Lm2596s с регулировкой тока

Hummer H3 ★★★Бурушка★★★ › Бортжурнал › учимся пользоваться dc-dc стабилизаторами на LM2596

спасибо АЛЕКСАНДРУ (АК), за предоставленные стабы)

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.
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.
для моих 4 красных eagle eye выходит 240mA проработали ночь на таких настройках и ничего не произошло не нагрелась схема не сдох светик.

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).
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.

Источник

DC-DC понижающий преобразователь LM2596S

Сегодня речь пойдет о понижающем преобразователе постоянного напряжения LM2596S, заказанном мною на Aliexpress. Свежей эту покупку никак не назовешь, но руки до написания обзора у меня дошли только сейчас. В момент совершения заказа, мною было куплено 4 таких преобразователя. Два из них до сих пор лежали на полки в ожидании своего часа (планировал использовать их для продления жизни диодных ДХО в автомобиле, заказанных мною не так давно), но жара, выпавшая на отпуск, сменил эти планы.

Поскольку в +35 сидеть в душной квартире в городе занятие не из самых приятных, то я решил провести свой отпуск на природе за городом. А поскольку всяких электронных гаджетов с быстро садящимися аккумуляторов сейчас полно у всех, то вопрос их зарядки все так же актуален. Конечно, можно воспользоваться портативным зарядным устройство, но что делать, если и оно разрядится? И вот тут мне на помощь придет солнечная панель, заказанная пару лет назад и до сих пор просто пылящаяся без какого-либо применения. Почему? — спросите вы. Все просто, из-за отсутствия хоть какого-нибудь регулятора, напряжение с панели выдается в самых разных пределах: от 2 до 7 вольт. А что можно зарядить зарядкой в 6-7В? Уж точно не смартфон. Мой выдавал примерно такую надпись при попытке его зарядки от солнечной панели:

А если панель помещать в тень, то зарядка уже не идет из-за слишком низкого напряжения. Поэтому, единственным рабочим вариантом мне виделось установка преобразователя напряжения. И LM2596S подходит для этой чуть ли не идеально.
Итак, как я уже говорил, заказывал я сразу 4 преобразователя. На то, чтобы из Китая добраться в Беларусь, у посылки ушло около месяца. Если кому-нибудь интересно, то узнать маршрут движения посылки можно тут.

Читайте также:  Регулировка фар рено дастер своими руками видео

Каждая плата находилась в отдельном антистатическом пакетике, который был запечатан. В живую преобразователь выглядит следующим образом:

В основе схемы лежит довольно широко распространённый импульсный регулируемый стабилизатор LM2596S-ADJ с рабочей частотой 150kHz. Максимальный выходной ток у этого преобразователя 3A (но тут уже без дополнительного радиатора не обойтись), коэффициент полезного действия находится в пределах 73-93%, что на сегодня далеко не самый лучший показатель. Однако для моих целей этого более чем достаточно.

К качеству изготовления преобразователя у меня особых претензий нет: местами с платы не смыт флюс, местами качество пайки немного хромает, но ничего из ряда вон.

Плата с односторонним расположением элементов. На оборотной стороне только наименование, модель и направление подключения.

Параметры у регулятора следующие (заявлено продавцом):

— Режим исправление: не синхронный выпрямитель;
— Входное напряжение: 3 В-40 В;
— Выходное напряжение: 1.3 В-35 В;
— Выходной ток: Номинальный ток 2A, максимальная 3A (дополнительный радиатор требуется);
— Эффективность преобразования: 92% (максимально);
— Частота: 65 кГц;
— Пульсация выхода: 30mV (максимум);
— Регулировка нагрузки: ± 5 процента;
— Регулировка напряжения: ± 2.5 процента;
— Рабочая температура:-минус 40 градусов-85 градусов;
— Размеры: 43 мм * 21 мм * 14 мм (Д * Ш * Г).

С учетом довольно компактных размеров платы (что с одной стороны плюс), все элементы расположены на ней рядом друг с другом, что существенно снижает рассеивание тепла (что с другой стороны существенный минус).

Регулировка выходного напряжения осуществляется при помощи многооборотного подстроечного резистора, благодаря чему можно без особых проблем задать нужное значение.

Клеммников на плате нет, так что все провода придется паять. Правда, сложного в этом ничего нет, так как места пайки подписаны. Перепутать что-либо просто невозможно. Зато есть отверстия для крепежных винтов на тот случай, если плату понадобится где-нибудь закрепить.

На входе и выходе стоят конденсаторы. На входе — емкостью 100 uF, максимальное напряжение 50В. На выходе — полимерный, что способствует снижению пульсации выходного напряжения.

Как я уже говорил, максимальный ток — 3А. Если превысить данное значение, то сработает защита, которая сводится к кратковременному разрыванию цепи. Но использовать данный регулятор на максимальном значении я бы никому не советовал, так как температура нагрева будет существенной (около 90-100 градусов).

В принципе, на этом с теорией покончено и можно переходить к усовершенствованию солнечной панели. Для этого надо разрезать идущий от нее провод, впаять в разрыв наш преобразователь и вуаля — все готово.

Положив панель на солнце, видим, что напряжение — 6,53В.

К сожалению, на солнце данные с ЖК экранчика тестера становятся еле различимыми, потому на фото их плохо видно. Так что буду их дублировать текстом.

Если сейчас к панели подключить кабель, а к нему телефон, то можно будет увидеть то, что показано на первом фото, размещенном в начале обзора.

Впаяв в цепь наш преобразователь, видим, как на нем начинает светиться синий диод, что свидетельствует о том, что на него подается напряжение.

Подключив USB тестер, при помощи построечного резистора выставляем напряжение на выходе в 5,29В.

Подключаем к нему кабель, а к кабелю телефон. Видим, что начинается зарядка 🙂 То есть наконец таки наша солнечная панель перестала быть бесполезной и начала помогать нам экономить электроэнергию 🙂

Во время зарядки напряжение упало до 4,92В. Зарядка осуществляется током в 0,22А. Не самый лучший показатель, но не критично. К тому же не стоит забывать, что заряжаемся мы от энергии солнца, а не от домашней сети.

Вот так выглядит зарядное устройство в сборе.

Так что вывод тут один — преобразователь работает и справляется с поставленными перед ним задачами. А в описанных выше условиях он даже не начал греться.

Да, на то, чтобы зарядить аккумулятор от солнечной панели придется потратить куда больше времени, нежели при зарядке от обычной розетки, но не следует забывать, что, во-первых, розетки не всегда под рукой, а, во-вторых, солнечная энергия пока что абсолютно бесплатная 🙂

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Источник

DataSheet

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.

Регуляторы серии LM2596

Защита схемы дает возможность двукратного снижение предельного тока для выходного ключа, и полное отключение в случае перегрева.

Особенности
— 3.3 В, 5В, 12В, и регулируемое

выходное напряжение
— регулируемый диапазон выходного напряжения от 1.2 В до 37В
— ±4% стабильность напряжения в цепи нагрузки
— доступны в TO-220 и TO-263 исполнения
— гарантированный выходной ток нагрузки 3А
— диапазон входного напряжения до 40В
— требует только 4 внешних компонента
— превосходные нагрузочные технические характеристики
— 150 кГц фиксированная частота внутреннего генератора
— TTL возможность выключения
— низкое энергопотребление режим ожидания, IQ, как правило, 80 мкА
— высокая эффективность
— использование легко доступных стандартных индуктивностей
— тепловое отключение и защита по току
Применение
— простой высоко эффективный ступенчатый регулятор
— ключевые регуляторы
— преобразователь из положительного в отрицательный

Читайте также:  Регулировка магнита дроссельной заслонки на митсубиси

Схема подключения (Для фиксированного входного напряжения)

Схема включения LM2596

(1) Абсолютные максимальные значения показывают пределы, превышение которых, может привести к повреждению устройства. Эксплуатационные значения указывают условия в которых устройство может функционировать, но не обеспечивают конкретные пределы производительности. Для обеспечения спецификаций и условий испытания см. Электрические характеристики.

(2) Модель человеческого тела представляет собой конденсатор 100 пФ, который разряжается на каждом выводе, через резистор 1,5 кОм.

Эксплуатационные значения

Диапазон температур −40°C ≤ TJ ≤ +125°C
Напряжение питания от 4,5 В до 40 В

Электрические характеристики LM2596-3.3

Спецификация для TJ = 25°C — стандартным шрифтом. Для других значений рабочих температур — жирным шрифтом.

Обозначение Параметр Условия LM2596-3.3 Выходное напряжение 4.75 В ≤ VIN ≤ 40 В, 0.2 A ≤ ILOAD ≤ 3 A 3,3 В
3.168/3.135 В (мин.)
3.432/3.465 В (макс.)
η Эффективность VIN = 12 В, ILOAD = 3A 73 %

(1) Типовые значения при 25 °C, представляющие собой норму.

(2) Все пределы гарантированы при комнатной температуре (стандартный шрифт) и для экстремальных температур (жирный шрифт). Все пределы для комнатной температуры прошли 100% проверку на производстве. Все пределы для экстремальных температур гарантируются посредством корреляции с использованием метода стандартного статистического контроля качества (SQC). Все пределы используются для расчета среднего выходного уровня качества (AOQL).

(3) Внешние компоненты такие как ограничивающие диод, катушка индуктивности, входной и выходной конденсаторы, программируемые напряжением резисторы могут повлиять на характеристики системы импульсного регулятора. Когда LM2596 используется, как показано на рисунке 1 (Испытание цепи), характеристики системы будут выглядеть, как показано в параметрах системы в разделе электрические характеристики.

Электрические характеристики LM2596-5.0

Спецификация для TJ = 25°C — стандартным шрифтом. Для других значений рабочих температур — жирным шрифтом.

Обозначение Параметр Условия LM2596-5.0 Выходное напряжение 7 В ≤ VIN ≤ 40 В, 0.2 A ≤ ILOAD ≤ 3 A 5,0 В
4.800/4.750 В (мин.)
5.200/5.250 В (макс.)
η Эффективность VIN = 12 В, ILOAD = 3A 80 %

(1) Типовые значения при 25 °C, представляющие собой норму.

(2) Все пределы гарантированы при комнатной температуре (стандартный шрифт) и для экстремальных температур (жирный шрифт). Все пределы для комнатной температуры прошли 100% проверку на производстве. Все пределы для экстремальных температур гарантируются посредством корреляции с использованием метода стандартного статистического контроля качества (SQC). Все пределы используются для расчета среднего выходного уровня качества (AOQL).

(3) Внешние компоненты такие как ограничивающие диод, катушка индуктивности, входной и выходной конденсаторы, программируемые напряжением резисторы могут повлиять на характеристики системы импульсного регулятора. Когда LM2596 используется, как показано на рисунке 1 (Испытание цепи), характеристики системы будут выглядеть, как показано в параметрах системы в разделе электрические характеристики.

Электрические характеристики LM2596-12

Спецификация для TJ = 25°C — стандартным шрифтом. Для других значений рабочих температур — жирным шрифтом.

Обозначение Параметр Условия LM2596-12 Выходное напряжение 15 В ≤ VIN ≤ 40 В, 0.2 A ≤ ILOAD ≤ 3 A 12 В
11.52/11.40 В (мин.)
12.48/12.60 В (макс.)
η Эффективность VIN = 25 В, ILOAD = 3A 90 %

(1) Типовые значения при 25 °C, представляющие собой норму.

(2) Все пределы гарантированы при комнатной температуре (стандартный шрифт) и для экстремальных температур (жирный шрифт). Все пределы для комнатной температуры прошли 100% проверку на производстве. Все пределы для экстремальных температур гарантируются посредством корреляции с использованием метода стандартного статистического контроля качества (SQC). Все пределы используются для расчета среднего выходного уровня качества (AOQL).

(3) Внешние компоненты такие как ограничивающие диод, катушка индуктивности, входной и выходной конденсаторы, программируемые напряжением резисторы могут повлиять на характеристики системы импульсного регулятора. Когда LM2596 используется, как показано на рисунке 1 (Испытание цепи), характеристики системы будут выглядеть, как показано в параметрах системы в разделе электрические характеристики.

Электрические характеристики LM2596-ADJ

Спецификация для TJ = 25°C — стандартным шрифтом. Для других значений рабочих температур — жирным шрифтом.

Обозначение Параметр Условия LM2596-ADJ Напряжение обратной связи 15 В ≤ VIN ≤ 40 В, 0.2 A ≤ ILOAD ≤ 3 A 1.230 В
1.193/1.180 В (мин.)
1.267/1.280 В (макс.)
η Эффективность VIN = 12 В, ILOAD = 3A 73 %

(1) Типовые значения при 25 °C, представляющие собой норму.

(2) Все пределы гарантированы при комнатной температуре (стандартный шрифт) и для экстремальных температур (жирный шрифт). Все пределы для комнатной температуры прошли 100% проверку на производстве. Все пределы для экстремальных температур гарантируются посредством корреляции с использованием метода стандартного статистического контроля качества (SQC). Все пределы используются для расчета среднего выходного уровня качества (AOQL).

(3) Внешние компоненты такие как ограничивающие диод, катушка индуктивности, входной и выходной конденсаторы, программируемые напряжением резисторы могут повлиять на характеристики системы импульсного регулятора. Когда LM2596 используется, как показано на рисунке 1 (Испытание цепи), характеристики системы будут выглядеть, как показано в параметрах системы в разделе электрические характеристики.

Электрические характеристики для всех версий выходного напряжения

Спецификация стандартным шрифтом для TJ = 25°C, и жирным шрифтом для других значений диапазона рабочих температур. Если не указано иное, VIN = 12 В для 3.3 В, 5 В, и регулируемой версии и VIN = 24 В для 12 В версии. Iload = 500 мА.

(1) Типовые значения при 25 °C, представляющие собой норму.

(2) Все пределы гарантированы при комнатной температуре (стандартный шрифт) и для экстремальных температур (жирный шрифт). Все пределы для комнатной температуры прошли 100% проверку на производстве. Все пределы для экстремальных температур гарантируются посредством корреляции с использованием метода стандартного статистического контроля качества (SQC). Все пределы используются для расчета среднего выходного уровня качества (AOQL).

(3) Частота переключения уменьшается, когда активируется вторая стадия с ограничением тока.

(4) Нет диода, катушки индуктивности или конденсатора, подключенных к выходным контактам.

(5) Контакт Feedback отключен от выхода и подключен к 0V, чтобы заставить выходной транзистор переключиться на ON.

(6) Контакт Feedback отключен от выхода и подключен к 12V для 3.3V, 5V, и ADJ. версий, и 15V для 12V версии, чтобы заставить выходной транзистор переключиться на OFF.

Схемы включения

Схема представленная на Рис. 1 использует вывод включения/выключения (ON /OFF), чтобы обеспечить временную задержку между моментом изменения напряжения на входе и изменением напряжения на выходе. При повышении напряжения на входе, начинает заряжаться конденсатор С1, тем самым устанавливая высокий уровень напряжения на выводе ON /OFF, что удерживает регулятор в выключенном состоянии. После того как конденсатор зарядится, ток в цепи прекращается, и на выводе ON /OFF через резистор R2 устанавливается низкий уровень напряжения. Это включает регулятор. Резистор R1 служит для ограничения напряжения на выводе ON /OFF (максимум 25 В), а также снижает чувствительность к помехам в цепи питания и ограничивает ток заряда конденсатора C1. При высокой пульсации напряжения на входе, следует избегать большого времени задержки, так как пульсация на выводе ON /OFF осложнит работу схемы. Эта схема будет полезна там, где источник питания на входе имеет ограничения по току. Она позволяет входному напряжению увеличиться до рабочего напряжения и только потом подключает регулятор.

Блокировка при снижении напряжения

В некоторых схемах применения LM2596 требуется, чтобы микросхема оставалась отключена до тех пор, пока входное напряжение не достигнет заданного уровня. Функция блокировки при снижении напряжения применяется в схемах импульсных преобразователей, показанных на Рис. 2, Рис. 3. В схеме на Рис. 2 имеется постоянное напряжение для включения и отключения, задаваемое стабилитроном Z1. Если нужен гистерезис, схема на Рис. 2 может обеспечить напряжение включения отличное от напряжения выключения (напряжение на стабилитроне плюс примерно 1 В). Общий гистерезис при этом представляется приблизительно равным выходному напряжению. Если напряжение на стабилитроне превышает 25 В, подключается дополнительный резистор 47 кОм. Он соединяет вывод ON /OFF с землей для того, чтобы напряжение на этом выводе оставалось в пределах 25 В.

Рис. 2 Схема с блокировкой при снижении напряжения

Схема инвертора

Без диода D3 при подаче напряжения на вход, зарядный ток через конденсатор CIN может дать положительное напряжение в несколько вольт на выходе. Диод D3 ограничивает это напряжение.

Из-за различий в работе инверторов стандартная процедура разработки схемы не использует метод подбора индуктивности. В большинстве случаев применяется индуктивность 33 мкГн, 3.5 А.

Схема отключения регулятора

Использование вывода ON /OFF в схеме импульсного понижающего стабилизатора, для отключения, очень просто. Для включения стабилизатора на вывод ON /OFF нужно подать напряжение ниже 1.3 В (относительно земли). Для включения нужно подать напряжение выше 1.3 В. В схеме инвертора применяется другая цепь, так как вывод GND подключен не к земле, а к выходу с отрицательным уровнем напряжения. Два разных метода отключения инвертора показаны на Рис. 5 и Рис. 6.

Схема инвертора с подачей отключающего напряжения относительно земли

Выходное напряжение (В) Емкость CFF
2 33 нФ
4 10 нФ
6 3.3 нФ
9 1.5 нФ
12 1 нФ
15 680 пФ
24 560 пФ
28 390 пФ

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Читайте также:  Регулировка клапанов маз двс рено
Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Настройки и регулировки