LM2596 स्विचिंग वोल्टेज नियामक की मुख्य तकनीक पूरी तरह से विस्तार से समझाई गई

1 जुलाई, 2025 समाचार - पावर मैनेजमेंट ICs के क्षेत्र में, LM2596, एक लंबे समय तक चलने वाले स्टेप-डाउन स्विचिंग रेगुलेटर के रूप में, आज भी मध्यम-शक्ति DC-DC रूपांतरण के लिए पसंदीदा समाधानों में से एक बना हुआ है। यह लेख इसकी तकनीकी सिद्धांतों, डिजाइन तकनीकों और विशिष्ट समस्या निवारण विधियों पर गहराई से विचार करेगा।

I. चिप आर्किटेक्चर और प्रदर्शन लाभ

LM2596 एक करंट-मोड PWM नियंत्रण आर्किटेक्चर को अपनाता है, जिसके पारंपरिक रैखिक रेगुलेटरों की तुलना में महत्वपूर्ण लाभ हैं:

ऊर्जा दक्षता तुलना:

12V को 5V में बदलते समय, दक्षता 88% तक पहुँच जाती है (जबकि रैखिक रेगुलेटर केवल 42% प्राप्त करते हैं)।

यह हल्के लोड होने पर दक्षता में सुधार के लिए स्वचालित रूप से पल्स जंप मोड पर स्विच कर सकता है।

डायनामिक प्रतिक्रिया:

लोड क्षणिक प्रतिक्रिया समय < 100 μs (1 A स्टेप परिवर्तन)

आउटपुट वोल्टेज रिपल < 50 mV (पूर्ण लोड स्थितियों के तहत)

II. संवर्धित सर्किट डिजाइन (ASCII आरेख सहित)

नये जोड़े गए अनुकूलित घटक:

C3 (0.1μF सिरेमिक कैपेसिटर): उच्च-आवृत्ति इनपुट शोर को दबाता है

रिपल को और कम करने के लिए LOAD टर्मिनल को 100nF कैपेसिटर के साथ समानांतर किया जा सकता है।

III. इंजीनियरिंग अभ्यास का मुख्य डेटा

इंडक्शन चयन सूत्र:

विशिष्ट मान: 33 μH (ΔI_L 30% पर गणना की गई)

थर्मल डिजाइन संदर्भ:

TO-220 पैकेज थर्मल प्रतिरोध θJA = 50°C/W

3A आउटपुट करते समय, PCB का तांबे का क्षेत्र ≥ 4 cm² होने की सिफारिश की जाती है।

IV. विशिष्ट दोष मामलों का विश्लेषण

अस्थिर आउटपुट वोल्टेज:

जांचें कि FB पिन की वायरिंग बहुत लंबी है या नहीं (यह 10mm से कम होनी चाहिए)

C2 का ESR मान सत्यापित करें (सिफारिश: < 0.1 Ω)

चिप का ज़्यादा गरम होना:

डायोड का रिवर्स रिकवरी समय मापें (यह 50ns से कम होना चाहिए)

इंडक्टर संतृप्ति करंट की पुष्टि करें (यह अधिकतम लोड करंट का ≥ 1.5 गुना होना चाहिए)

V. फ्रंटियर अनुप्रयोगों का विस्तार

फोटोवोल्टिक प्रणाली:

12V/24V बैटरी वोल्टेज रूपांतरण

MPPT नियंत्रक सहायक बिजली आपूर्ति

इलेक्ट्रिक वाहन:

वाहन-माउंटेड उपकरण बिजली आपूर्ति (36V बाईपास लोड के साथ संगत इनपुट)

बैटरी प्रबंधन प्रणाली सहायक बिजली आपूर्ति

स्मार्ट होम:

ज़िगबी मॉड्यूल बिजली आपूर्ति

इंटेलिजेंट स्विचिंग बिजली आपूर्ति अलगाव डिजाइन

VI. वैकल्पिक समाधानों की तुलना

15 साल की बाजार अवधि में अपनी सिद्ध विश्वसनीयता के साथ, LM2596 उद्योग 4.0 और IoT के युग में अद्वितीय मूल्य का बना हुआ है। इस लेख में प्रदान की गई संवर्धित डिजाइन विधियों और दोष ट्री विश्लेषण के माध्यम से, इंजीनियर जल्दी से इष्टतम बिजली आपूर्ति समाधान लागू कर सकते हैं।