Podstawowa technologia LM2596 regulatora napięcia przełącznikowego wyjaśniona szczegółowo

W dziedzinie układów IC zarządzania energią, LM2596, jako trwały regulator przełączania stopniowego,pozostaje do dziś jednym z preferowanych rozwiązań do konwersji prądu stałego na prąd stały średniej mocyW tym artykule omówione zostaną zasady techniczne, techniki projektowania oraz typowe metody rozwiązywania problemów.

I. Analiza technologii chipowych rdzeniowych

LM2596 wykorzystuje zaawansowaną architekturę sterowania PWM w trybie prądu.obwód graniczny prądu szczytowego (typowa wartość 3.5A) oraz obwód ochrony przed nadmierną temperaturą (progiem wyłączenia 150°C) wewnętrznie.

W typowym badaniu scenariusza zastosowania od 12V do 5V/3A układ ten wykazał 88% sprawność konwersji (przez prąd obciążenia 3A), prąd czuwania zaledwie 5mA (w stanie włączonym),o dokładności napięcia wyjściowego ± 3% (w całym zakresie temperatury), a czas uruchomienia mniejszy niż 1 ms (z włączoną funkcją miękkiego uruchomienia).

II. Rozszerzony system projektowania obwodu

Optymalizowana konstrukcja obwodu obejmuje następujące kluczowe elementy: kondensator wejściowy C1 (100μF kondensator elektrolityczny równolegle z 0,1μF kondensatorem ceramicznym),dioda D1 z wolnym kołem (dioda Schottky SS34), induktor magazynowania energii L1 (47μH/5A induktor mocy), kondensator wyjściowy C2 (220μF kondensator elektrolityczny o niskim ESR) i rezystory rozdzielacze napięcia zwrotnego R1/R2.Napięcie wyjściowe może być precyzyjnie ustawione przez wzór Vout = 1.23V × (1 + R2/R1).

Szczególną uwagę należy zwrócić na układ płyt PCB: powierzchnia pętli zasilania powinna być mniejsza niż 2 cm2, ślad sprzężenia zwrotnego powinien znajdować się co najmniej 5 mm od węzła przełącznika,Powierzchnia powinna przyjąć gwiezdne połączenie, a dolna część chipa powinna być całkowicie pokryta miedzią (w przypadku opakowania TO-263 zaleca się użycie 2 oz folii miedzianej + rozpraszanie ciepła poprzez).Środki te mogą znacząco poprawić stabilność systemu.

III. Typowe schematy diagnozowania błędów

Kiedy napięcie wyjściowe jest nienormalnie wysokie, 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)Jeżeli układ nieprawidłowo się rozgrzewa, należy potwierdzić prąd nasycenia induktoru (powinny wynosić ≥ 4,5 A) i czas odwrotnego odzyskiwania diody (powinny wynosić mniej niż 50 ns).

W celu rozwiązania problemu EMI zaleca się dodanie filtra typu π (10μH + 0,1μF), konfigurację obwodu buforowego RC (100Ω + 100pF) w węźle przełącznika i wybór zasilanych induktorów.Rozwiązania te mogą zdać test IEC61000-4-3 na zaburzenia promieniowania.

IV. Wybrane innowacyjne przypadki zastosowania
W dziedzinie inteligentnego domu wersja LM2596-ADJ została z powodzeniem zastosowana do dynamicznego zarządzania energią w bramkach Zigbee,osiągające wyjątkową wydajność przy zużyciu mocy w stanie gotowości mniejszym niż 10 mWW przemysłowym Internecie Rzeczy, jego szerokie właściwości wejściowe 12-36V doskonale spełniają wymagania zasilania nadajników 4-20mA, a w połączeniu z diodami TVS,może spełniać normę ochrony przed przeciążeniami IEC61000-4-5.

Specjalistyka w zakresie zastosowania nowej energii jest szczególnie doskonała.może osiągnąć wydajność konwersji energii przekraczającą 92%Dodanie obwodu ochrony odwrotnego połączenia dodatkowo zwiększa niezawodność systemu.

V. Analiza konkurencyjności rynku
W porównaniu z konkurentami na tym samym poziomie, LM2596 ma znaczące zalety w zakresie kontroli kosztów (30% niższe niż MP2307), osiągów w szerokim zakresie temperatur (stabilna eksploatacja w zakresie od -40°C do 85°C),i zapadalność łańcucha dostawChociaż jego wydajność jest nieco niższa niż w przypadku układów najnowszej generacji, jego niezawodność, sprawdzona w ciągu 15 lat na rynku, pozostaje niezastąpiona.

W przypadku zastosowań o wysokiej częstotliwości można wybrać TPS54360 (2,5 MHz).LTC7150S (z interfejsem PMBus) jest idealnym wyborem.

VI. Porównanie alternatywnych rozwiązań

Dzięki sprawdzonej niezawodności w okresie 15 lat na rynku, LM2596 pozostaje wyjątkową wartością w erze Przemysłu 4.0 i Internetu Rzeczy.Poprzez ulepszone metody projektowania i analizę drzewa usterek przedstawione w tym artykule, inżynierowie mogą szybko wdrożyć optymalne rozwiązanie zasilania.

Skontaktuj się z naszym specjalistą handlowym:

- Nie, nie.

• E-mail: xcdzic@163.com /
•  
• WhatsApp: +86-134-3443-7778
•  
• Szczegóły można znaleźć na stronie produktu ECER: [链接]