LM2596 সুইচিং ভোল্টেজ রেগুলেটরের মূল প্রযুক্তি বিস্তারিতভাবে ব্যাখ্যা করা হলো

জুলাই ১, ২০২৫ সংবাদ - পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট আইসি ক্ষেত্রে, এলএম২৫৯৬, দীর্ঘস্থায়ী স্টেপ ডাউন সুইচিং নিয়ন্ত্রক হিসাবে,মাঝারি শক্তির ডিসি-ডিসি রূপান্তর করার জন্য আজকের দিনে অন্যতম পছন্দসই সমাধানএই প্রবন্ধে এর প্রযুক্তিগত নীতি, নকশা কৌশল এবং সাধারণ সমস্যা সমাধানের পদ্ধতিগুলি নিয়ে আলোচনা করা হবে।

I. কোর চিপ প্রযুক্তির বিশ্লেষণ

LM2596 একটি উন্নত বর্তমান-মোড PWM নিয়ন্ত্রণ স্থাপত্য গ্রহণ করে। এটি একটি উচ্চ নির্ভুলতা 1.23V রেফারেন্স ভোল্টেজ উত্স (± 2% নির্ভুলতা), একটি 150kHz স্থির-ফ্রিকোয়েন্সি দোলক,একটি পিক বর্তমান সীমা সার্কিট (সাধারণ মান 3.5A), এবং অভ্যন্তরীণভাবে একটি অতিরিক্ত তাপমাত্রা সুরক্ষা সার্কিট (শট-অফ প্রান্তিক 150 °C) । এই স্থাপত্য 4.5-40V এর বিস্তৃত ইনপুট পরিসরের মধ্যে স্থিতিশীল আউটপুট নিশ্চিত করে।

একটি সাধারণ 12V থেকে 5V / 3A অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প পরীক্ষায়, এই চিপটি 88% রূপান্তর দক্ষতা প্রদর্শন করেছে (একটি লোড বর্তমান 3A এ), একটি স্ট্যান্ডবাই বর্তমান মাত্র 5mA (সক্রিয় অবস্থায়),একটি আউটপুট ভোল্টেজ নির্ভুলতা ± 3% (পুরো তাপমাত্রা পরিসীমা জুড়ে), এবং একটি স্টার্ট আপ সময় 1ms কম (নরম স্টার্ট ফাংশন সক্রিয় সঙ্গে) । এই পরামিতি শিল্প-গ্রেড অ্যাপ্লিকেশন মধ্যে এটি স্ট্যান্ড আউট করতে।

II. বর্ধিত সার্কিট ডিজাইন স্কিম

অপ্টিমাইজড সার্কিট ডিজাইনে নিম্নলিখিত মূল উপাদানগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছেঃ ইনপুট ক্যাপাসিটর সি 1 (100μF ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর সমান্তরালভাবে 0.1μF সিরামিক ক্যাপাসিটরের সাথে),ফ্রিহুইলিং ডায়োড D1 (SS34 Schottky diode), শক্তি সঞ্চয় ইন্ডাক্টর L1 (47μH/5A পাওয়ার ইন্ডাক্টর), আউটপুট ক্যাপাসিটার C2 (220μF নিম্ন ESR ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটার) এবং ফিডব্যাক ভোল্টেজ ডিভাইডার রেজিস্টর R1/R2।আউটপুট ভোল্টেজ সূত্র দ্বারা সঠিকভাবে সেট করা যেতে পারে Vout = 1.২৩ ভোল্ট × (1 + R2/R1) ।

পিসিবি লেআউটে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিতঃ পাওয়ার লুপের এলাকা ২ সেমি 2 এর কম হওয়া উচিত, ফিডব্যাক ট্র্যাকটি কমপক্ষে 5 মিমি সুইচ নোড থেকে দূরে থাকা উচিত,গ্রাউন্ড প্লেন তারকা সংযোগ গ্রহণ করা উচিত, এবং চিপটির নীচে সম্পূর্ণরূপে তামা ধাতুপট্টাবৃত হওয়া উচিত (TO-263 প্যাকেজের জন্য, এটি 2 ওনস তামা ফয়েল + তাপ অপচয় মাধ্যমে ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়) ।এই ব্যবস্থাগুলি সিস্টেমের স্থিতিশীলতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে.

III. সাধারণ ত্রুটি নির্ণয়ের পদ্ধতি

যখন আউটপুট ভোল্টেজ অস্বাভাবিক উচ্চ, the resistance accuracy of the FB pin (it is recommended to use a 1% accuracy resistor) should be checked first and the impedance of the FB pin to ground should be measured (the normal value should be greater than 100kΩ)যদি চিপটি অস্বাভাবিকভাবে গরম হয়, তবে ইন্ডাক্টরের পরিপূর্ণতার বর্তমানটি নিশ্চিত করা দরকার (এটি ≥ 4.5A হওয়া উচিত) এবং ডায়োডের বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় (এটি 50ns এর কম হওয়া উচিত) ।

ইএমআই সমস্যার সমাধানের জন্য, একটি ইনপুট পি-টাইপ ফিল্টার (10μH + 0.1μF সমন্বয়) যোগ করার পরামর্শ দেওয়া হয়, সুইচ নোডে একটি আরসি বাফার সার্কিট (100Ω + 100pF) কনফিগার করুন এবং সুরক্ষিত ইন্ডাক্টর নির্বাচন করুন।এই সমাধানগুলি IEC61000-4-3 বিকিরণ ব্যাঘাত পরীক্ষা পাস করতে পারে.

IV. নির্বাচিত উদ্ভাবনী অ্যাপ্লিকেশন কেস
স্মার্ট হোমের ক্ষেত্রে, এলএম২৫৯৬-এডিজে সংস্করণ সফলভাবে জিগবি গেটওয়েগুলির গতিশীল শক্তি পরিচালনায় প্রয়োগ করা হয়েছে,স্ট্যান্ডবাই শক্তি খরচ ১০ এমডব্লিউ এর নিচে ব্যতিক্রমী কর্মক্ষমতা অর্জনইন্ডাস্ট্রিয়াল ইন্টারনেট অফ থিংসে, এর 12-36V প্রশস্ত ইনপুট বৈশিষ্ট্য 4-20mA ট্রান্সমিটারগুলির পাওয়ার সাপ্লাই প্রয়োজনীয়তা পুরোপুরি পূরণ করে এবং TVS ডায়োডগুলির সাথে মিলিত,এটি আইইসি৬১০০০-৪-৫ সুরক্ষা মান পূরণ করতে পারে.

নতুন শক্তি প্রয়োগে পারফরম্যান্স বিশেষভাবে অসামান্য। 18V ফোটোভোলটাইক ইনপুট থেকে 12V / 2A আউটপুট স্কিম, MPPT অ্যালগরিদমের সাথে মিলিত,৯২% এর বেশি শক্তি রূপান্তর দক্ষতা অর্জন করতে পারেবিপরীত সংযোগ সুরক্ষা সার্কিট যোগ করা সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা আরও বাড়ায়।

V. বাজার প্রতিযোগিতামূলকতা বিশ্লেষণ
একই স্তরের প্রতিযোগীদের তুলনায়, LM2596 খরচ নিয়ন্ত্রণে উল্লেখযোগ্য সুবিধা (30% MP2307 এর চেয়ে কম), বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমা কর্মক্ষমতা (-40 °C থেকে 85 °C মধ্যে স্থিতিশীল অপারেশন),এবং সরবরাহ চেইনের মেয়াদপূর্তিযদিও এর কার্যকারিতা সর্বশেষ প্রজন্মের চিপগুলির তুলনায় কিছুটা কম, তবে বাজারে 15 বছরেরও বেশি সময় ধরে যাচাই করা হয়েছে তার নির্ভরযোগ্যতা অপরিবর্তনীয়।

আপগ্রেড সমাধান প্রস্তাবনাঃ উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, TPS54360 (2.5 MHz) নির্বাচন করা যেতে পারে। অতি-বৃহত্তর ইনপুট প্রয়োজনীয়তার জন্য, LT8640 (4V - 60V) সুপারিশ করা হয়। যখন ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন হয়,LTC7150S (PMBus ইন্টারফেসের সাথে) একটি আদর্শ পছন্দ.

VI. বিকল্প সমাধানগুলির তুলনা

১৫ বছরের বাজার সময়ের মধ্যে তার প্রমাণিত নির্ভরযোগ্যতার সাথে, এলএম২৫৯৬ শিল্প ৪.০ এবং আইওটি যুগে অনন্য মূল্যবান।এই নিবন্ধে প্রদত্ত উন্নত নকশা পদ্ধতি এবং ফল্ট ট্রি বিশ্লেষণের মাধ্যমে, ইঞ্জিনিয়াররা দ্রুত সর্বোত্তম পাওয়ার সাপ্লাই সমাধান বাস্তবায়ন করতে পারে।