Импульсные стабилизаторы напряжения на ИМС LM2576 и LM2596 (1,5-50 В)
Регуляторы серии LM2576 это монолитные интегральные схемы, которые обеспечивают все активные функции понижающего импульсного стабилизатора,
поддерживающие максимальный ток 3А в линии нагрузки. Эти устройства доступны в версиях как с фиксированными, так и с изменяемыми
выходными напряжениями, требуют минимальное количество внешних компонентов, просты в использовании, работают на частоте
встроенного генератора 52 кГц.
Полезным бонусом является введённая в LM2576 схема защиты, срабатывающая при превышении тока нагрузки сверх положенных 3А.
Для наших регулируемых целей подойдут микросхемы с маркировкой LM2576ADJ (с максимальным входным напряжением 40 Вольт), либо LM2576HV-ADJ (с максимальным входным напряжением 55 Вольт).
Принципиальная схема регулируемого блока питания взята прямиком из datasheet-а на микросхему.
Рис. 1
В сети эта же схема повсеместно гуляет и для устройств, построенных на микросхеме LM2596, работающей с большей частотой встроенного
генератора, и, соответственно, с уменьшенными значениями индуктивностей.
На схеме я умышленно не стал рисовать трансформатор и диодный мост, чтобы не ограничивать выбор радиолюбителя только силовыми низкочастотными трансформаторами. Данный регулируемый стабилизатор с не меньшим успехом можно совокупить и с импульсным источником напряжения, к примеру, таким, как приведён на странице по ссылке ссылка на страницу.
В качестве L1 производитель рекомендует промышленный дроссель на жёлтом кольце PE-92108 (Рис.2 слева), но не кто не мешает вооружиться и дроссельком отечественного производителя (КИГ), намотанном на цилиндрическом магнитопроводе (Рис.2 справа).
Рис. 2
На мой непредвзятый взгляд купить готовый дроссель проще, чем искать подходящий сердечник для самостоятельной намотки. Однако
для желающих самолично вырастить дубраву из жёлудя, вполне подойдут кольца, выдернутые из блока питания ПК, либо AMIDON-овские
из карбонильного железа жёлто-белого цвета (материал 26), либо сине-зелёные (материал 52).
Главное, чтобы полученное моточное изделие обладало индуктивностью 150мкГн и пропускало токи — не менее 3А. Намоточный провод
должен иметь диаметр 1мм.
В качестве иллюстрации к нашей повести приведу пример радиолюбительской реализации регулируемого блока питания на LM2576, позаимствованный с сайта www.komitart.ru (Рис. 3).
Рис. 3
И для кучи пример преобразователя напряжения с сайта http://320volt.com (Рис. 4).
Рис. 4
Что тут скажешь?
Отечественный радиолюбитель явно сэкономил на размере кольца, да и количество витков — немного из другой оперы.
В буржуйском варианте всё отлично! Особенно порадовала обширная «земля», которая является хорошим подспорьем, как для овощеводов
Якутии, так и для всех тех, кто ведёт суровую борьбу против высокочастотных наводок и помех в устройствах со значительными величинами
протекающих импульсных токов.
К сожалению, оба ваятеля проигнорировали выходной фильтр L2-C1 (Рис.1), который производитель микросхемы обозначил как необязательный (опционный) причиндал. А зря!
Если стабилизированный источник планируется использовать для запитывания не только моторов, лампочек и светодиодов, то значение уровня пульсаций выходного напряжения является не менее важным, чем параметр стабильности выходного напряжения. Тут-то и должна вступить в действие опционная LC-цепочка, позволяя снизить величину этих пульсаций в десяток-другой раз.
Теперь, что касается импульсных регулируемых стабилизаторов напряжения на микрсхеме LM2596.
Максимальное входное напряжение для этих микросхем ограничено значением 40В, соответственно максимальное стабилизированное напряжение на
выходе составляет величину 37В, максимальный ток нагрузки — 3А.
Казалось бы — всё хуже, чем у LM2576HV. И на кой оно нам надо?
А тут всё дело в в том, что микросхемы серии LM2596 работают на частоте встроенного генератора не 52, а 150кГц, позволяя использовать
компоненты фильтра меньших номиналов, а соответственно, и меньших размеров.
Приведём схему включения LM2596 согласно datasheet-а.
Рис. 5
Cin — 470 μF, 50-V, Aluminum Electrolytic Nichicon PL Series
Cout — 330 μF, 35-V Aluminum Electrolytic, Nichicon PL Series
D1 — 5A, 40V Schottky Rectifier, 1N5825
L1 — 47 μH,
R1 — 1 kΩ, 1%
Всё достаточно близко к схеме включения M2576, представленной на Рис.1. И разница в значении R1 1 кОм, против 1,2 кОм, скорее всего
ни на что не повлияет.
По большому счёту — всё различие только в компенсационном конденсаторе Cff, обеспечивающем, по убеждению производителя, дополнительную
стабильность работы устройства.
Значение номинала этого конденсатора находится в диапазоне 390pF-33nF в зависимости от выходного напряжения. Если стабилизатор
предполагается делать регулируемым, его значение следует выбрать в диапазоне 1-1,5 nF.
При разработке конструктива и печатных плат стабилизаторов на микросхемах LM2576 и LM2596 переменный резистор R2, регулирующий выходное напряжение, следует располагать в непосредственной близости к печатной плате (длина соединительных проводов не должна превышать 3-5 см).
USB зарядочное устройство для автомобиля на LM2596 – Поделки для авто
Представлена схема зарядочного устройства для автомобиля сконструированная с целью зарядки/питания портативных USB-устройств. Это улучшенная версия ранее опубликованной в журнале “Электроника для Вас”(“Electronics For You”).
Здесь использована микросхема (МС) понижающего DC-DC преобразователя LM2596.
Целью данной конструкции, является создание USB точки доступа, которая эффективно может справиться с более высокими современными требованиями, т.е, позволит подключить более мощные USB устройства со стандартными и нестандартными разъемами.
Использование импульсного стабилизатора напряжения позволяет существенно уменьшить рассеивание тепла в цепях по сравнению с линейными стабилизаторами. Примененный здесь DC-DC преобразователь может иметь входное напряжения до 40 В и выходной ток до 3 А.
Следует отметить, что схема предназначена для подключения к гнезду прикуривателя, потому что этот режим работы наиболее удобен в автомобиле.
Принципиальная схема USB зарядочного устройства
Характеристики LM2596
- Регулируемое выходное напряжение 1.23 В – 37 В
- Выходной ток на нагрузке до 3 А
- Широкий диапазон входных напряжений до 40 В
- Фиксированная частота внутреннего генератора (частота преобразования) 150 кГц
- Режим низкого энергопотребления в режиме ожидания
- Возможность защиты TTL логики
- Тепловая защита и ограничение по току
- Внутренний контур компенсации
Описание работы схемы
Постоянный ток от аккумулятора поступает на клемму (J1) разъема для гнезда прикуривателя. Предохранитель (F1) и диод (D1) для защиты от превышения тока и неправильного подключения полярности, конденсатор (C1) для сглаживания пульсаций. Далее идет выключатель (on/off) и на включенное состояние указывает светящийся светодиод (LED1).
Устройство реализовано на основе DC-DC преобразователя LM2596 и в основном совпадает с типичным применением рекомендуемым в документации производителя.
Серия LM2596 представляет собой прецизионную интегральную схему в монолитном корпусе, включающую в себя все активные компоненты для построения
Эти регуляторы работают на частоте преобразования 150 кГц, что позволяет значительно уменьшить размеры компонентов фильтра по сравнению с низкочастотными аналогами.
Здесь использована версия с фиксированным выходом 5В LM2596T-5.0 (IC1). Следует отметить, что выходные характеристики сильно зависят от качества используемых компонентов выходного LC-фильтра (L1 и C3). Индуктивность следует подобрать с лучшим соотношением постоянного тока и сопротивления, а конденсатор – с малым эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR).
Зеленый светодиод (LED2) указывает на наличие выходного напряжения. Стабилизированное напряжение 5В выведено на USB разъемы 2-х видов DP и DCP. Разъем DP можно использовать для питания разных гаджетов, таких как лампа для чтения, обогреватель, холодильник и т. д. DCP разъем предназначен исключительно для зарядки устройств со стандартным USB портом, таких как мобильные телефоны, планшеты и т.д.
Перемычки JP1 и JP2 дают возможность улучшить схему. По умолчанию контакты 2 и 3 замыкаются перемычками JP1 и JP2 независимо друг от друга для обеспечения стандартного функционирования схемы. Фактически JP1 можно использовать для организации функции защиты ключей выходного каскада от защелкивания при низких напряжениях питания и управления (UVLO). JP2 может быть использован для выполнения некоторых USB симуляций!
Необходимые компоненты
- IC1: LM2596T-5.0*
- D1: 1N5408
- D2: 1N5824*
- LED1: 5 мм Красный
- LED2: 5мм Зеленый
- L1: 33мкГн/3A * индуктивность специально предназначенная для использования с LM2576
- C1: 100 нФ
- C2: 470мкФ/25В* – с низким ESR, электролитический в алюминиевом корпусе
- C3: 220 мкФ /25В* – с низким ESR, электролитический в алюминиевом корпусе
- R1: 1кОм 0.25 Вт
- R2: 470 Ом 0.25 Вт
- S1: Выключатель
- J1: Разъем для гнезда прикуривателя
- J2-J3: USB разъемы
- F1: 4A (выбрано экспериментально)
- важные компоненты
USB зарядка
Согласно спецификации, USB устройство, подключенное к порту USB может обмениваться данными и быть одновременно подключенным к источнику питания, или оно может быть соединено с источником, который обеспечивает только питание.В режиме обмена данными устройство может подзаряжаться только малыми токами.
В режиме зарядки устройство может подзаряжаться большими токами т. е. USB порт работает как AC –DC адаптер. Так что, если необходимо быстро зарядить смартфон от USB зарядочника автомобиля, то следует замкнуть контакты передачи данных, что в соответствии со спецификацией укажет устройству, что функция передачи данных не требуется (подробнее об этом можно прочесть в Википедии).
Конструкция
Сборка устройства при использовании указанных компонентов не требует особых усилий. Рекомендуется собрать компоненты на небольшой печатной плате. После проверки работоспособности установите плату в подходящий корпус, закрепите необходимые разъемы на передней панели и оформите внешний вид по вашему вкусу.
Альтернативный вариант
Готовые модули, построенные на регулируемой версии LM2596, можно купить по доступным ценам во многих интернет-магазинах. С помощью подстроечного резистора можно установить выходное напряжение от 1.25 В до 35 В.
Автор; АКА Касьян
Похожие статьи:
Универсальный понижающий преобразователь напряжения на LM2596
Универсальный понижающий преобразователь напряжения.
Характеристики от продавца:
- Питание: 5-35 В (постоянный ток)
- Выход: 1,25-30 В, 3 А (макс. 4 А). Для >15 Вт требуется теплоотвод
- Постоянное напряжение (CV)
- Постоянный ток (CC)
- Индикация заряда
- Предполагаемые способы использования:
- Преобразователь для питания LED-ламп, лент и т.п.
- Зарядка аккумуляторов постоянным током и напряжением с минимальной индикацией
Плата очень маленькая, влазит в спичечный коробок.
Моё применение — простейший маломощный лабораторный источник питания. Ещё одну такую плату поставил в зарядное устройство для литиевой батареи шуруповёрта.
Постоянное напряжение
Устройство здесь выполняет роль стабилизатора напряжения. На вход подаём постоянное напряжение от 5 В до 35 В. На выходе получаем заранее заданное постоянное напряжение от 1,25 В до 30 В. Выходное напряжение не может быть больше входного минус некоторая разница (не менее 2 В). Таким образом, после настройки выходного напряжения Uвых входное Uвх можно менять в диапазоне примерно от Uвх + 2В до 35 В, выходное напряжение при этом не будет меняться.
Постоянный ток
Пока ток не превышает заданного максимума, плата выполняет роль стабилизатора напряжения, ток может быть любым, напряжение — строго заданное. Как только ток пытается подняться выше заданного, начинает работать ограничитель тока. Ток на выходе при этом фиксированный, а напряжение понижается так, чтобы через нагрузку шёл этот максимальный ток. Получается, что ни напряжение, ни ток не выходят за установленные значения.
Например, если по расчетам выходит, что выходной ток должен быть 2,5 А (например, при заданном Uвых = 5 В и нагрузке 2 Ом), но плата настроена на ограничение в 2 А, то на выходе будет 2 А и напряжение 4 В (2 А * 2 Ом), при этом будет гореть индикатор ограничения. Если теперь повысить сопротивление нагрузки до 3 Ом, то ток в выходной цепи будет идти без ограничений, напряжение снижаться не будет и будет равно заданному, ток — 5 В / 3 Ом = 1,67 А. Индикатор при этом гореть не будет.
Для настройки максимального тока закорачиваем выход через мультиметр в режиме измерения большого тока, обычно с пределом 10 А, которого здесь хватит с запасом, и выставляем крутилкой на плате необходимый ток.
Индикация заряда
Этот индикатор горит, пока ток в выходной цепи выше заданного значения. Это значение устанавливается относительно максимального тока. При установке большого максимального тока (единицы ампер) может не получиться установить индикацию на маленький ток (единицы и десятки мА).
Опыт применения
Попробовал в качестве CC+CV зарядки для лития. Фазы CC и CV работают, но процесс зарядки в конце не останавливается, просто гаснет индикатор заряда. Если конечное напряжение заряда устанавливать заведомо ниже предела для аккумулятора, ничего плохого в такой зарядке нет, в конце ток просто очень медленно упадёт до нуля. Но лучше реализовать на выходе ключ (реле, полевик), который бы отрубал зарядку при падении тока до заданного значения.
Еще один вариант использования — обычное зарядное устройство, за счёт низких пульсаций на выходе, довольно качественное. У меня как раз начал шалить зарядник от планшета — тач при зарядке плохо работал. Эксперимент оказался удачным, пульсации на выходе достаточно низкие, при зарядке планшета от этой платы всё работало нормально. Конечно, придётся также иметь/купить адаптер питания с выходным напряжением примерно от 9 В до 35 В и мощностью выше необходимой для заряжаемого устройства с запасом.
При большом токе и низком напряжении на выходе этот преобразователь сильно греется. Хотя по инструкции радиатор нужно ставить от 15 Вт, проблемы начинаются гораздо раньше, например уже при 5 В / 1 А. Можно поставить радиатор, но он должен быть с выпуклой контактной площадкой, возможно придётся его стачивать. Никаких приспособлений для крепления радиатора на плате нет, придётся клеить на теплопроводящий клей.
С другой стороны, при использовании в зарядном для шуруповёрта я настраивал выход на 16,4 В и 0,5 А, то есть на выходе была даже большая мощность, но плата была чуть тёплая. КПД и, соответственно, нагрев сильно зависят от выходного напряжения (больше — лучше) и относительно слабо от входного, подробности можно увидеть в даташите на LM2596 на графике Efficiency.
Возьмём для примера входное напряжение 25 В и пару выходных — 5 В и 20 В. КПД в первом случае будет около 82%, во втором — около 94%. При одинаковой мощности на выходе (например, 10 Вт) при 5 В будет рассеиваться 1,8 Вт, а при 20 В — всего 0,6 Вт. Если взять одинаковый ток на выходе, например 1 А, то разница будет с другим знаком (0,9 Вт и 1,2 Вт для 5 В и 20 В соответственно), но совсем небольшой. При этом снижение входного напряжения для входного 5 В не даст улучшения КПД (пик эффективности для этого напряжения как раз около 25 В).
Отсюда делаем вывод, что этот преобразователь больше подходит для относительно высоких выходных напряжений (например, 12 В и выше), но при этом он не способен работать с большими токами, т.к. рассеиваемая мощность, а значит и нагрев, при увеличении выходного тока будет всё равно только расти, а охлаждение платы минимально. Реальные характеристики преобразователя наверняка хуже заявленных, но для первичной оценки хватит и этой информации.
Есть множество вариантов исполнения этой платы, этот — самый маломощный. Есть с радиатором, залитые компаундом, с мощными дросселем и другими элементами. Но эти варианты намного дороже, и их использование оправдано только в случае работы в оптимальных, но максимальных, режимах преобразователя, иначе лучше подыскать решение на другой схеме. Нет смысла затыкать проблему КПД охлаждением, когда для необходимого выходного напряжения есть решения с лучшим КПД.
В целом, это интересное устройство. Можно использовать как простейший лабораторный источник питания за 2-3 доллара. Для тестов использовал БП от старого принтера, выдающего 33 В и 400 мА (13,2 Вт). С ним удавалось получить такие значения, как 12 В / 1 А, 5 В / 3 А (перегруз источника, но он справился). Максимальный ток видел 6,5 А на 1,25 В, скорее всего из-за ошибки в схеме (заявленный предел — 4 А), плата при этом сильно грелась. В таких платах может использоваться поддельный LM2596, либо перебитый LM2576, поэтому заявленным характеристикам сильно доверять не стоит.
Найти в магазинах можно по фразе «lm2596 cc cv», отбирать по картинкам с двумя или тремя (как у меня) потенциометрами. Цена — 2-3 доллара за штуку без претензий на оригинальность деталей.
Дополнение от 7 марта 2016 г.
Внёс несколько уточнений, добавил график напряжения/тока на выходе, убрал сомнительную информацию.
Дополнение от 4 апреля 2016 г.
График КПД (Efficiency) из даташита на LM2596:
Понижающий преобразователь напряжения на LM2596 из каменного века.
Как то достаточно давно, сидя в машине подумал: а чего это я заряжаю телефон через автомобильную зарядку установленную в прикуриватель. Ведь «потребителей» частенько бывает больше чем один, да и само гнездо прикуривателя бывает нужно. Сформулировал для себя ТЗ: питание от борт сети через замок зажигания, выход 1-3 порта с током до 2 А. Поискал в интернете и оказалось что я далеко не первый кто озадачился проблемой и даже больше, реализовал ее различными способами.
Для моей затеи нужен был стабилизатор напряжения выдерживающий напряжение бортсети и ток до 3 Ампер. Вариантов реализации на самом деле огромное количество, но все они сводятся к одному — импульсный понижающий преобразователь. Почему импульсный? Потому что у него КПД максимальное. Значить греться в преобразователе будет почти нечему и размеры обещают быть минимальные.
Понижающий преобразователь предназначен для понижения напряжения до необходимого значения. Его силовые элементы работают в ключевом режиме, по простому включено, выключено. В момент включения энергию накапливает дроссель (катушка на сердечнике), в момент когда силовой элемент (транзистор) выключен, дроссель отдает запасенную энергию в нагрузку. Как только дроссель отдаст накопленную энергию, схема контролирующая напряжение на выходе включит силовой транзистор и процесс повторится.
В настоящий момент все зарядные устройства для телефонов и планшетов вставляемые в гнездо прикуривателя выполнены по схеме с импульсным понижающим преобразователем.
Доставка и внешний вид:
Плата пришла в запаянном антистатическом пакете, вроде бы повод порадоваться, но на самом деле должно восприниматься как должное.
Качество пайки вполне себе качественное. Незначительные остатки флюса на обратной стороне на выводах переменного резистора.
Переменный резистор многообор
Понижающий преобразователь напряжения на MP1584 или отправляем LM2596 на дембель
- Цена: $1.02 брал $1.14 за пару
Кто то может подумать: Старый конь борозды не испортит… А мы ответим: но и глубоко не вспашет.
Поэтому предлагаю вам обзор о понижающем преобразователе напряжения на основе микросхемы MP1584. Продавец позиционирует готовые платы как улучшенную альтернативу преобразователям на LM2596. В моем предыдущем обзоре о преобразователе на микросхеме LM2596 я столкнулся с диким несоответствием заявленным параметрам. Реальные значения меня не удовлетворили и в конце обзора я упомянул что заказал на пробу более продвинутые платы.
Итак, встречаем:
Доставка и внешний вид:
Учитывая копеечную стоимость заказа я не удивился тому, что обнаружил пакет с пупырками в своем почтовом ящике. Внутри было 2 платы запаянные в антистатический пакет. Что было вполне ожидаемо. Фломастером я позже сам подписал, что бы параметры заявленные не забыть.
Размеры платы 22х17мм, высота 4мм.
Контактные площадки под пайку. Отверстий для монтажа не предусмотрено.
Следов флюса нет, пайка приемлемая. Смотрел через лупу, дефектов не нашел, я сам так спаять к сожалению не в состоянии. Под микросхемой и дросселем отверстия с металлизацией для лучшего отвода тепла.
Сравнение с LM2596:
Разница в размерах приличная. Правда из за размеров платы эффективность рассеивания тепла ниже, но и КПД заявлено до 96%
Документация и схема:
Документацию в электронном виде можно посмотреть тут MP1584
Используется практически типовой диод Шоттки SS34 40В, 3А, который кстати на испытуемой плате держался молодцом.
Дроссель индуктивностью 8.2мкГн что согласно таблице 3 даташита указывает на лучшую эффективность работы преобраз
DC-DC преобразователь на микросхеме MP1584EN
Привет всем.Хочу сделать обзор на довольно интересный преобразователь, который здесь ещё не упоминался.В общем давно приглядывался к этому понижающему конвертеру напряжений, а здесь он ещё не обозревался.Понижающие преобразователи довольно активно применяются в diy поделках.В обзоре будет детальное сравнение с весьма популярным преобразователем на LM2596.
В общем минибокс активно балует нас купонами, на 3 уе особо не разгуляешься, и я решил заказать 2 модуля немного доплатив.На ебее они дешевле.Кстати везде не забывают упомянуть что он лучше чем LM2596.А вот чем мы и узнаем.
Исходя из моих опытов с diy led лампами, что пассивное охлаждение для светодиодов это жуткое зло, и срок службы светодиодов уменьшается в разы, из-за перегрева.А на компактный радиатор от компа больше 8 ватт чистой светодиодной нагрузки вешать нельзя, они рано или поздно в лучшем случае отвалятся от перегрева поверхности.Соответственно делать яркие компактные лампы закрытого типа просто не получится.Но всё решает маленький кулер, даже на минимальных оборотах он не поднимает температуру радиатора выше 40 градусов.Сооружать реостат на транзисторе и переменном резисторе можно, но получается дикий колхозинг, да и места мало в ограниченном пространстве лампы.Засовывать в лампу большой преобразователь на LM2596 тоже не хочется из-за большого размера и высоты деталей.И вот как раз на помощь приходит этот малыш.Кстати на 5 вольтах кулера не слышно вообще, а холодильник из кухни работает громче.
Преобразователь ставится последовательно в цепь со светодиодами настраивается напряжение, минимальное напряжение с которого заводится кулер это 2.9.Не слышно его шелеста примерно до 5 В.Но нужно учитывать напряжение которое выдаёт драйвер и это не более 28 вольт для микрухи по даташиту, соответственно не более 8 светодиодов, что удовлетворяет практически всем драйверам.
Лед лампа с активным охлаждением на транзисторе
Пришли преобразователи в аккуратно упакованных антистатичных пакетах.
Сравнение с LM2596.Как видно преобразователь в 2 раза меньше.
Преобразователь имеет компактные размеры 22*17*4mm.Собран аккуратно, флюс смыт.Собран На микросхеме MP1584EN.Даташит на микросхему.У преобразователя стоит Дроссель SMD 4,7uH 4R7, маловато конечно.Переменный резистор для регулирования напряжение.Кстати он мне нравится намного больше, потому что крестовой, но имеет более грубую регулировку чем у LM2596.На входе и выходе стоят смд конденсаторы, по этому ёмкости они небольшой.Хотя использовать на токах больше 2А нецелесообразно, т.к там будет большой нагрев и пульсации.Диод Шоттки ss34 — при желании можно установить что-нибудь помощнее.
Параметры MP1584EN
Рабочий диапазон температур -65 до 150
Рекомендованное входное напряжение — 4.5V to 28V
Выходное…………………….0.8V to 25
Схема из даташита
Тестирование.
Потребление тока простоя MP1584EN 318мка.Отличные показатели!
Потребление тока простоя LM2596 — 2.8 ма
В качестве измерения у меня будут 2 брата близнеца мультиметра DT9205A
Дополнительная информация
Увы лабораторного БП у меня нет и мы будем понижать напряжение с 19.42 В до 12.2 и 4.2 типовое для большинства задач, так что в качестве нагрузки у меня будет аймакс и резисторы
Ниже приведу сравнение КПД MP1584EN и LM2596
MP1584EN
LM2596
Подведу итоги.
Преобразователь действительно лучше LM2596 своими компактными размерами, более удобным регулированием, а самое главное более высоким КПД на токах больше 1А.Нагревается схема не больше LM2596, потому что плата маленькая а монтаж выполнен на SMD, хоть и имеет более высокий КПД на больших токах
Простой импульсный лабораторный БП на основе микросхем LM2576T-ADJ и LM2596T-ADJ | hardware
В статье описаны простые импульсные регулируемые стабилизаторы напряжения (понижающие, step-down) на 1.2 .. 40В, с током защиты 3А. Они основаны на микросхемах LM2576T-ADJ и LM2596T-ADJ компании National Semiconductor.
[EK-2596Kit]
Схема электрическая принципиальная EK-2596Kit
Модуль может работать в режиме стабилизатора тока, что может использоваться для заряда аккумуляторов стабильным током, питания различных нагрузок, питания мощного светодиода или группы светодиодов.
Для включения модуля стабилизатором тока необходимо параллельно резистору R1 установить резистор, номинал которого вычисляется по формуле: R=1.23/I
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
| Входное напряжение, не более | 40В |
| Выходное напряжение | 1…40В |
| Выходной ток во всем диапазоне напряжений, не более | 3А |
| Срабатывание защиты по выходному току | 3А |
| Частота преобразования | 150 кГц |
| Размеры: Д, Ш, В | 49х27х25мм |
| Масса | 30 г |
Перечень элементов стабилизатора напряжения
| Позиция | Номинал | Количество |
| C1 | 470 мкФ х 50В | 1 шт. |
| C2 | 470 мкФ х 50В | 1 шт. |
| R1 | 1.2 кОм | 1 шт. |
| D1 | 1N5822 | 1 шт. |
| IC1 | LM2596T-ADJ | 1 шт. |
| L1 | 120 uH | 1 шт. |
| Печатная плата | 1 шт. | |
| PLS-06R | 1 шт. |
Работа устройства и рекомендации
Модуль является более миниатюрным аналогом модуля EK-2576 за счет большей частоты преобразования. И имеет меньшую амплитуду пульсаций на выходе.
Регулируемый импульсный стабилизатор напряжения предназначен как для установки в радиолюбительские устройства с фиксированным выходным напряжением так для лабораторного блока питания с регулируемым выходным напряжением. Так как стабилизатор работает в импульсном режиме, он имеет высокий КПД и, в отличие от линейных стабилизаторов, не нуждается в большом теплоотводе. Как правило, достаточно радиатора 100 см2. Устройство имеет тепловую защиту и защиту по выходному току = 3А. Внимание! Выходное напряжение не может превышать напряжение на входе. Для того чтобы начать эксплуатировать стабилизатор необходимо припаять переменный резистор = 47 Ком (для установки в устройства с фиксированным выходным напряжением — постоянный резистор) резистор не следует устанавливать на длинные провода.
Выводы модуля:
1 и 2 — контакты подключения подстроечного/переменного резистора.
3 — выход плюс.
4 — выход минус.
5 — питание минус.
6 — питание плюс.
Внимание! При подключении соблюдайте полярность!
Габаритный чертеж и расположение элементов на печатной плате EK-2596Kit
Лабораторный блок питания с цифровой индикацией выходного напряжения. (EK2596 + SVH0001)
Включение модуля стабилизатором тока для питания группы 3W светодиодов
[EK-2576 Kit]
Схема электрическая принципиальная регулируемого импульсного стабилизатора
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
| Входное напряжение, не более | 40 В |
| Выходное напряжение | 1…40 В |
| Выходной ток во всем диапазоне напряжений, не более | 3 А |
| Срабатывание защиты по выходному току | 3 А |
| Частота преобразования | 52 КГц |
Перечень элементов стабилизатора напряжения
| Позиция | Номинал | Количество |
| C1 | 2200 мкФ х 50 В | 1 шт. |
| C2 | 2200 мкФ х 50 В | 1 шт. |
| R1 | 1.2 КОм | 1 шт. |
| D1 | 1N5822 | 1 шт. |
| DA1 | LM2576T-ADJ | 1 шт. |
| L1 | 100 uH | 1 шт. |
| Печатная плата | 1 шт. |
Порядок работы устройства и рекомендации
Регулируемый импульсный стабилизатор напряжения предназначен как для установки в радиолюбительские устройства с фиксированным выходным напряжением так для лабораторного блока питания с регулируемым выходным напряжением. Так как стабилизатор работает в импульсном режиме, он имеет высокий КПД и, в отличие от линейных стабилизаторов, не нуждается в большом теплоотводе. Как правило, достаточно радиатора 100 см2. Устройство имеет тепловую защиту и защиту по выходному току = 3А. Выходное напряжение не может превышать напряжение на входе. Для того чтобы начать эксплуатировать стабилизатор необходимо припаять переменный резистор = 47 Ком (для установки в устройства с фиксированным выходным напряжением — постоянный резистор) резистор не следует устанавливать на длинные провода.
Подключение стабилизатора:
1. Подключить питание на входа «+Вход» и «-Вход»
2. Подключить переменный резистор на контакты «R» и «R»
3. Подключить нагрузку на выхода «+Вых» и «-Вых»
Для конструирования лабораторного блока питания с регулируемым выходным напряжением рекомендуется использовать цифровой встраиваемый вольтметр EK-2501.
Внимание! При подключении соблюдайте полярность!
Лабораторный блок питания с цифровой индикацией выходного напряжения
Расположение элементов на печатной плате
[Ссылки]
1. LM2596 — SIMPLE SWITCHER Power Converter 150 KHz 3A Step-Down Voltage Regulator.
2. Утилита для разработки стабилизаторов напряжения (и не только их) — WEBENCH® Power & LED Designer.
3. MAX710, MAX711 — 3.3V/5V or Adjustable, Step-Up/Down DC-DC Converters (автопереключение преобразования напряжения Step-Up/Down, вх. напряжение +1.8 V..+11 V, выходное напряжение 5 V/250 mA при вх.=1.8 V, 5 V/500 mA при вх.=3.6 V, не нужны внешние FET транзисторы, в режиме Shutdown отключение от вх. напряжения, потребление от вх. 200 μA без нагрузки (вх.=4 V), 7 μA в режиме Standby, 0.2 μA в выкл. режиме, режимы Low-Noise и High-Efficiency).
4. MC34063AB — MC34063AC, MC34063EB — MC34063EC, DC/DC converter control circuits (выходной ток ключа 1.5 A, 2% точность, типичный ток потребления 2.5 mA, вх. напряжение 3..40 V, частота преобразования до 100 кГц, ограничение выходного тока).
5. Высокоэффективный понижающий преобразователь с использованием синхронного контроллера LT1773.
