บ้าน บล็อก~~จากทฤษฎีสู่การปฏิบัติ: การใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596 ในโครงการของคุณ~~

~~บน 29/04/2024~~ ~~542~~

จากทฤษฎีสู่การปฏิบัติ: การใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596 ในโครงการของคุณ

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นวงจรแหล่งจ่ายไฟหรืออุปกรณ์ที่สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุทโดยอัตโนมัติมันสามารถทำให้แรงดันไฟฟ้าเสถียรที่ผันผวนอย่างมากหรือไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในช่วงค่าที่กำหนดทำให้วงจรหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ทำงานได้ตามปกติที่แรงดันไฟฟ้าทำงานด้านล่างนี้เราจะเจาะลึกลงไปในคุณสมบัติการกำหนดค่าพินโครงสร้างหลักการเค้าโครง PCB และแอปพลิเคชันของ LM2596 เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า

แคตตาล็อก

1. ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคืออะไร?

2. ภาพรวมของเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596

3. คุณสมบัติของเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596

4. การกำหนดค่า PIN ของ LM2596 เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า

5. โครงสร้างของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596

6. แนวทางเค้าโครง PCB LM2596

7. หลักการควบคุม PWM ของ LM2596 เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าคืออะไร?

8. แอปพลิเคชันของเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596

แรงดันไฟฟ้าคืออะไร?

แรงดันไฟฟ้าคงที่เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้แรงดันเอาต์พุตมีความเสถียรและประกอบด้วยวงจรควบคุมวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้ามอเตอร์เซอร์โว ฯลฯ เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตหรือโหลดเปลี่ยนวงจรควบคุมจะตอบสนองต่อการสุ่มตัวอย่างการเปรียบเทียบและผลลัพธ์ที่ขยายออกไปจากนั้นขับมอเตอร์เซอร์โวกระบวนการนี้ทำให้ตำแหน่งแปรงคาร์บอนของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนการปรับอัตราส่วนการหมุนของคอยล์โดยอัตโนมัติเพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุท

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นตัวควบคุมเชิงเส้นและการสลับหน่วยงานกำกับดูแลทั้งสองควบคุมแรงดันไฟฟ้าของระบบ แต่ตัวควบคุมเชิงเส้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในขณะที่ตัวควบคุมการสลับมีประสิทธิภาพมากขึ้นตัวควบคุมการสลับประสิทธิภาพสูงสามารถถ่ายโอนพลังงานอินพุตส่วนใหญ่ไปยังเอาต์พุตโดยไม่สูญเสีย

ภาพรวมของเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596

LM2596 เป็นสวิตช์สวิทช์แบบขั้นตอนการส่งออก 3A ปัจจุบันชิปควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบบูรณาการชิปที่ผลิตโดย Texas Instrumentsมันติดตั้งออสซิลเลเตอร์ความถี่คงที่ (150kHz) และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง (1.23V) และมีวงจรป้องกันที่สมบูรณ์รวมถึงวงจรการ จำกัด ปัจจุบันและวงจรปิดความร้อนการใช้ชิปนี้สามารถลดความต้องการอุปกรณ์ต่อพ่วงได้อย่างมากดังนั้นจึงสร้างวงจรที่มีประสิทธิภาพของแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร

ชิปรวมการชดเชยความถี่และเครื่องกำเนิดความถี่คงที่ภายในด้วยความถี่สลับ 150kHzเมื่อเทียบกับหน่วยงานกำกับดูแลสวิตช์ความถี่ต่ำสามารถใช้ข้อกำหนดที่เล็กลงของส่วนประกอบการกรองเนื่องจากความจริงที่ว่าอุปกรณ์ต้องใช้ส่วนประกอบภายนอกขั้นต่ำ 4 ชิ้นเท่านั้นและสามารถใช้ตัวเหนี่ยวนำมาตรฐานสากลได้การใช้ LM2596 ได้รับการปรับให้เหมาะสมทำให้การออกแบบวงจรจ่ายไฟสวิตช์ง่ายขึ้นอย่างมาก

การเปลี่ยนและเทียบเท่า

• Act4523

• BD9876

- LM2576

คุณสมบัติของเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596

•โหมดสแตนด์บายพลังงานต่ำค่า IQ ทั่วไปคือ 80UA

•วงจรอุปกรณ์ต่อพ่วงนั้นง่ายมากซึ่งต้องการส่วนประกอบภายนอกอย่างน้อย 4 ตัวเท่านั้น

•ใช้ความถี่การแกว่งภายในที่ 150kHz และเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าสลับรุ่นที่สองที่มีการใช้พลังงานต่ำและประสิทธิภาพสูง

•มันสามารถบรรลุการปิดกั้นภายนอกด้วยกระแสสแตนด์บาย 80UA เท่านั้น

•มีวงจรป้องกันตนเอง (การป้องกันการ จำกัด การ จำกัด กระแสไฟฟ้าแบบสองขั้นตอนและวงจรป้องกันที่สมบูรณ์แบบมากเกินไปซึ่งตัดกำลังออกภายใต้สภาวะที่ผิดปกติ)

•ภายใต้เงื่อนไขแรงดันไฟฟ้าอินพุตและการโหลดเอาต์พุตข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตสามารถรับประกันได้ว่าอยู่ในช่วง± 4%และข้อผิดพลาดความถี่การแกว่งสามารถรับประกันได้ว่าอยู่ในช่วง± 15%

การกำหนดค่า PIN ของ LM2596 เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า

LM2596 มีทั้งหมดห้าพินชื่อ PIN และฟังก์ชั่นของมันมีดังนี้

Pin Configuration of LM2596 Voltage Regulator

PIN 1 (VIN): มันเป็นแหล่งจ่ายไฟอินพุตที่เป็นบวกของตัวควบคุมการสลับ ICตัวเก็บประจุบายพาสอินพุตที่เหมาะสมจะต้องอยู่บน PIN เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวและให้กระแสการสลับที่จำเป็นกับตัวควบคุม

พิน 2 (ออก): สวิตช์ภายในแรงดันไฟฟ้าบนพินนี้สวิตช์ระหว่างประมาณ (+VIN -VSAT) และประมาณ -0.5V ที่มีรอบการทำงานของ Voutvinเพื่อลดการมีเพศสัมพันธ์กับวงจรที่ละเอียดอ่อนเราต้องให้พื้นที่ทองแดง PCB เชื่อมต่อกับพินนี้ให้น้อยที่สุด

พิน 3 (GND): กราวด์วงจร

PIN 4 (FB): ตรวจจับแรงดันเอาต์พุตที่ปรับแล้วเพื่อให้ลูปตอบกลับเสร็จสมบูรณ์

พิน 5 (เปิด/ปิด): ช่วยให้สัญญาณลอจิกใช้ในการปิดวงจรควบคุมการสลับซึ่งจะช่วยลดกระแสไฟฟ้าอินพุตทั้งหมดเป็นประมาณ 8OUAการดึงพินนี้ด้านล่างแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ประมาณ 1.3 V เปิดเครื่องควบคุมในขณะที่ดึงพินนี้ด้านบน 1.3V (สูงสุด 25V) ปิดการควบคุมหากไม่จำเป็นต้องใช้คุณสมบัติการปิดเครื่องนี้ PIN เปิด/ปิดสามารถต่อสายไปยังพินพื้นหรือซ้ายไม่ว่าในกรณีใดตัวควบคุมจะอยู่ในสถานะ ON

โครงสร้างของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596

LM2596 มักจะมีส่วนต่อไปนี้

แหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง

ภายใน LM2596 โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1.23V เราจะพบแหล่งกำเนิดแรงดันอ้างอิงแรงดันอ้างอิงนี้ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าอินพุตและแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุทเพื่อให้มั่นใจว่าความเสถียรของแรงดันเอาต์พุต

ลูปข้อเสนอแนะและแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาด

มันมีลูปข้อเสนอแนะที่วัดแรงดันเอาต์พุต (VOUT) และเปรียบเทียบกับแรงดันอ้างอิงด้วยวิธีนี้การเบี่ยงเบนใด ๆ ในแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตจะสร้างสัญญาณข้อผิดพลาดที่ขยายและใช้ในการปรับรอบการทำงานของ FET การสลับเพื่อรักษาเสถียรภาพ

วงจรป้องกัน

มันมีคุณสมบัติในตัวของการปิดความร้อนและการ จำกัด ปัจจุบันเพื่อป้องกัน IC และส่วนประกอบที่เชื่อมต่อจากความเสียหาย

ตรรกะควบคุม

ตรรกะการควบคุมภายในจัดการเวลาและการสลับการดำเนินการมันมักจะทำงานที่ความถี่คงที่และรับผิดชอบในการเปิดและปิด FET ภายใน

ทรานซิสเตอร์สลับภายใน (FET)

มันมักจะมีทรานซิสเตอร์ฟิลด์เอฟเฟกต์ฟิลด์-ช่องสัญญาณ (FET) ที่ใช้เป็นองค์ประกอบการสลับFET นี้อนุญาตให้ LM2596 เปลี่ยนเส้นทางปัจจุบันซึ่งจะช่วยลดแรงดันไฟฟ้า

แนวทางการจัดวาง PCB LM2596

เช่นเดียวกับในตัวควบคุมการสลับใด ๆ เค้าโครงของแผงวงจรที่พิมพ์มีความสำคัญมากการสลับกระแสอย่างรวดเร็วเชื่อมโยงกับการเหนี่ยวนำการเดินสายความจุจรจัดและการเหนี่ยวนำของกาฝากของร่องรอยของแผงวงจรพิมพ์สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวซึ่งสามารถสร้างการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และส่งผลกระทบต่อการดำเนินงานที่ต้องการดังที่ระบุไว้ในภาพเพื่อลดการเหนี่ยวนำและลูปพื้นดินความยาวของตะกั่วที่ระบุโดยสายหนักควรจะถูกเก็บไว้ให้สั้นที่สุดเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุดควรใช้การต่อสายดินแบบจุดเดียวหรือการก่อสร้างระนาบกราวด์

ในทางกลับกันพื้นที่ PCB ที่เชื่อมต่อกับพิน 2 (ตัวส่งสัญญาณของสวิตช์ภายใน) ของ LM2596 ควรถูกเก็บไว้ให้น้อยที่สุดเพื่อลดการมีเพศสัมพันธ์กับวงจรที่ละเอียดอ่อน

อีกส่วนหนึ่งที่ละเอียดอ่อนของวงจรคือข้อเสนอแนะมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทำให้การเดินสายข้อเสนอแนะที่ละเอียดอ่อนสั้นเพื่อให้มั่นใจว่าสิ่งนี้จะค้นหาตัวต้านทานการเขียนโปรแกรมที่อยู่ใกล้กับตัวควบคุมเมื่อใช้รุ่นปรับ LM2596 รุ่นที่ปรับได้

หลักการควบคุม PWM ของ LM2596 เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าคืออะไร?

LM2596 ใช้การควบคุม PWM เพื่อรักษาแรงดันเอาต์พุตที่สอดคล้องกันโดยการปรับระยะเวลาเปิดและปิดของหลอดสวิตช์เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตเกินแรงดันเอาต์พุตหลอดสวิตช์จะเปิดใช้งานทำให้ตัวเหนี่ยวนำเก็บพลังงานตัวเก็บประจุที่จะปล่อยและแรงดันเอาต์พุตจะยังคงมีเสถียรภาพในทางกลับกันเมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตต่ำกว่าแรงดันเอาต์พุตสวิตช์จะปิดการใช้งานซึ่งนำไปสู่การปลดปล่อยพลังงานจากตัวเหนี่ยวนำการชาร์จตัวเก็บประจุและแรงดันเอาต์พุตที่เสถียรกลไกการควบคุม PWM นี้ช่วยให้การควบคุมแรงดันเอาต์พุตที่แม่นยำ

แอปพลิเคชันของเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596

•การสื่อสารไร้สาย: สามารถใช้ในอุปกรณ์สื่อสารไร้สายต่างๆที่จำเป็นต้องให้พลังงานที่มั่นคงรวมถึงโมดูลบลูทู ธ เราเตอร์ WiFi และอุปกรณ์สื่อสารมือถือมันสามารถแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เสถียรให้เป็นแรงดันเอาต์พุตที่เสถียรจึงทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานปกติของอุปกรณ์สื่อสารไร้สาย

•ไฟ LED: LM2596 สามารถใช้ในการสลัวและควบคุมระบบไฟ LED เพื่อให้แน่ใจว่ามีความสว่างคงที่และแหล่งจ่ายไฟที่เสถียร

•การสร้างต้นแบบอิเล็กทรอนิกส์: นอกจากนี้ยังใช้กันทั่วไปในการสร้างต้นแบบอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากใช้งานง่ายและราคาไม่แพงและสามารถให้พลังงานที่ต้องการได้

•แหล่งจ่ายไฟ: LM2596 สามารถใช้ในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟประเภทต่าง ๆ รวมถึงแหล่งจ่ายไฟสลับและแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นมันสามารถแปลงอินพุตแรงดันไฟฟ้าสูง (เช่น 12V หรือ 24V) เป็นเอาต์พุตแรงดันต่ำ (เช่น 5V หรือ 3.3V) ที่คุณต้องการให้พลังงานที่มั่นคงและเชื่อถือได้สำหรับเซ็นเซอร์แสง LED, ไมโครคอนโทรลเลอร์, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. LM2596 สามารถก้าวขึ้นได้หรือไม่?

แรงดันไฟฟ้าอินพุตของคณะกรรมการสามารถอยู่ระหว่าง 4V และ 35V;แรงดันเอาต์พุตสามารถปรับได้ระหว่าง 1.25V และ 25Vหนึ่งในหน่วยงานกำกับดูแลบนกระดานคือตัวแปลงแบบก้าวลงและอื่น ๆ คือตัวแปลงขั้นตอน

2. ฟังก์ชั่นของ LM2596 คืออะไร?

ชุดหน่วยงานกำกับดูแล LM2596 เป็นวงจรรวมเสาหินที่ให้ฟังก์ชั่นที่ใช้งานอยู่ทั้งหมดสำหรับตัวควบคุมการสลับแบบก้าวลง (buck) สามารถขับรถ 3-A พร้อมสายที่ยอดเยี่ยมและการควบคุมโหลด

3. การออกแบบแหล่งจ่ายไฟ LM2596 คืออะไร?

LM2596 เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ออกแบบมาเป็นตัวแปลงบั๊กมันสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงถึง 40V ก้าวลงอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อสร้างแรงดันเอาต์พุตที่ต่ำกว่าและเสถียร (VOUT) ซึ่งสามารถต่ำถึง 3V หรือสูงถึง 35V

4. ช่วงอินพุตของ LM2596 คืออะไร?

LM2596 เป็นเครื่องควบคุมการสลับแบบสวิทช์แบบขั้นตอนยอดนิยมที่ใช้กันทั่วไปรุ่นที่ปรับได้สามารถใช้แรงดันไฟฟ้าอินพุตจาก 4.5V เป็น 40V และแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าแปรผันการจัดหาไม่เกิน 3A ของกระแสต่อเนื่อง

5. การใช้ LM2596 ขั้นตอนการแปลงลงอย่างไร?

LM2596 DC-DC Buck Converter เป็นเครื่องมือที่หลากหลายและมีประโยชน์สำหรับการแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่สูงขึ้นให้เป็นแรงดันเอาต์พุตที่ต่ำกว่ามันสามารถใช้เพื่อเพิ่มพลังงานอุปกรณ์หลายเครื่องที่มีข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันจากแหล่งเดียวและมีการป้องกันกระแสเกินในตัวเพื่อความปลอดภัยที่เพิ่มเข้ามา

เกี่ยวกับเรา

ALLELCO LIMITED

Allelco เป็นจุดเริ่มต้นที่โด่งดังในระดับสากล ผู้จัดจำหน่ายบริการจัดหาของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ไฮบริดมุ่งมั่นที่จะให้บริการการจัดหาและซัพพลายเชนส่วนประกอบที่ครอบคลุมสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตและการจัดจำหน่ายอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกรวมถึงโรงงาน OEM 500 อันดับสูงสุดทั่วโลกและโบรกเกอร์อิสระ
อ่านเพิ่มเติม