LM2596 সুইচিং ভোল্টেজ রেগুলেটরের মূল প্রযুক্তি বিস্তারিতভাবে ব্যাখ্যা করা হলো

জুলাই ১, ২০২৫ সংবাদ - পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট আইসি-এর ক্ষেত্রে, LM2596, একটি দীর্ঘস্থায়ী স্টেপ-ডাউন সুইচিং রেগুলেটর হিসাবে, আজও মাঝারি-পাওয়ার ডিসি-ডিসি রূপান্তরের জন্য পছন্দের সমাধানগুলির মধ্যে একটি। এই নিবন্ধটি এর প্রযুক্তিগত নীতি, ডিজাইন কৌশল এবং সাধারণ সমস্যা সমাধানের পদ্ধতিগুলি নিয়ে আলোচনা করবে।

I. মূল চিপ প্রযুক্তির বিশ্লেষণ

LM2596 একটি উন্নত কারেন্ট-মোড PWM নিয়ন্ত্রণ আর্কিটেকচার গ্রহণ করে। এটি একটি উচ্চ-নির্ভুল 1.23V রেফারেন্স ভোল্টেজ সোর্স (±2% নির্ভুলতা), একটি 150kHz নির্দিষ্ট-ফ্রিকোয়েন্সি অসিলেটর, একটি পিক কারেন্ট লিমিট সার্কিট (সাধারণ মান 3.5A), এবং একটি ওভার-টেম্পারেচার সুরক্ষা সার্কিট (শাট-অফ থ্রেশহোল্ড 150℃) অভ্যন্তরীণভাবে একত্রিত করে। এই আর্কিটেকচারটি 4.5-40V এর বিস্তৃত ইনপুট পরিসরের মধ্যে স্থিতিশীল আউটপুট নিশ্চিত করে।

একটি সাধারণ 12V থেকে 5V/3A অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যের পরীক্ষায়, এই চিপটি 88% রূপান্তর দক্ষতা (3A লোড কারেন্টে), মাত্র 5mA স্ট্যান্ডবাই কারেন্ট (সক্ষম অবস্থায়), ±3% আউটপুট ভোল্টেজ নির্ভুলতা (পূর্ণ তাপমাত্রা পরিসরে), এবং 1ms এর কম স্টার্টআপ সময় (সফট স্টার্ট ফাংশন সক্রিয় থাকলে) প্রদর্শন করেছে। এই প্যারামিটারগুলি এটিকে শিল্প-গ্রেড অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে আলাদা করে তোলে।

II. উন্নত সার্কিট ডিজাইন স্কিম

অপ্টিমাইজড সার্কিট ডিজাইনের মধ্যে নিম্নলিখিত মূল উপাদানগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: ইনপুট ক্যাপাসিটর C1 (0.1μF সিরামিক ক্যাপাসিটরের সাথে সমান্তরালে 100μF ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর), ফ্রিহুইলিং ডায়োড D1 (SS34 শটকি ডায়োড), শক্তি সঞ্চয়কারী ইন্ডাক্টর L1 (47μH/5A পাওয়ার ইন্ডাক্টর), আউটপুট ক্যাপাসিটর C2 (220μF কম ESR ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর), এবং ফিডব্যাক ভোল্টেজ ডিভাইডার রেজিস্টর R1/R2। আউটপুট ভোল্টেজটি Vout = 1.23V × (1 + R2/R1) সূত্র ব্যবহার করে সঠিকভাবে সেট করা যেতে পারে।

পিসিবি লেআউটের প্রতি বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত: পাওয়ার লুপের ক্ষেত্রফল 2 cm² এর কম হওয়া উচিত, ফিডব্যাক ট্রেস সুইচ নোড থেকে কমপক্ষে 5 মিমি দূরে থাকতে হবে, গ্রাউন্ড প্লেন স্টার সংযোগ গ্রহণ করা উচিত এবং চিপের নীচে সম্পূর্ণরূপে কপার ক্ল্যাড করা উচিত (TO-263 প্যাকেজের জন্য, 2 oz কপার ফয়েল + তাপ অপচয়কারী ভিয়া ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়)। এই ব্যবস্থাগুলি সিস্টেমের স্থিতিশীলতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে।

III. সাধারণ ফল্ট ডায়াগনোসিস স্কিম

যখন আউটপুট ভোল্টেজ অস্বাভাবিকভাবে বেশি হয়, তখন FB পিনের রেজিস্ট্যান্সের নির্ভুলতা (1% নির্ভুলতা রেজিস্টর ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়) প্রথমে পরীক্ষা করা উচিত এবং গ্রাউন্ডের সাথে FB পিনের প্রতিবন্ধকতা পরিমাপ করা উচিত (স্বাভাবিক মান 100kΩ এর বেশি হওয়া উচিত)। যদি চিপটি অস্বাভাবিকভাবে গরম হয়, তবে ইন্ডাকটরের স্যাচুরেশন কারেন্ট (এটি ≥ 4.5A হওয়া উচিত) এবং ডায়োডের বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় (এটি 50ns এর কম হওয়া উচিত) নিশ্চিত করা প্রয়োজন।

EMI সমস্যা সমাধানের জন্য, একটি ইনপুট π-টাইপ ফিল্টার (10μH + 0.1μF সংমিশ্রণ) যোগ করার পরামর্শ দেওয়া হয়, সুইচ নোডে একটি RC বাফার সার্কিট (100Ω + 100pF) কনফিগার করুন এবং শিল্ডেড ইন্ডাক্টর নির্বাচন করুন। এই সমাধানগুলি IEC61000-4-3 রেডিয়েটেড ডিস্টার্বেন্স টেস্ট পাস করতে পারে।

IV. নির্বাচিত উদ্ভাবনী অ্যাপ্লিকেশন কেস
স্মার্ট হোমের ক্ষেত্রে, LM2596-ADJ সংস্করণটি Zigbee গেটওয়ের ডায়নামিক পাওয়ার ম্যানেজমেন্টে সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে, যা 10mW এর কম স্ট্যান্ডবাই পাওয়ার খরচ সহ অসামান্য পারফরম্যান্স অর্জন করেছে। ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইন্টারনেট অফ থিংস-এ, এর 12-36V বিস্তৃত ইনপুট বৈশিষ্ট্য 4-20mA ট্রান্সমিটারগুলির পাওয়ার সাপ্লাই প্রয়োজনীয়তা পুরোপুরি পূরণ করে এবং TVS ডায়োডের সাথে মিলিত হয়ে IEC61000-4-5 সার্জ সুরক্ষা মান পূরণ করতে পারে।

নতুন শক্তির প্রয়োগে এর কর্মক্ষমতা বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। 18V ফটোভোলটাইক ইনপুট থেকে 12V/2A আউটপুট স্কিম, MPPT অ্যালগরিদমের সাথে মিলিত হয়ে, 92% এর বেশি শক্তি রূপান্তর দক্ষতা অর্জন করতে পারে। বিপরীত সংযোগ সুরক্ষা সার্কিট যোগ করা সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা আরও বাড়ায়।

V. বাজার প্রতিযোগিতামূলক বিশ্লেষণ
একই স্তরের প্রতিযোগীদের সাথে তুলনা করলে, LM2596 খরচ নিয়ন্ত্রণে (MP2307 থেকে 30% কম), বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরের কর্মক্ষমতা (-40℃ থেকে 85℃ এর মধ্যে স্থিতিশীল অপারেশন), এবং সরবরাহ শৃঙ্খল পরিপক্কতায় উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে। যদিও এর দক্ষতা সর্বশেষ প্রজন্মের চিপগুলির চেয়ে সামান্য কম, তবে বাজারে 15 বছরেরও বেশি সময় ধরে যাচাইকৃত এর নির্ভরযোগ্যতা অপরিবর্তনীয়।

আপগ্রেড সমাধান পরামর্শ: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, TPS54360 (2.5 MHz) নির্বাচন করা যেতে পারে। অতি-প্রশস্ত ইনপুট প্রয়োজনীয়তার জন্য, LT8640 (4V - 60V) সুপারিশ করা হয়। যখন ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়, তখন LTC7150S (PMBus ইন্টারফেস সহ) একটি আদর্শ পছন্দ।

VI. বিকল্প সমাধানগুলির তুলনা

15 বছরের বাজার সময়ের মধ্যে প্রমাণিত নির্ভরযোগ্যতা সহ, LM2596 ইন্ডাস্ট্রি 4.0 এবং IoT-এর যুগে অনন্য মূল্য ধরে রেখেছে। এই নিবন্ধে প্রদত্ত উন্নত ডিজাইন পদ্ধতি এবং ফল্ট ট্রি বিশ্লেষণের মাধ্যমে, প্রকৌশলীগণ দ্রুত সর্বোত্তম পাওয়ার সাপ্লাই সমাধান বাস্তবায়ন করতে পারেন।

আমাদের বাণিজ্য বিশেষজ্ঞের সাথে যোগাযোগ করুন:

-----------

• ইমেল: xcdzic@163.com /
•  
• হোয়াটসঅ্যাপ: +86-134-3443-7778
•  
• বিস্তারিত জানার জন্য ECER পণ্যের পৃষ্ঠা দেখুন: [লিংক