме я умышленно не стал рисовать трансформатор и диодный мост, чтобы не ограничивать выбор радиолюбителя только силовыми низкочастотными трансформаторами. Данный регулируемый стабилизатор с не меньшим успехом можно совокупить и с импульсным источником напряжения, к примеру, таким, как приведён на странице по ссылке ссылка на страницу.

В качестве L1 производитель рекомендует промышленный дроссель на жёлтом кольце PE-92108 (Рис.2 слева), но не кто не мешает вооружиться и дроссельком отечественного производителя (КИГ), намотанном на цилиндрическом магнитопроводе (Рис.2 справа).


Рис. 2

На мой непредвзятый взгляд купить готовый дроссель проще, чем искать подходящий сердечник для самостоятельной намотки. Однако для желающих самолично вырастить дубраву из жёлудя, вполне подойдут кольца, выдернутые из блока питания ПК, либо AMIDON-овские из карбонильного железа жёлто-белого цвета (материал 26), либо сине-зелёные (материал 52).
Главное, чтобы полученное моточное изделие обладало индуктивностью 150мкГн и пропускало токи — не менее 3А. Намоточный провод должен иметь диаметр 1мм.

В качестве иллюстрации к нашей повести приведу пример радиолюбительской реализации регулируемого блока питания на LM2576, позаимствованный с сайта www.komitart.ru (Рис. 3).


Рис. 3

И для кучи пример преобразователя напряжения с сайта http://320volt.com (Рис. 4).


Рис. 4

Что тут скажешь?
Отечественный радиолюбитель явно сэкономил на размере кольца, да и количество витков — немного из другой оперы.
В буржуйском варианте всё отлично! Особенно порадовала обширная «земля», которая является хорошим подспорьем, как для овощеводов Якутии, так и для всех тех, кто ведёт суровую борьбу против высокочастотных наводок и помех в устройствах со значительными величинами протекающих импульсных токов.

К сожалению, оба ваятеля проигнорировали выходной фильтр L2-C1 (Рис.1), который производитель микросхемы обозначил как необязательный (опционный) причиндал. А зря!

Если стабилизированный источник планируется использовать для запитывания не только моторов, лампочек и светодиодов, то значение уровня пульсаций выходного напряжения является не менее важным, чем параметр стабильности выходного напряжения. Тут-то и должна вступить в действие опционная LC-цепочка, позволяя снизить величину этих пульсаций в десяток-другой раз.

Теперь, что касается импульсных регулируемых стабилизаторов напряжения на микрсхеме LM2596.

Максимальное входное напряжение для этих микросхем ограничено значением 40В, соответственно максимальное стабилизированное напряжение на выходе составляет величину 37В, максимальный ток нагрузки — 3А.
Казалось бы — всё хуже, чем у LM2576HV. И на кой оно нам надо?
А тут всё дело в в том, что микросхемы серии LM2596 работают на частоте встроенного генератора не 52, а 150кГц, позволяя использовать компоненты фильтра меньших номиналов, а соответственно, и меньших размеров.
Приведём схему включения LM2596 согласно datasheet-а.


Рис. 5

Cin — 470 μF, 50-V, Aluminum Electrolytic Nichicon PL Series
Cout — 330 μF, 35-V Aluminum Electrolytic, Nichicon PL Series
D1 — 5A, 40V Schottky Rectifier, 1N5825
L1 — 47 μH,
R1 — 1 kΩ, 1%

Всё достаточно близко к схеме включения M2576, представленной на Рис.1. И разница в значении R1 1 кОм, против 1,2 кОм, скорее всего ни на что не повлияет. По большому счёту — всё различие только в компенсационном конденсаторе Cff, обеспечивающем, по убеждению производителя, дополнительную стабильность работы устройства.
Значение номинала этого конденсатора находится в диапазоне 390pF-33nF в зависимости от выходного напряжения. Если стабилизатор предполагается делать регулируемым, его значение следует выбрать в диапазоне 1-1,5 nF.

При разработке конструктива и печатных плат стабилизаторов на микросхемах LM2576 и LM2596 переменный резистор R2, регулирующий выходное напряжение, следует располагать в непосредственной близости к печатной плате (длина соединительных проводов не должна превышать 3-5 см).

Источник

DC-DC понижающий преобразователь LM2596S

Сегодня речь пойдет о понижающем преобразователе постоянного напряжения LM2596S, заказанном мною на Aliexpress. Свежей эту покупку никак не назовешь, но руки до написания обзора у меня дошли только сейчас. В момент совершения заказа, мною было куплено 4 таких преобразователя. Два из них до сих пор лежали на полки в ожидании своего часа (планировал использовать их для продления жизни диодных ДХО в автомобиле, заказанных мною не так давно), но жара, выпавшая на отпуск, сменил эти планы.

Поскольку в +35 сидеть в душной квартире в городе занятие не из самых приятных, то я решил провести свой отпуск на природе за городом. А поскольку всяких электронных гаджетов с быстро садящимися аккумуляторов сейчас полно у всех, то вопрос их зарядки все так же актуален. Конечно, можно воспользоваться портативным зарядным устройство, но что делать, если и оно разрядится? И вот тут мне на помощь придет солнечная панель, заказанная пару лет назад и до сих пор просто пылящаяся без какого-либо применения. Почему? — спросите вы. Все просто, из-за отсутствия хоть какого-нибудь регулятора, напряжение с панели выдается в самых разных пределах: от 2 до 7 вольт. А что можно зарядить зарядкой в 6-7В? Уж точно не смартфон. Мой выдавал примерно такую надпись при попытке его зарядки от солнечной панели:

А если панель помещать в тень, то зарядка уже не идет из-за слишком низкого напряжения. Поэтому, единственным рабочим вариантом мне виделось установка преобразователя напряжения. И LM2596S подходит для этой чуть ли не идеально.
Итак, как я уже говорил, заказывал я сразу 4 преобразователя. На то, чтобы из Китая добраться в Беларусь, у посылки ушло около месяца. Если кому-нибудь интересно, то узнать маршрут движения посылки можно тут.

Каждая плата находилась в отдельном антистатическом пакетике, который был запечатан. В живую преобразователь выглядит следующим образом:

В основе схемы лежит довольно широко распространённый импульсный регулируемый стабилизатор LM2596S-ADJ с рабочей частотой 150kHz. Максимальный выходной ток у этого преобразователя 3A (но тут уже без дополнительного радиатора не обойтись), коэффициент полезного действия находится в пределах 73-93%, что на сегодня далеко не самый лучший показатель. Однако для моих целей этого более чем достаточно.

К качеству изготовления преобразователя у меня особых претензий нет: местами с платы не смыт флюс, местами качество пайки немного хромает, но ничего из ряда вон.

Плата с односторонним расположением элементов. На оборотной стороне только наименование, модель и направление подключения.

Параметры у регулятора следующие (заявлено продавцом):

— Режим исправление: не синхронный выпрямитель;
— Входное напряжение: 3 В-40 В;
— Выходное напряжение: 1.3 В-35 В;
— Выходной ток: Номинальный ток 2A, максимальная 3A (дополнительный радиатор требуется);
— Эффективность преобразования: 92% (максимально);
— Частота: 65 кГц;
— Пульсация выхода: 30mV (максимум);
— Регулировка нагрузки: ± 5 процента;
— Регулировка напряжения: ± 2.5 процента;
— Рабочая температура:-минус 40 градусов-85 градусов;
— Размеры: 43 мм * 21 мм * 14 мм (Д * Ш * Г).

С учетом довольно компактных размеров платы (что с одной стороны плюс), все элементы расположены на ней рядом друг с другом, что существенно снижает рассеивание тепла (что с другой стороны существенный минус).

Регулировка выходного напряжения осуществляется при помощи многооборотного подстроечного резистора, благодаря чему можно без особых проблем задать нужное значение.

Клеммников на плате нет, так что все провода придется паять. Правда, сложного в этом ничего нет, так как места пайки подписаны. Перепутать что-либо просто невозможно. Зато есть отверстия для крепежных винтов на тот случай, если плату понадобится где-нибудь закрепить.

На входе и выходе стоят конденсаторы. На входе — емкостью 100 uF, максимальное напряжение 50В. На выходе — полимерный, что способствует снижению пульсации выходного напряжения.

Как я уже говорил, максимальный ток — 3А. Если превысить данное значение, то сработает защита, которая сводится к кратковременному разрыванию цепи. Но использовать данный регулятор на максимальном значении я бы никому не советовал, так как температура нагрева будет существенной (около 90-100 градусов).

В принципе, на этом с теорией покончено и можно переходить к усовершенствованию солнечной панели. Для этого надо разрезать идущий от нее провод, впаять в разрыв наш преобразователь и вуаля — все готово.

Положив панель на солнце, видим, что напряжение — 6,53В.

К сожалению, на солнце данные с ЖК экранчика тестера становятся еле различимыми, потому на фото их плохо видно. Так что буду их дублировать текстом.

Если сейчас к панели подключить кабель, а к нему телефон, то можно будет увидеть то, что показано на первом фото, размещенном в начале обзора.

Впаяв в цепь наш преобразователь, видим, как на нем начинает светиться синий диод, что свидетельствует о том, что на него подается напряжение.

Подключив USB тестер, при помощи построечного резистора выставляем напряжение на выходе в 5,29В.

Подключаем к нему кабель, а к кабелю телефон. Видим, что начинается зарядка 🙂 То есть наконец таки наша солнечная панель перестала быть бесполезной и начала помогать нам экономить электроэнергию 🙂

Во время зарядки напряжение упало до 4,92В. Зарядка осуществляется током в 0,22А. Не самый лучший показатель, но не критично. К тому же не стоит забывать, что заряжаемся мы от энергии солнца, а не от домашней сети.

Вот так выглядит зарядное устройство в сборе.

Так что вывод тут один — преобразователь работает и справляется с поставленными перед ним задачами. А в описанных выше условиях он даже не начал греться.

Да, на то, чтобы зарядить аккумулятор от солнечной панели придется потратить куда больше времени, нежели при зарядке от обычной розетки, но не следует забывать, что, во-первых, розетки не всегда под рукой, а, во-вторых, солнечная энергия пока что абсолютно бесплатная 🙂

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Источник

LM2596 — понижающий DC-DC преобразователь напряжения

LM2596 DC-DC преобразователь

LM2596 — это импульсный понижающий регулируемый стабилизатор постоянного напряжения. Имеет высокий КПД. Меньше нагревается если сравнивать с модулями на линейных стабилизаторах. Источник питания может применяться в широком спектре устройств. К безусловным достоинствам относится работа в ощутимом диапазоне входного напряжения. Вместе с большим КПД это дает хорошие результаты при последовательном включении DC-DC LM2596 с химическими источниками тока, солнечными панелями или ветряными генераторами.

Дополнив преобразователь DC-DC LM2596 трансформатором, выпрямителем и фильтром получим блок питания. На входе стабилизатора напряжение должно быть большее выходного минимум на 1.5 В. При потреблении мощности от DC-DC LM2596 более десяти Вт следует применять средства охлаждения.

Предусмотрены крепежные отверстия под винт. Клеммников нет, провода придется паять. Под микросхемой есть отверстия с металлизацией для дополнительного отвода тепла на обратную сторону платы.

  • 1 Технические характеристики преобразователя LM2596
  • 2 Принципиальная схема преобразователя LM2596
  • 3 Схема подключения LM2596 DC-DC преобразователя
  • 4 Фото галерея
  • 5 Материалы
  • 6 Купить LM2596 на AliExpress
  • 7 Похожие записи

Технические характеристики преобразователя LM2596

  • Эффективность преобразования (КПД): до 92%
  • Частота переключения: 150 кГц
  • Рабочая температура: от -40 до + 85 °C
  • Влияние изменения входного напряжения на уровень выхода: ± 0.5%
  • Поддержание установленного напряжения с точностью: ± 2.5%
  • Входное напряжение: 3-40 В
  • Выходное напряжение: 1.5-35 В (регулируемое)
  • Выходной ток: номинальный до 1А, от 1 до 2А заметно возрастает нагрев, предельный 3A (требуется дополнительный радиатор)
  • Размер: 45x20x14 мм

Принципиальная схема преобразователя LM2596

В некоторых модулях защитный диод D1 включен обратно-параллельно на входе, но в таком случае не нужно забывать подсоединить и предохранитель на входе, который сгорит, если перепутать полярность, также этот диод защищает от всплесков напряжения на выходе.

Существуют варианты с прямым включением диода D1 (SS34, SS54) на входе, обычно это диоды Шоттки, у этих диодов есть два положительных качества: весьма малое прямое падение напряжения (0.2-0.4 вольта) на переходе и очень высокое быстродействие.
Но дешёвые модули на базе LM2596 не имеют защитного диода, с одной стороны — это минус, так как случайно можно убить преобразователь перепутав полярность на входе, а с другой стороны — это плюс, потому что на диоде будет падать некоторое напряжение и греться при больших токах.

Схема подключения LM2596 DC-DC преобразователя

Подключается преобразователь очень просто, не стабилизированное напряжение подается на контакты модуля +IN, –IN (плюс и минус соответственно), а выходное напряжение снимается с контактов платы +OUT, -OUT.

LM2596 - Схема подключения DC-DC преобразователяС обратной стороны есть стрелка, что указывает в какую сторону идёт преобразование.
Схема подключения LM2596 DC-DC преобразователя

Источник

Поделки своими руками для автолюбителей

дс дс преобразователь

Понижающий модуль LM2596: характеристики и установки

DC-DC преобразователи применяются мастерами в автомобилестроении, а также при изготовлении электроники, вычислительных машин, телекоммуникационного оборудования. Созданные по этому принципу микросхемы применяются для изменения напряжения до требуемых параметров. Одним из таких приборов является преобразователь постоянного напряжения LM2596. О функционировании подобных устройств и конкретных характеристиках этой модели мы расскажем далее.

Типы преобразователей

Для потребителей выпускают конвертеры без индуктивности и вместе с ней. Первые используются только для маломощных нагрузок. С ними создают дешевые блоки питания, поскольку берутся самые простые компоненты. Эти преобразователи выпускаются с регулируемым и фиксируемым напряжением.

Модели приборов с индуктивностью больше распространены, они удобней, поскольку применяются без гальванической развязки. В этой цепи есть один источник питания, напряжение в котором понижается и повышается с обратной полярностью.

Индуктивные модули выпускаются нескольких видов:

lm2596 dc dc понижающий модуль, схема

  • Понижающие. У них напряжение на выходе ниже, чем на входе. Параметры устройств зависят от нагрузки и основных потребностей. Ключевым элементом является транзистор, который управляется через импульсный модулятор.
  • Повышающий. Здесь все наоборот: показатель на выходе больше, чем на входе. Уровень увеличивается в несколько раз, при этом его можно стабилизировать и настраивать.
  • С регулируемым напряжением. Эти детали используются в устройствах с ионной батареей, когда необходимо то повышенное, то пониженное напряжение. Потом устройство ослабевает, но оно все равно способно поддерживать необходимое значение.
  • С гальванической развязкой. С микросхемами используются импульсные трансформаторы на несколько обмоток. Благодаря этому нет связи между входной и выходной цепью. Разница между параметрами получается существенная, поэтому она используется для компонентов с высоким напряжением.

Перечисленные устройства могут выпускаться стабилизированными или нет, точно также, как выходное напряжение может иметь гальваническую развязку или быть без нее.

Характеристики микросхемы LM2596

Этот преобразователь поддерживает напряжение от 3 до 40 В, но ток нагрузки здесь не должен превышать 3 А. Некоторые микросхемы имеют регулируемый выход, а другие выпускаются без него. Этот момент стоит уточнять у продавцов.

На корпусе устройства есть пять контактов. Первые два отвечают за входное и выходное напряжение, третий является общим, а четвертый нужен для обратного движения. Последний используется для включения и отключения устройства. Производитель выпускает модель в разном виде, чтобы изгибы не мешали поверхностному монтажу.

Технические характеристики у детали стандартные. Параметры входного напряжения указываются на корпусе, перед этим ставится черточка. На регулируемых устройствах в конце обозначений пишется adj.

dc dc преобразователь понижающий

Для упрощения ремонта или создания деталей есть уже собранные регулируемые блоки питания, где основным элементом выступает микросхема LM2596. Ее наличие прописывают в наименовании товара.

Регулировка и схемы включения

Для получения необходимого уровня напряжения меняют сопротивление в собранной цепи. С этой целью придерживаются блок-схемы, которая предназначена для понижающего модуля. В этом случае контакт обратной связи подключают к резистору. В зависимости от типа микросхемы его подсоединяют к резистору или другой детали. При изменении сопротивления меняется и уровень выходного напряжения.

lm2596 dc dc

Требования к комплектующим и схема включения обычно описана в ТО. Катушку индуктивности, конденсаторы, диоды подбирают в зависимости от нагрузки и напряжения. Диод следует брать такой, чтобы он был рассчитан на возможное короткое замыкание.

Производитель сразу указывает, что допускать перегрева устройства при использовании понижающего модуля нельзя, особенно если ток в нагрузке превышает 2 А. При повышении показателей потребуется принудительное охлаждение.

Также во время подключения микросхемы стоит вести себя аккуратно и не путать плюс с минусом. Если изначально все неправильно подключить, то устройство может моментально выйти из строя.

Принцип работы преобразователя

Для получения общего понимания основных возможностей этой детали, мы рассмотрим принцип ее работы:

lm2596 характеристики

  1. Накапливается заряд. При замкнутом ключе цепь выглядит именно так. Ток идет от источника и в это же время накапливается энергия.
  2. Переходит в конденсатор. При размыкании катушка держит энергию в магнитном пространстве. Уровень тока не меняется, но дополнительные импульсы энергии заставляют напряжение подниматься. Так открывается путь, проходящий через диод. Энергия переходит дальше и частично накапливается в конденсаторе.
  3. Передается потребителю. После замыкания ключа энергия скапливается в области катушки. Тем временем основной потребитель получает ток, который идет от конденсатора.

Монтаж

Для установки понижающего модуля в домашних условиях используют самодельные стойки, которые делают из луженого провода. Его диаметр не должен превышать 1 мм, поскольку сама деталь тоже выпускается в миниатюрном размере. Стойки удобны при использовании, они не смещаются от обычных штырей. Во время работы и припаивания деталей они нагреваются, но не очень сильно.

Похожая конструкция используется, когда к плате требуется припаять провода. Она обеспечивает жесткость и надежную фиксацию. При этом если понижающий модуль выйдет из строя, то не придется много всего переделывать для его замены. В таком случае во время монтажа плата получается по размерам примерно такой же, как у аналогового стабилизатора.

Преобразователь постоянного напряжения LM2596 считается более привлекательным в сравнении с другими деталями, поскольку работает в широком диапазоне напряжений. Даже при использовании минимальных показателей на выходе они увеличатся в несколько раз.

Источник



Микросхема LM2596

Микросхема LM2596 это монолитный DC-DC преобразователь постоянного напряжения 3-40 вольт до уровня 3.3, 5, 12 вольт, с максимальным током нагрузки до 3 A. Есть версии с регулируемым выходом. Устройство характеризуется наличием внутренней частотной компенсации, рабочей частотой 150 кГц, защитной схемой от короткого замыкания и полного отключения при перегреве. Применяется в регулируемых импульсных блоках питания, стабилизаторах, светодиодных драйверах и др.

  1. Распиновка
  2. Характеристики lm2596 DC-DC
  3. Маркировка
  4. Регулировка
  5. Типовые схемы включения
  6. Меры безопасности
  7. Аналоги
  8. Производители и DataSheet lm2596

Распиновка

Корпус устройства имеет пять контактов, которые имеют следующее назначение:

  1. входное напряжение (VIN);
  2. преобразованное выходное напряжение (VOUT);
  3. общий контакт (Gnd);
  4. для обратной связи (Feedback);
  5. включение/выключение (ON/OFF).

LM2596t цоколевка

Производится в классическом корпусе TO-220 (модель LM2596T), с различными вариантами свинцового изгиба и для поверхностного монтажа TO-263 (модель LM2596S), D2PAK-5.

Вид lm2596 ТО-220 и ТО-263

Характеристики lm2596 DC-DC

Микросхема lm2596 имеет следующие технические характеристики:

Hw 411 dc-dc, c таким дополнением в наименовании товара продаются уже готовые модули регулируемых блоков питания, в которых lm2596s-adj или его аналоги является основным элементом. Такие сборки еще называют регулируемыми стабилизаторами напряжения на lm2596. Встречаются HW-411 на базе более новой микросхемы XL4015, с улучшенными характеристиками по току до 5 А. Некоторые производители оснащают HW 411 дисплеем, он отображает информацию о его работе и выдаваемом выходном питании.

Модуль HW-411 adj

Регулировка

Для получения требуемого уровня выходного напряжения надо изменить сопротивление в цепи обратной связи микросхемы. Вот функциональная блок-схема понижающего модуля lm2596 dc dc.

Состав функциональный lm2596

Таким образом, надо подключить к контакту Feedback переменный резистор. В зависимости от версии микросхемы он будет соединен последовательно с внутренним резистором R2. Путем изменения сопротивления переменного резистора, надо добиться необходимого уровня на выходе микросхемы.

Типовые схемы включения

Порядок подбора элементов и схемы включения с фиксированным и регулируемым питанием приведен в техническом описании устройства. В зависимости от требуемого выходного напряжения и тока в нагрузке, подбирают катушку индуктивности (L1), управляющий диод (D1), конденсаторы на выходе (COUT) и входе (CIN) микросхемы. Управляющий диод подбирают, учитывая возможное появление короткого замыкания на выходе микросхемы. Типовая схема с регулируемым выходным напряжением приведена ниже.

Схема с регулируемым выходным напряжением lm2596

Данная схема взята из datasheet от производителя Texas Instrument. Это техническое описание включает онлайн-калькулятор для подбора элементов для этой схемы. Для использования его придется пройти процедуру регистрации на сайте производителя. В связи с популярностью устройства, в сети встречаются перевод технического описания на русском языке.

Меры безопасности

Не допускайте перегрева устройства, особенно при потреблении тока в нагрузке более 2 А. При увеличении потребляемой мощности потребуется охлаждение.

При подаче напряжения не перепутайте плюс с минусом. Неправильное подключение к источнику питания, чаще всего, приводит к выходу устройства из строя.

Аналоги

В качестве замены могут подойти следующие интегральные схемы: LM2678, L5973D, ST1S10, ST1S14, XL4015.

Источник

Читайте также:  Как замерить зарядный ток аккумулятора мультиметром