เทคโนโลยีหลักของ LM2596 ระบบควบคุมความดันสลับอธิบายอย่างละเอียด

1 กรกฎาคม 2025 ข่าว - ในด้าน IC การจัดการพลังงาน LM2596 เป็นตัวควบคุมการสลับระยะยาวยังคงเป็นหนึ่งในทางออกที่นิยมสําหรับการแปลง DC-DC ที่มีพลังงานปานกลางจนถึงวันนี้บทความนี้จะดําเนินการในหลักการทางเทคนิค, เทคนิคการออกแบบ, และวิธีการแก้ไขปัญหาทั่วไป

I. การวิเคราะห์เทคโนโลยีชิปหลัก

LM2596 ใช้สถาปัตยกรรมควบคุม PWM ระบบกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสสายวงจรขั้นสูงของกระแสไฟฟ้า (มูลค่าทั่วไป 3.5A) และวงจรป้องกันอุณหภูมิเกิน (ขั้นต่ําปิด 150 °C) ภายใน สถาปัตยกรรมนี้รับประกันผลิตที่มั่นคง ภายในช่วงการเข้าที่กว้างใหญ่ของ 4.5-40V

ในการทดสอบฉากการใช้งานทั่วไป 12V ถึง 5V / 3A ชิปนี้แสดงประสิทธิภาพการแปลง 88% (ในกระแสแรงฝน 3A) กระแสรอคอยเพียง 5mA (ในสภาพเปิด)ความแม่นยําของแรงดันออก ± 3% (ในช่วงอุณหภูมิเต็ม), และเวลาเริ่มต้นที่ต่ํากว่า 1 ms (มีฟังก์ชันการเริ่มต้นอ่อนแอเปิด) ปารามิเตอร์เหล่านี้ทําให้มันโดดเด่นในแอพลิเคชั่นชั้นอุตสาหกรรม

II. โครงการออกแบบวงจรที่พัฒนา

การออกแบบวงจรที่ปรับปรุงได้รวมถึงองค์ประกอบสําคัญดังต่อไปนี้: เครื่องประกอบการเข้า C1 (100μF เครื่องประกอบการไฟฟ้าเรียงคู่กับ เครื่องประกอบการเซรามิก 0.1μF)ไดโอ้ดดวงจรอิสระ D1 (ไดโอ้ด Schottky SS34), อินดูเตอร์เก็บพลังงาน L1 (47μH/5A อินดูเตอร์พลังงาน), อุปกรณ์ประกอบการออก C2 (อุปกรณ์ประกอบการไฟฟ้า ESR ต่ํา 220μF) และอัตราต่อรองการแบ่งระบายความแรงกลับคืน R1/R2.ความดันออกสามารถตั้งค่าโดยแม่นยําโดยสูตร Vout = 1.23V × (1 + R2/R1)

ควรใส่ใจพิเศษต่อการวางแผน PCB: พื้นที่ของวงจรพลังงานควรมีขนาดต่ํากว่า 2 cm2, เส้นทางการตอบสนองควรอยู่ห่างจากสวิตช์โน๊ดอย่างน้อย 5 mmระดับพื้นดินควรใช้การเชื่อมต่อดาว, และด้านล่างของชิปควรถูกเคลือบทองแดงเต็ม (สําหรับกระเป๋า TO-263 แนะนําให้ใช้แผ่นทองแดง 2 oz + การระบายความร้อนผ่าน)มาตรการเหล่านี้สามารถปรับปรุงความมั่นคงของระบบได้อย่างสําคัญ.

III. โครงการตรวจสอบความผิดปกติ

เมื่อความดันออกสูงเกินปกติ 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). หากชิปอุ่นขึ้นผิดปกติ, มันจําเป็นต้องยืนยันกระแสความอิ่มของตัวนํา (มันควรจะเป็น ≥ 4.5A) และเวลาการฟื้นคืนกลับของไดโอด์ (มันควรจะเป็นน้อยกว่า 50ns)

เพื่อแก้ปัญหา EMI แนะนําให้เพิ่มเครื่องกรองแบบ π ทางเข้า (ผสม 10μH + 0.1μF) การตั้งค่าวงจรพับเฟอร์ RC (100Ω + 100pF) ที่โน้ตสวิทช์ และเลือกอ่อนที่ป้องกันโซลูชั่นเหล่านี้สามารถผ่านการทดสอบ IEC61000-4-3 การรบกวนจากการรังสี.

IV. กรณีการใช้งานที่นวัตกรรม
ในด้านบ้านฉลาด รุ่น LM2596-ADJ ได้ถูกนําไปใช้อย่างสําเร็จ ในการบริหารพลังงานแบบไดนามิกของ Zigbee gatewayประสบผลงานที่โดดเด่นกับการบริโภคพลังงานแบบรอคอยที่ต่ํากว่า 10mWในอุตสาหกรรมอินเตอร์เน็ตของสิ่งของ คุณลักษณะการเข้าที่กว้าง 12-36V ของมันตอบสนองความต้องการของพลังงานของตัวส่ง 4-20mA และรวมกับดีโอเดส TVSสามารถตอบสนองได้ตามมาตรฐานการป้องกันการกระจาย IEC61000-4-5.

ผลงานในการใช้พลังงานใหม่เป็นที่โดดเด่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถบรรลุประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานมากกว่า 92%การเพิ่มวงจรป้องกันการเชื่อมต่อกลับเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบมากขึ้น

V. การวิเคราะห์ความสามารถในการแข่งขันในตลาด
เมื่อเทียบกับคู่แข่งในระดับเดียวกัน LM2596 มีข้อดีที่สําคัญในการควบคุมต้นทุน (ต่ํากว่า MP2307 30%), ผลงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง (การทํางานที่มั่นคงภายใน -40 °C ถึง 85 °C),และความสมบูรณ์ของโซ่จําหน่ายถึงแม้ว่าประสิทธิภาพของมันจะต่ํากว่าชิปรุ่นล่าสุดนิดหน่อย แต่ความน่าเชื่อถือของมันที่ตรวจสอบผ่าน 15 ปีในตลาดยังคงเป็นสิ่งที่ไม่สามารถแทนที่ได้

ข้อเสนอทางแก้ไขการปรับปรุง: สําหรับการใช้งานความถี่สูง, TPS54360 (2.5 MHz) สามารถเลือกได้ สําหรับความต้องการการเข้า ultra-wide, LT8640 (4V - 60V) เป็นที่แนะนํา เมื่อต้องการการควบคุมดิจิตอลLTC7150S (พร้อมอินเตอร์เฟซ PMBus) เป็นทางเลือกที่ดีที่สุด.

VI การเปรียบเทียบทางเลือก

ด้วยความน่าเชื่อถือที่พิสูจน์ได้ในช่วงเวลา 15 ปีของตลาด LM2596 ยังคงมีคุณค่าพิเศษในยุคอุตสาหกรรม 4.0 และ IoTผ่านวิธีการออกแบบที่ปรับปรุงขึ้น และการวิเคราะห์ต้นหักที่นําเสนอในบทความนี้, วิศวกรสามารถนํามาใช้อย่างรวดเร็วทางออกของทางออกที่สมบูรณ์แบบ

ติดต่อผู้เชี่ยวชาญทางการค้าของเรา:

-----------

• อีเมล: xcdzic@163.com /
•  
• วอทแอป: +86-134-3443-7778
•  
• ค้นหารายละเอียดในหน้าสินค้า ECER: [链接]