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 site:ti.com.
2
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.
РАДИО для ВСЕХ – ЛБП на LM2576
Лабораторный блок питания на базе импульсного стабилизатора LM2576T-ADJ с регулировкой выходного напряжения
0-30В и тока 0-3А, с функцией ограничения выходного тока и индикацией режима ограничения при помощи светодиода.Все мы очень давно знакомы с линейными стабилизаторами напряжения, особенно с трёхвыводными в корпусах TO-220 типа 7805, 7812, 7824 и LM317. Они недорогие и легко доступны. Их малошумящая и быстрая переходная характеристика делают их идеальными для многих применений. Но им присущ один недостаток – неэффективность (очень низкий КПД). Например, при подаче на стабилизатор 7805 напряжения 12В и при токе нагрузки 1А, на стабилизаторе будет рассеиваться мощность 7Вт при мощности нагрузки 5Вт. Поэтому требуется большой радиатор для охлаждения самого стабилизатора. Когда важна эффективность, например при работе от батареи, необходимо выбирать импульсный стабилизатор. Фактически, самое современное оборудование использует импульсные источники питания и импульсные регуляторы или стабилизаторы. Но много радиолюбители уклоняются от импульсных регуляторов, поскольку, например, использование популярной LM3524 требует большого количества внешних деталей и внешнего коммутационного транзистора. Кроме того строгие требования для катушки индуктивности. Как выбрать правильно, и где их взять? К счастью, более новый импульсный регулятор типа LM2576 от National Semiconductor’s позволяет собирать импульсный стабилизатор с высоким КПД так же легко, как и с помощью 7805 и т.п. Микросхема выпускается в пятивыводном привычном корпусе типа TO-220 и корпусе ТО-263 для поверхностного монтажа. Диапазон питающих напряжений 7-40В постоянного тока. КПД – до 80%. Выходной ток – до 3А и на несколько напряжений (3.3V, 5 V, 12V, 15V), а также и в версии регулируемого выходного напряжения, что представляет для нас особенный интерес. При проектировании с использованием импульсного стабилизатора получается малый размер платы, кроме того необходим радиатор с малой площадью поверхности, обычно не более 100 см. кв. Частота преобразования стабилизатора 52 кГц. Есть серия высоковольтных стабилизаторов с маркировкой HV с диапазоном входных напряжений 7-60В и возможностью регулировки выходного напряжения до 55В.
Приведенная на рисунка схема лабораторного блока питания на базе импульсного стабилизатора LM2576T-ADJ с регулировкой выходного напряжения в диапазоне 0-30В и возможностью ограничения тока нагрузки в диапазоне 0-3А найдена в сети Интернет и подробно рассмотрена здесь на форуме сайта http://vrtp.ru. Кстати, замечательный сайт, рекомендую к посещению 🙂 Свечение светодиода указывает на включение режима ограничения выходного тока, что очень удобно при проверке и ремонте радиоэлектроных устройств.
Чтобы облегчить режим работы стабилизатора 7805 (в корпусе ТО-92) и для повышения верхнего предела напряжения Uвх, последовательно с U2 установлен стабилитрон VD1. Схема регулирования тока и напряжения собрана на сдвоенном компараторе LM393. На первой половинке U3.1 собран регулятор напряжения, а на второй половинке U3.2 собран регулятор тока. На транзисторном ключе Q1 собран узел индикации включения режима ограничения выходного тока. Номинальный ток дросселя необходимо выбирать не менее тока нагрузки. Возможно пиатние слаботочной части схемы от отдельного источника напряжения с подачей его непосредственно на вход U2, при этом стабилитрон VD1 не устанавливается. Хорошо работает с низкоомной нагрузкой. Без изменения схемы, в ней можно применять импульсные стабилизаторы LM2596T-ADJ с частотой преобразования 150 кГц и диапазоном питающих напряжений 4,5-40В. Выходной ток – до 3А. КПД – до 90%.
Размеры печатной платыы блока питания 72х52 мм, расстояние между осями переменных резисторов 30 мм.:
Видео работы стабилизатора (без слов) приведено ниже. Поскольку сборка и проверка устройства велась в г. Донецке в то время, когда за окном рвались снаряды, то не было никакой охоты ничего рассказывать. Да и собирать его не хотелось, но нужно было как-то отвлечься от действительности. Надеюсь Вы меня поймёте.
Стоимость печатной платы с маской и маркировкой: закончились 🙂
Стоимость набора деталей с печатной платой для сборки блока питания (без радиатора): временно нет в наличии 🙁
Стоимость собранной и проверенной платы блока питания (без радиатора): временно нет в наличии 🙁
Краткое описание, схема и перечень компонентов набора здесь >>>
Для покупки печатных плат, наборов для сборки и готовых собранных блоков обращайтесь сюда >>> или сюда >>>
Всем удачи, мирного неба, добра, 73!
Регулируемый стабилизатор напряжения на LM2576
Решил недавно отреставрировать свои колонки от ПК, которые достались мне, не помню когда и от кого. Данные колонки хрипели уже на пол громкости. Вид мне был не важен, так как они звучали в моей лаборатории, главное, чтобы был звук без треска и фона. Было принято решение собрать новый усилитель и темброблок. Но питать данные устройства я решил стабилизированным источником, поэтому стал собирать стабилизированный источник с возможностью регулировки выходного напряжения. Вообще мне было нужно однополярное напряжение +15 Вольт, но на всякий случай решил сделать регулируемое выходное напряжение.
Выбор пал на LM2576, их у меня было много, когда-то покупал для ремонта БП. LM2576 есть на фиксированное выходное напряжение 3.3В, 5В, 12В, 15, а также с регулируемым выходным напряжением. В регулируемой версии выходное напр-ие меняется от 1.23В до 37В, а у LM2576HV до 57 Вольт.
Входное же напр-ие может достигать 40В, а у LM2576HV до 60В. Максимальный выходной ток 3 А. Температура, которую может выдержать кристалл, составляет 150 градусов Цельсия.
Если у LM2576 фиксированное выходное напряжение, то в конце маркировки пишется индекс, например 3.3 или 5.0, который указывает выходное напряжение (пример маркировки стабилизатора на 5 Вольт – LM2576HV-5.0).
Схема регулируемого стабилизатора напряжения на LM2576
Ничего сложного нет. Дроссель можете выдернуть из блока питания ПК, например как этот.
Если будете покупать или мотать, то 150 мкГн и на 5 Ампер, не менее. 20-30 Витков провода диаметром 0,8 мм достаточно.
Остальные все элементы доступные.
Добавив диодный мост, получим регулируемый блок питания.
Диодный мост можете собрать из диодов, или использовать любой с током 5 Ампер и более. Я применил KBU810, на 8 Ампер, другого не было.
Забыл на схеме подписать, тот вывод моста, который соединен с выводом №1 микросхемы, это плюс (+) диодного моста, а минус (-) диодного моста соединен с минусом выхода.
Испытывая стабилизатор напряжения на LM2576, я использовал трансформатор с одной вторичной обмоткой, напряжением 20 Вольт и током 0.9 Ампер.
Выставил выходное напряжение 15 Вольт.
Нагрузил сопротивлением 7.5 Ом. Выходной ток составил почти 2 Ампера.
Напряжение при этом просело до 13.7 Вольт. Не обращайте внимания друзья, это все из-за слабого трансформатора, пока другого нет.
Вот переменное напр-ние на трансформаторе без нагрузки 23.7 Вольт.
А вот оно же под нагрузкой 15.2 Вольта.
Видите, это не стабилизатор просаживает напругу, а трансформатор “не вывозит”. Был бы, трансформатор мощнее, напруга на выходе бы почти не проседала.
Даташит на LM2576 СКАЧАТЬ
Печатная плата СКАЧАТЬ
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.
Это не совсем правильно! У LM2596 схема включения согласно технической документации построена несколько иначе, чем у
LM2576. Поэтому будьте бдительны – есть нюансы.
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).
Компактный лабораторный блок питания • Питание
Компактный лабораторный блок питания, выбор пал на понижающий преобразователь LM2677-ADJ. Он имеет более высокую частоту переключения (260 кГц), чем LM2576-ADJ что делает возможным меньший выходной фильтр.
Технические характеристики:
Выходное напряжение: 0-30 В
- Макс. выходной ток: 3 A (ограничение напряжения при 3,2 A)
- Изменение напряжения от нагрузки до 3 А: 0,17 В
- Частота переключения 260 кГц
- Максимальная пульсация (260 кГц): 120 мВ pp
- Номинальное входное напряжение: 36-38 В
- Автоматическое выключение выхода при V в <34,2 В
- Эффективность при 30 В / 3 А: 93%
- Эффективность при 5 В / 3,1 А: 80%
- Компактная печатной плата
Компактный лабораторный блок питания схема:
Мы выбрали режим управления режимом переключения – чтобы сохранить размеры как можно меньше. В сравнении с линейным регулятором, это также имеет преимущество в том, что эффективность очень высока. Даже при низких выходных напряжениях и высокой температуре радиатор может оставаться довольно маленьким.
Стандартная схема для LM2677-ADJ имеет только несколько дополнительных компонентов. Диод, индуктивность, несколько конденсаторов и пару резисторов для установки выходного напряжения (см. рис.). Недостатком этой конфигурации является то, что минимальное выходное напряжение не может быть ниже 1,21 В, что является значением внутреннего опорное напряжения.
Для блока общего назначения которые мы хотели бы иметь в своей лаборатории, приятно иметь возможность регулировать выходное напряжение вплоть до 0 В.
Компактный лабораторный блок питания схема приведенная на рисунке может казаться довольно сложной с первого взгляда, но на самом деле это довольно простая схема.
Ядром схемы является стабилизатор IC1, дроссель L1 и обратного диода D2.
Выходное напряжение регулируется прикладывая напряжение на потенциометр P3 к контакт обратной связи регулятора через IC2B.
Здесь IC2B позволяет выходное напряжение отрегулировать до 0 В, как описано в подробнее. Чувствительные резисторы R13-R16 в отрицательной линии питания используется для измерения выходного тока. IC2A усиливает напряжение над этими резисторами, и IC2D сравнивает напряжение на выход IC2A на напряжение, установленное с P4, поэтому положение этого потенциометра определяет максимальный выходной ток. Если измеренный выходной ток больше чем разрешено, IC2D подключает T2 для уменьшения выходного напряжения на понижение напряжение от P3. Для IC2 мы выбрали LM6134, быстродействующий операционный усилитель (10 МГц) с диапазон напряжения питания от 1,8 до 24 В. IC2 питается от отдельного источника напряжения 5 В который не зависит от заданного выходного напряжения.
Напряжение 5 В также используется как опорное напряжение для потенциометров P3 и P4. R34 и C17 подавляют любые помехи на входе регулятора. LM317 может выдерживать напряжение до 40 В между входом и выходом, поэтому он не имеет никаких проблем с входным напряжение около 36 В. Светодиод LED2 действует как индикатор питания. Чтобы избежать странных эффектов, когда напряжение питание отключено, сеть D1 / T1 / R1, работа отключает регулятор IC1, когда входное напряжение падает ниже 34 В. Это работает следующим образом: когда источник затвора напряжение p-канала JFET T1 составляет 0 В или очень низкая, JFET проводит и выход регулятора IC1, вывод 7 низкий.
Он остается отключенным как долго поскольку напряжение на этом входе ниже, чем 0,8 В (контакт 7 имеет внутреннее подтягивание 20 мкА Источник тока). Когда входное напряжение поднимается выше 30 В, запускается стабилитрон D1. Если напряжение повышается на один вольт или два, напряжение затвора выше резистора R1 поднимается на ту же величину. В конечном итоге достигая достаточно высокого уровня для отключения JFET (от 3 до 6 В) что приводит к запуску стабилизатора IC1.
Самое яркое изменение в этом проекте измененная схема обратной связи для IC1. Что-бы разрешить регулировку выходного напряжения до 0 В, мы должны подать напряжение на входе обратной связи IC1 (контакт 6) соответствует внутреннему опорному напряжению 1.21 В. Для этой цели мы используем коэффициент усиления постоянного тока в виде IC2B.
Комбинация-регулятора напряжения IC1 и операционного усилителя IC2B можно рассматривать как усилитель мощности с контактами 5 и 6 IC2B в качестве инвертирования и не инвертирующие входы соответственно управляющее напряжение в диапазоне от 0 до 5 В от P3 применяется к инвертирующему входу IC2B, который является не инвертирующим входом нашего воображаемого силового операционного усилителя.
С выхода стабилизатора напряжение IC1 (после L1) подается обратно через делитель напряжения, на инвертирующий вход IC2B. Коэффициент усиления IC2B -1 для инвертирующего входа. Но выходное напряжение на не инвертированном выходном напряжении, входной сигнал усиливается в 2 раза. Что касается размера напряжения делитель P1 / R10 / R9, это означает, что с выходным напряжением 30 В нам необходимо напряжение 2,5 В на контакте 5 IC2B. Поэтому сопротивление P1 плюс R10 должно быть в 11 раз больше сопротивления R9. Как упоминалось ранее, обратная связь сигнал должна быть немного выше 1,21 В для того чтобы разрешить регулировку выходного напряжения до 0 В. Это стало возможным благодаря дополнительному делителю напряжения P2 / R8 / R7.
Он обеспечивает напряжение около 0,66 В на контакте 5, что приводит к 1,21 В амплитудного значения в 2 раза – точно такой же, как опорное напряжение.
Напряжение P2, R8 и P7 являются относительно низкими по сравнению со значением R9, поэтому любое изменение тока через R9 мало влияет на напряжение R7. Напряжение выше R7 пренебрежимо мало при относительно высоком выходном напряжении. Все это означает, что выход можно настроить на 0 В с помощью P2 и максимальное выходное напряжение с P1. Чтобы поддерживать общую схему как недорогую насколько это возможно, токовый резистор состоит из четырех резисторов 0,1 Ом, подключенных в параллель (R13-R16). Они имеют 5%, что может привести к отклонению от нескольких процентов в измеренном напряжении.
При необходимости это можно было бы компенсировать используя более чувствительный счетчик с подходящий делителем напряжения. IC2A усиливает напряжение над чувствительным резистором в 20 раз. У этого операционного усилителя достаточно запаса, чтобы справляться с текущими пиками выше 3 А – напряжение на выход IC2A составляет всего 1,5 В и выходным током 3 А.
IC2D сравнивает текущее заданное значение предела напряжение от P4 до выходного напряжения от IC2A. Поскольку мы хотим ограничить максимальный выходной ток до 3 А, напряжение делитель R24 / R25 уменьшает максимальное напряжение от P4 до 1,5 В.
Схема вокруг IC2D образует комбинацию усилитель с высоким коэффициентом усиления и компаратора, поскольку чрезмерное усиление может привести к нестабильной текущей регулировки. Когда выходной ток превышает установленный лимиту, приводы IC2D MOSFET T2 в проводимость для уменьшения напряжение от P3. Здесь R6 предотвращает T2 от короткого замыкания напряжения питания когда потенциометр P3 находится на верхнем конце.
Сопротивление R5 + R6 равно сопротивление R4, поэтому инвертирующее усиление IC2B – равно -1. Светодиод 1 загорается, когда активное ограничение тока.
Несколько других деталей стоит упомянуть: резистор R12 является нагрузочный, выделяет выходное напряжение от растущих при выходе слегка загружен или нет загружен. Он также улучшает стабилизацию положения.
Однако это увеличивает мощность (2,7 Вт при 30 В), снижая общую эффективность. Резисторы R11, R22 и R27 и конденсаторы C5, C9, C10, C11, C12, C13 и C18 включены для повышения стабильности напряжения и текущее регулирование. Их значения были определяется эмпирически, поэтому может быть возможности для совершенствования. Значения были полученных путем наблюдения источника питания с переменным коммутируемыми нагрузками при различных скоростях переключения и выходного напряжения.
Резистор R3 размещен между выходом IC2B и каналом подачи, обратный вход IC1, поскольку он, вероятно, не рекомендуется подключать вывод операционная система непосредственно к входу обратной связи регулятора напряжения. Он также позволяет C5 для добавления в схему.
Наконец, R2 и R6 подавляют шумовые импульсы от переключения.
Диапазон входного напряжения цепи от 36 до 38 В. Вы можете использовать любой силовой трансформатор с выходным напряжением и током удовлетворяющие требования данного стабилизатора.
Настройка
Основной монтаж выполнен на печатной плате которая прилагается ниже на рисунке.
Регулятор напряжения IC1 и диод D2 установлены на одном теплоотводе, который также установленный на печатной плате. Заметим, что D2 должны быть изолированы от радиатора с помощью прокладки.
Нанесите немного термопасты на IC1, D2 и прокладку (не слишком много, так как в противном случае вы причиняете больше вреда чем пользы). Установите IC1 и D2 с помощью винтов M3 x 10 мм с гайкой и шайбой. Крепление R12 расположено немного выше. Регулятор напряжения IC3 не требуется радиатор.
Потенциометры для регулировки выходного напряжения и тока (P3 и P4) не установлены непосредственно на печатную плату они соединены короткими отрезками многожильного провода. Это дает вам больше свободы для установки схемы в корпус. Держите соединительные провода как можно короче. При установке в корпус, убедитесь, что на задней панели LM317 (IC3) не прикасается других металлических частей корпуса.
Как упоминалось ранее, вы можете использовать стандартный импульсный источник питания для входного напряжения схемы.
Для прототипа использовался 200-ваттный блок питания.
Это может поставлять 5,5 А, что означает, что это также подходит, если вы хотите изменить схему для максимального выходного тока 5 A.
Вы можете добавить два вольтметра для отображения выходного напряжение и тока. Если необходимо, можете использовать делители напряжения для получения точных указаний. После сборки платы и монтажа, вы должны настроить минимальное и максимальное напряжение, это довольно легко. Установите напряжение потенциометром P3 до нуля, P4 на максимум и подключить нагрузку резистор 12 Ом / 5 Вт к выходу.
Медленно поверните потенциометр P2 из нулевого положения до тех пор, пока напряжение не будет увеличиваться. Минимальное напряжение будет составлять около 10 мВ на данный момент. Подключить нагрузочный резистор; минимум выходное напряжение вырастет примерно до 0,3В. Затем установите P3 на максимум и настройте максимальное выходное напряжение до 30В P1.
Почему ограничен выходной ток этой схемы до 3 А,
когда регулятор напряжения может обрабатывать 5 A? При тестировании первого этого источника питания обнаружилось то, что заставило принять решение уменьшить выходной ток.
Если импульсная нагрузка подключена к выходу с частотой импульсов соответствующая резонансной частоте выходного фильтра. Состоящий из L1, C7 и C8 с резонансной частотой 3,36 кГц, оказывается, что ток через индуктивность может в 1,5 раза превышать ток через импульсную нагрузку.
При импульсах нагрузки 3 А, это означает, что регулятор напряжения подает импульсы тока около 5 А. Чтобы избежать внутреннее ограничение тока LM2677 в этой ситуации мы устанавливаем максимальный выходной ток на 3 А.
Это определяется значениями R24 и R25. Если вы все же хотите иметь выходной ток 5 А от источника питания. Можете изменить значение этих двух резисторов до 10 кОм. Вы также должны заменить предохранитель F1 на 5 A. Однако, если это сделаете, вы должны быть осторожны с большими импульсными нагрузками. Так как в противном случае существует вероятность того, что выходное напряжение станет неустойчивым или внезапно понизиться.
Резисторы R13,R14,R15,R16 = 0.1Ω, 5% 0.5W
Дроссель L1 = 22µH, 15%, 11A, 0.014Ω
Навигация по записям
ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ
Здесь рассматриваются только микросхемы стабилизаторов, имеющие встроенный ключевой транзистор. Микросхемы без встроенного ключа мы относим к отдельному классу ШИМ-контроллеров. Все линейные стабилизаторы напряжения имеют некоторые принципиальные ограничения, важнейшими из которых являются невозможность получения более высокого, по сравнению с входным, напряжения на выходе и сравнительно низкий КПД, особенно при большой разнице напряжений вход/выход. Решить эти задачи можно, используя импульсные стабилизаторы, принципом действия которых является внутреннее преобразование входного напряжения в импульсную последовательность и обратное преобразование с помощью внешнего индуктивного элемента. Преобразование происходит на частоте 52 – 200 КГц, а регулирование выходного напряжения осуществляется с помощью широтно-импульсного модулирования (ШИМ) импульсной последовательности. В целом, такие стабилизаторы более дорого стоят и имеют большее число внешних навесных элементов, зато позволяют получать, например, +5В из +40В при таком же высоком КПД (около 75-80%), как и +5В из +7В. Кроме того, возможно повышение выходного напряжения (Step-Up тип) и его инвертирование (Invert тип). Выпускаются микросхемы импульсных стабилизаторов на токи от 0,5 до 10 ампер в различных типах корпусов. Существуют также и регулируемые стабилизаторы.
Наиболее известна серия “LM2574/5/6/7” фирмы National Semiconductor. В обозначении микросхем данной серии в явном виде указано выходное напряжение, либо “-ADJ”, что означает регулируемый вариант. Наличие букв “HV” (High Voltage), означает, что входное напряжение может достигать 60 вольт, в отличие от 40 вольт в стандартном варианте. Современные серии “LM2597/8” предполагают увеличение внутренней частоты до 150КГц (с одновременным улучшением КПД до 88-90%) и наличие дополнительных входов “Error” и “Shutdown”. Максимальный выходной ток (10А) имеет микросхема “L4970A” фирмы “STMicroelectronics”.
| Наименование | Тип | Iвых., А | Uвых., В | ΔUвых., % | Uвх., В | Iпотр. макс, мА | Tраб., °С | Корпус |
| ADP3000AN-5 | Step-Up, Step-Down | 0,05 | 5 | 5 | 2-30 | 0,5 | 0…+70 | DIP8 |
| ADP3000AR | Step-Up, Step-Down | 0,05 | 2-30 | 5 | 2-30 | 0,5 | 0…+70 | SO8 |
| ADP1111AR-5 | Step-Up, Step-Down | 0,1/0,2 | 5 | 5 | 2 – 3/ 6-30 | 0,5 | 0…+70 | SO-8 |
| LM723CD | 0,15 | 2 – 37 | 9,5 – 40 | 4 | 0…+70 | SO-14 | ||
| LM723CN | 0,15 | 2 – 37 | 9,5 – 40 | 4 | 0…+70 | DIP-14 | ||
| uA723CD | 0,15 | 2-37 | 9,5-40 | 4 | SO14 | |||
| ADP1111AN-3.3 | Step-Up, Step-Down | 0,2 | 3,3 | 5 | 2-30 | 0,5 | 0…+70 | DIP8 |
| ADP1111AN-5 | Step-Up, Step-Down | 0,2 | 5 | 5 | 2-30 | 0,5 | 0…+70 | DIP8 |
| ADP1111AR-12 | Step-Up, Step-Down | 0,2 | 12 | 5 | 2-30 | 0,5 | 0…+70 | SO8 |
| ADP1111AR-3.3 | Step-Up, Step-Down | 0,2 | 3,3 | 5 | 2-30 | 0,5 | 0…+70 | SO8 |
| LM2574M-5.0 | Step-Down | 0,5 | 5 | 4 | 7,0 – 40 | 10 | -40…+125 | SO-14 |
| LM2574HVM-5.0 | Step-Down | 0,5 | 5 | 4 | 7,0 – 60 | 10 | -40…+125 | SO-14 |
| LM2574M-ADJ | Step-Down | 0,5 | 1,23 – 37 | 4,75 – 40 | 10 | -40…+125 | SO-14 | |
| LM2574N-3.3 | Step-Down | 0,5 | 3,3 | 4 | 4,75 – 40 | 10 | -40…+125 | DIP-8 |
| LM2574N-5.0 | Step-Down | 0,5 | 5 | 4 | 7,0 – 40 | 10 | -40…+125 | DIP-8 |
| LM2574N-ADJ | Step-Down | 0,5 | 1,23 – 37 | 4,75 – 40 | 10 | -40…+125 | DIP-8 | |
| LM2574HVN-5.0 | Step-Down | 0,5 | 5 | 4 | 7,0 – 60 | 10 | -40…+125 | DIP-8 |
| LM2574HVN-ADJ | Step-Down | 0,5 | 1,23 – 57 | 4,75 – 60 | 10 | -40…+125 | DIP-8 | |
| LM2597N-5.0 | Step-Down | 0,5 | 5 | 4 | 7 – 40 | 10 | -40…+125 | DIP-8 |
| LM2574HVM-ADJ | Step-Down | 0,5 | 1,23-57 | 4 | 4,75-60 | 10 | -40…+125 | SO14 |
| LM2574N-12 | Step-Down | 0,5 | 12 | 4 | 4,75-40 | 10 | -40…+125 | DIP8 |
| LM2575D2T-12 | Step-Down | 0,5 | 12 | 4 | 4,75-40 | 10 | -40…+125 | DPAK/5 |
| LM2575D2T-3.3 | Step-Down | 0,5 | 3,3 | 4 | 4,75-40 | 10 | -40…+125 | DPAK/5 |
| LM2575D2T-5.0 | Step-Down | 0,5 | 5 | 4 | 4,75-40 | 10 | -40…+125 | DPAK/5 |
| LM2575D2T-ADJ | Step-Down | 0,5 | 1,23-37 | 4 | 4,75-40 | 10 | -40…+125 | DPAK/5 |
| LM2594M-12 | Step-Down | 0,5 | 12 | 4 | 7-40 | 10 | -40…+125 | SO8 |
| LM2594N-5.0 | Step-Down | 0,5 | 1,2-37 | 4 | 7-40 | 10 | -40…+125 | DIP8 |
| LM2597N-ADJ | Step-Down | 0,5 | 1,2-37 | 4 | 7-40 | 10 | -40…+125 | DIP8 |
| TL497ACN | Step-Up, Step-Down | 0,5 | 6,5-30 | 4,5-12 | 11 | 0…+70 | DIP16 | |
| TL497CN | Step-Up, Step-Down | 0,5 | 6,5-30 | 4,5-12 | 11 | 0…+70 | DIP14 | |
| LM2575N-5 | Step-Down | 1 | 5 | 4 | 8,0 – 40 | 10 | -40…+125 | DIP-16 |
| LM2575N-ADJ | Step-Down | 1 | 1,23 – 37 | 4,75 – 40 | 10 | -40…+125 | DIP-16 | |
| LM2575S-3.3 | Step-Down | 1 | 3,3 | 4 | 4,75 – 40 | 10 | -40…+125 | DPAK |
| LM2575S-5 | Step-Down | 1 | 5 | 4 | 8,0 – 40 | 10 | -40…+125 | DPAK |
| LM2575S-12 | Step-Down | 1 | 12 | 4 | 15 – 40 | 10 | -40…+125 | DPAK |
| LM2575T-3.3 | Step-Down | 1 | 3,3 | 4 | 4,75 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2575T-5.0 | Step-Down | 1 | 5 | 4 | 8,0 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2575T-12 | Step-Down | 1 | 12 | 4 | 15 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2575T-15 | Step-Down | 1 | 15 | 4 | 18 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2575T-ADJ | Step-Down | 1 | 1,23 – 37 | 4,75 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 | |
| LM2575HVT-5 | Step-Down | 1 | 5 | 4 | 8,0 – 60 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2575HVT-12 | Step-Down | 1 | 12 | 4 | 15 – 60 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2575HVT-15 | Step-Down | 1 | 15 | 4 | 18 – 60 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2575HVT-ADJ | Step-Down | 1 | 1,23 – 57 | 4,75 – 60 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 | |
| LM2598T-5.0 | Step-Down | 1 | 5 | 4 | 7 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/7 |
| LM2575HVM-5.0 | Step-Down | 1 | 5 | 4 | 8-60 | 10 | -40…+125 | SO24 |
| LM2575HVS-5 | Step-Down | 1 | 5 | 4 | 8-60 | 10 | -40…+125 | TO263 |
| MC34063AP1 | Step-Up, Step-Down | 1,5 | 2 | 3 – 40 | 4 | 0…+70 | DIP-8 | |
| MC34063AD | Step-Up, Step-Down | 1,5 | 2 | 3 – 40 | 4 | 0…+70 | SO-8 | |
| L4962A | Step-Down | 1,5 | 5,1 – 40 | 2 | 9 – 46 | 40 | -40…+125 | DIP-16 |
| КР1156ЕУ1 | Step-Up, Step-Down | 1,5 | 1,25 – 40 | 2,5 – 40 | 5,5 | 0…+70 | DIP-16 | |
| К1156ЕУ1Т | Step-Up, Step-Down | 1,5 | 1,25 – 40 | 2,5 – 40 | 5,5 | -10…+85 | ТАКТ-256 | |
| L4962EA | 1,5 | 5,1-40 | 50 мВ | 50 | – | -40…+125 | TO220/5 | |
| L4960 | Step-Down | 2,5 | 5,1 – 40 | 2 | 9 – 46 | 40 | -40…+125 | TO-220/7 |
| LM2576T-5.0 | Step-Down | 3 | 5 | 4 | 8,0 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2576T-12 | Step-Down | 3 | 12 | 4 | 15 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2576T-15 | Step-Down | 3 | 15 | 4 | 18 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2576T-ADJ | Step-Down | 3 | 1,23 – 37 | 4,75 – 40 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 | |
| LM2576HVT-3.3 | Step-Down | 3 | 3,3 | 4 | 6,0 – 60 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2576HVT-5 | Step-Down | 3 | 5 | 4 | 8,0 – 60 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2576HVT-12 | Step-Down | 3 | 12 | 4 | 15 – 60 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2576HVT-ADJ | Step-Down | 3 | 1,23 – 57 | 4 | 4,75 – 60 | 10 | -40…+125 | TO-220/5 |
| LM2577T-ADJ | Step-Up | 3 | 1,23 – 60 | 3,5 – 40 | 85 | -40…+125 | TO-220/5 | |
| LM2576S-5.0 | Step-Down | 3 | 5 | 4 | 8-40 | 10 | -40…+125 | TO263 |
| LM2576T-3.3 | Step-Down | 3 | 3 | 4 | 8-40 | 10 | -40…+125 | TO220/5 |
| LM2673S-5.0 | Step-Down | 3 | 5 | 3 | 8-40 | 6 | -40…+125 | TO263 |
| LM2676S-3.3 | Step-Down | 3 | 12 | 4 | 15-40 | 6 | -40…+125 | TO263 |
| LM2673T-5.0 | Step-Down | 3 | 5 | 3 | 8 – 40 | 6 | -40…+125 | TO-220/7 |
| L4974A | Step-Down | 3,5 | 5,1 – 40 | 2 | 15 – 50 | 23 | -40…+125 | DIP-20 |
| L4964 | 4 | 5,1-28 | 70 мВ | 36 | – | -40…+125 | Multiwatt15 | |
| L296 | Step-Down | 4 | 5,1 – 40 | 2 | 9 – 46 | 40 | -40…+125 | Multiwatt |
| L4975A | Step-Down | 5 | 5,1 – 40 | 2 | 15 – 50 | 23 | -40…+125 | Multiwatt |
| L4970A | Step-Down | 10 | 5,1 – 40 | 2 | 15 – 50 | 23 | -40…+125 | Multiwatt |
Наименование
К продаже
Цена от
К продаже:
1 660 шт.К продаже:
1 149 шт.К продаже:
4 471 шт.К продаже:
2 450 шт.К продаже:
277 шт.К продаже:
38 603 шт.К продаже:
1 355 шт.К продаже:
609 шт.К продаже:
3 523 шт.К продаже:
9 шт.К продаже:
9 617 шт.К продаже:
5 290 шт.К продаже:
1 248 шт.К продаже:
406 шт.К продаже:
719 шт.К продаже:
607 шт.К продаже:
629 шт.К продаже:
54 408 шт.К продаже:
3 532 шт.К продаже:
31 шт.К продаже:
7 271 шт.К продаже:
1 869 шт.К продаже:
33 359 шт.К продаже:
1 721 шт.К продаже:
949 шт.К продаже:
451 шт.К продаже:
1 577 шт.К продаже:
436 шт.К продаже:
219 шт.К продаже:
720 шт.К продаже:
596 шт.К продаже:
1 291 шт.К продаже:
818 шт.К продаже:
20 215 шт.К продаже:
793 шт.К продаже:
187 шт.К продаже:
67 шт.К продаже:
1 244 шт.К продаже:
2 061 шт.К продаже:
228 шт.К продаже:
10 шт.К продаже:
3 747 шт.К продаже:
9 971 шт.К продаже:
3 075 шт.К продаже:
4 шт.К продаже:
504 шт.К продаже:
1 811 шт.К продаже:
35 724 шт.К продаже:
41 297 шт.К продаже:
1 705 шт.К продаже:
395 шт.К продаже:
1 670 шт.К продаже:
2 362 шт.К продаже:
679 шт.К продаже:
2 879 шт.К продаже:
2 050 шт.К продаже:
262 шт.К продаже:
266 шт.К продаже:
1 071 шт.К продаже:
255 шт.К продаже:
163 шт.К продаже:
1 576 шт.К продаже:
1 125 шт.К продаже:
2 421 шт.К продаже:
78 573 шт.2576T adj схема включения – Тарифы на сотовую связь
55 пользователя считают данную страницу полезной.
Информация актуальна! Страница была обновлена 16.12.2019
Различные адаптеры и стабилизаторы напряжения являются одной из самых популярных тем среди радиолюбителей. Представленный в данной статье стабилизатор построен на популярной микросхеме LM2576, выпускаемой National Semiconductor. В своем корпусе она содержит практически все элементы высококачественного импульсного стабилизатора.
Микросхема LM2576 в своей структуре имеет систему защиты, которая предотвращает перегрев и повреждение структуры выходного транзистора вследствие перегрузки.
Особенность LM2576
- Версии с фиксированным выходным напряжением на 3,3 В, 5,0 В, 12 В, 15 В
- Версия с регулируемым напряжением: от 1,23 до 37 В ± 4%
- Выходной ток до 3,0 A
- Широкий диапазон входного напряжения: до 45В
- Для работы LM2576 достаточно всего четыре внешних компонента
- Фиксированная частота внутреннего генератора 52 кГц
- Высокая эффективность
- Применение легкодоступных типовых индуктивностей
- Защита по температуре и по току
Распиновка LM2576
Скачать dataseet LM2576 (244,4 Kb, скачано: 1 707)
Принципиальная схема применения LM2576 в качестве источника питания показана ниже.
В данном случае, к стандартной схеме подключения из datasheet, был добавлен выпрямительный мост, светодиод играющий роль индикатора и конденсатор C1 в качестве фильтра входного напряжения.
Выходное напряжение стабилизатора устанавливается с помощью потенциометра R2. Оно изменяется в соответствии с формулой:
Uвых = 1,23 [В] * (1 + R2/R3)
Максимальное напряжение, которое можно подать на вход микросхемы LM2576, не должно превышать 45 В. Монтажная схема стабилизатора показана на следующем рисунке. Вся схема собрана на небольшой односторонней печатной плате.
Резисторы R1 и R3 необходимо припаять со стороны пайки. Если схема стабилизатора будет работать с током нагрузки более 1 А, то необходимо LM2576 установить на небольшой радиатор.
Различные адаптеры и стабилизаторы напряжения являются одной из самых популярных тем среди радиолюбителей. Представленный в данной статье стабилизатор построен на популярной микросхеме LM2576, выпускаемой National Semiconductor. В своем корпусе она содержит практически все элементы высококачественного импульсного стабилизатора.
Микросхема LM2576 в своей структуре имеет систему защиты, которая предотвращает перегрев и повреждение структуры выходного транзистора вследствие перегрузки.
Особенность LM2576
- Версии с фиксированным выходным напряжением на 3,3 В, 5,0 В, 12 В, 15 В
- Версия с регулируемым напряжением: от 1,23 до 37 В ± 4%
- Выходной ток до 3,0 A
- Широкий диапазон входного напряжения: до 45В
- Для работы LM2576 достаточно всего четыре внешних компонента
- Фиксированная частота внутреннего генератора 52 кГц
- Высокая эффективность
- Применение легкодоступных типовых индуктивностей
- Защита по температуре и по току
Распиновка LM2576
Скачать dataseet LM2576 (244,4 Kb, скачано: 1 707)
Принципиальная схема применения LM2576 в качестве источника питания показана ниже.
В данном случае, к стандартной схеме подключения из datasheet, был добавлен выпрямительный мост, светодиод играющий роль индикатора и конденсатор C1 в качестве фильтра входного напряжения.
Выходное напряжение стабилизатора устанавливается с помощью потенциометра R2. Оно изменяется в соответствии с формулой:
Uвых = 1,23 [В] * (1 + R2/R3)
Максимальное напряжение, которое можно подать на вход микросхемы LM2576, не должно превышать 45 В. Монтажная схема стабилизатора показана на следующем рисунке. Вся схема собрана на небольшой односторонней печатной плате.
Резисторы R1 и R3 необходимо припаять со стороны пайки. Если схема стабилизатора будет работать с током нагрузки более 1 А, то необходимо LM2576 установить на небольшой радиатор.
Мы знакомы с линейным регуляторами, особенно трехвыводные TO-220 типа 7805 и LM317, Они являются недорогими, и их малошумящая и быстрая переходная характеристика делают их идеальными для многих приложений. Их один недостаток – неэффективность. Например, 7805, при входном напряжении 12В и токе 1А, на нагрузке будет 5 Ватт, и 7 Ватт рассеется на 7805. Плюс, требуется радиатор для охлаждения.
Когда важна эффективность — при работе от батареи — мы выбираем импульсный регулятор. Фактически, самое современное оборудование использует в виде автономных источников питания и импульсных регуляторов. Но много радиолюбителей, увлечённых своим хобби, уклоняются от импульсных регуляторов. Использование LM3524 требует большое количество внешних деталей, так-же и внешнего коммутационного транзистора. И большие требования для катушки индуктивности. Как выбрать правильно, и где их взять?
К счастью, более новый импульсный регулятор, типа LM2576 от National Semiconductor’s, позволяет собирать так же легко, как использование 7805.
Микросхема выпускается в пятивыводном корпусе типа TO-220 как показано на рис. 1, так же и ТО-263 для поверхностного монтажа. Выходной ток – до 3А и на несколько напряжений (3.3V, 5 V, 12V, 15V) и в версии регулируемого выхода.
При проектировании получается малый размер платы. Мы спроектируем схему, использующую LM2576T-AD (версия с регулируемым выходом в корпусе ТО-220). Схема показана на рис.2.
Перечень элементов
| Пункт | Описание |
| Катушка индуктивности | 220-330 мкГн 1A постоянного тока (см. текст) |
| R1 | Проволочный, 2 kОм |
| C1 | 330 мкФ 35VDC, с малым ESR |
| C2 | 1200 мкФ 35VDC |
| D1 | 1N4001 |
| D2 | 1N5819 |
| 1C | LM2576T-ADJ |
Немного теории
В линейных регуляторах внутренний транзистор всегда проводит ток. Но в импульсном регуляторе, внутренний транзистор работает в импульсном режиме.Когда транзистор полностью открыт, на нем почти не рассеивается мощность. Когда же он отключен, ток через него не проходит, и таким образом, Рассеиваемая мощность – 0. Но как получить регулируемое напряжение, если транзистор находится только во включенном и выключенном состоянии? Здесь нам поможет катушка индуктивности. Посмотрите Рис.3, здесь показана упрощенная версия нашей схемы.
Рис.3(A), выключатель закрыт. Ток проходит от источника питания, через катушку индуктивности, через нагрузку, и назад, к источнику питания. Магнитное поле повышается в катушке индуктивности, и на конденсаторе повышается напряжение. Поскольку ее магнитное поле расширяется с увеличением тока, катушка индуктивности противодействует потоку тока, генерируя обратный эдс, что обозначено положительным знаком. Заметьте, что диод подключен в обратной полярности и ток не проводит.
Рис.3(B), выключатель разомкнут. Ток не проходит через катушку индуктивности. Но магнитное поле запасло энергию в катушке индуктивности, и энергия не может просто исчезнуть. Таким образом магнитное поле катушки индуктивности генерирует напряжение, которое держит ток, текущий в том же самом направлении, что обозначено положительным знаком. Ток, протекающий при незамкнутом выключателе – свободная энергия передается от катушки индуктивности до нагрузки. Напряжение, генерируемое катушкой индуктивности будет проходить через диод и течет в замкнутом контуре.
При включении выключателя снова, цикл повторяется. Выходное напряжение определено рабочим циклом выключателя. Рабочий цикл установлен контуром обратной связи, не показанным в иллюстрации 3. Конденсатор понижает пульсации напряжения на нагрузке.
Рабочий цикл и Выходное напряжение
Давайте определять время цикла импульсов как инверсия частоты импульсов: T = 1/f. Тогда рабочий цикл (d) – отношение времени, пока импульсник закрыт для времени цикла.
В импульсном регуляторе отношения между выходным напряжением (Vout) и входным напряжением (Vin) зависит от рабочего цикла:
Vout = d x Vin
Теперь, когда мы знаем теорию, давайте соберем схему.
Построение
Перед созданием платы, соберем схему на макетной плате. На Рис.4 схема собрана на перфорированной макетной плате.
На Рис. 4, Вы можете видеть, что все связи спаяны с другой стороны монтажной платы. Токовые цепи пропаиваем толстым проводом для уменьшения сопротивления проводника. В Импульсном регуляторе важно соеденить все части заземления коротким проводом с низким сопротивлением. Если микросхема греется, необходимо установить нгебольшой радиатор.
Как только схема на макетной плате была проверена, можно собрать печатную плату, как показано на рис.5 (катушка индуктивности – за большим конденсатором в середине). И хотя на Рис. 5 показана двусторонняя печатная плата, на стороне монтажа – одна перемычка. Остальная часть со стороны монтажа – надписи (V и т.д.). Можно собрать односторонюю плату с единственной проволочной перемычкой.
Катушка индуктивности
Так как это – ключевой компонент, мы сначала обсудим ее. В даташите от National Semiconductor для LM2576 описано, как выбрать катушку индуктивности.
Мы собираем проект с током до 1 ампера и напряжением 12-32 В. Посмотрите на Рис.6, На графике видна зависимось индуктивности от тока и напряжения. Наша область применения лежит в пределах 220-330 мкГн. Заметьте, что более высокое входное напряжение требует большей индуктивности. Я фактически не подхожу к 40 В, таким образом мы выбираем индуктивность – 220 мкГн. (Можно использовать и 330 мкГн, ничего не сгорит, но изменится частота переключения.)
Диоды
Как упомянуто раньше, диод D1 защищает от входного напряжения обратной полярности. Можно использовать 1N4001 или подобный диод. Диод D2 – импульсный диод. Как обсуждалось, импульсный диод обеспечивает петлю для катушки индуктивности, когда выключатель открывается. В импульсном регуляторе выключатель открывается и закрывается намного быстрее чем 60 раз в секунду. LM2576 переключает с частотой 52 кГц; другие регуляторы переключают в частотах выше мегагерц, таким образом выбор импульсного диода важен.
В то время как диоды1N4001 прекрасно работают с частотой в 50-60 Гц, они не работают так хорошо над высокими частотами, используемыми в импульсных регуляторах. Определенное количество емкости связано со смещением диода. Время, требуемое для переключения диода, называют обратным временем восстановления (trr). Для 1N4001, trr – приблизительно 30 нСек.
Но при частоте 52 кГц, время цикла – T – 1 / (52 x 1000) который является приблизительно 19 нСек. Что случилось бы, Если бы мы использовали 1N4001 как импульсный диод в нашей схеме? Со временем восстановления почти в два раза больше, чем время цикла, диод никогда не прекращал бы проводить. Мы могли бы также заменить это частью провода! Очевидно, мы нуждаемся в более быстром диоде. Есть несколько типов импульсных диодов, разработанных, чтобы использовать как импульсные диоды; они имеют маленький trr. Один тип, обычно используемый – диод Шотки. В этом проекте мы будем использовать 1N5819 диод Шотки, который имеет trr меньше чем 10 наносекунд и падение напряжения 0.6 В при одном ампере. Для сравнения, диод 1N4001 имеет падение напряжения 1.1 В при 1 А.
Конденсаторы
В нашем регуляторе требуется два электролитических конденсатора, C1 и C2. C2 должен отфильтровывать пульсации выходного напряжения. Так как у нас частота переключения 52 кГц, требования к C2 меньше чем, если бы он отфильтровывал при частоте в 50-60 Гц при линейном регуляторе напряжения. Рис.8 показывает пульсации, которые отфильтровывает C2. С другой стороны, функция C1 должна гасить импульсы тока при работе LM2576. Рис.9 показывает, как проходил бы ток LM2576. Отметьте быстрое время переключения. Без C1, индуктивность в проводе между Vin и LM2576 вызывала бы снижение напряжения каждый раз при переключении, и схема будет непостоянна.
Как и с диодами, подходят не все электролитические конденсаторы. Два важных параметра для конденсаторов фильтра – ток пульсаций и эквивалентное сопротивление (ESR).
Для C2, мы можем использовать универсальный алюминиевый электролитический конденсатор. Я использовал 1200 uF.
Посмотрите еще раз на Рис.9. Та квадратная волновая форма означает высокий ток пульсаций, таким образом C1 должен иметь очень низкий ESR, чтобы препятствовать конденсатору нагреваться. (Я видел, что конденсаторы становятся настолько горячими, что обжигали палец.).
Обратная связь
Потенциометр R1 параллельно выходному напряжению обеспечивает обратную связь, требуемую LM2576 для поддержки выходного напряжения постоянным. Значение R1 важно. Если будет слишком большим, то выходное напряжение понизится при увеличении тока. Если будет слишком маленьким, Вы теряете мощность. Значение 2 кОма будет оптимальным. Я использовал проволочное сопротивление.
Диапазон Напряжений
Выходное напряжение может быть отрегулировано от минимума приблизительно 1.2 вольта до максимума близко к входному напряжению. Стандартная версия LM2576 рассчитана на 40 вольт. Версия HV имеет максимальное напряжение 60 вольт. Для этого проекта, Vin ограничено в 35В конденсаторами.
3,0 A, 15 В, понижающий импульсный стабилизатор
% PDF-1.4 % 1 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > поток Acrobat Distiller 7.0 (Windows) BroadVision, Inc.2020-08-11T15: 04: 53 + 02: 002006-01-11T10: 02: 35-07: 002020-08-11T15: 04: 53 + 02: 00application / pdf
LM2576T-ADJ datasheet – LM2576 – Simple Switcher 3A понижающий регулятор напряжения,
LM2576 / LM2576HV Series SIMPLE SWITCHER 3A понижающий регулятор напряжения / понижающий регуляторLM2576H SWITCHER 3A понижающий регулятор напряжения
Регуляторы серии LM2576 представляют собой монолитные интегральные схемы, которые обеспечивают все активные функции понижающего (понижающего) импульсного регулятора, способного управлять нагрузкой 3 А с отличным линейным и нагрузочным регулированием. Эти устройства доступны с фиксированным выходным напряжением 12 В, 15 В и с регулируемым выходным напряжением.Эти регуляторы, требующие минимального количества внешних компонентов, просты в использовании и включают внутреннюю частотную компенсацию и генератор с фиксированной частотой. Серия LM2576 предлагает высокоэффективную замену популярным трехконтактным линейным регуляторам. Это существенно уменьшает размер радиатора, и в некоторых случаях радиатор не требуется. Стандартная серия катушек индуктивности, оптимизированная для использования с LM2576, доступна от нескольких различных производителей. Эта функция значительно упрощает конструкцию импульсных источников питания.Другие особенности включают гарантированный допуск 4% по выходному напряжению в пределах указанных входных напряжений и условий выходной нагрузки и 10% по частоте генератора. Включено внешнее отключение с током в режиме ожидания 50 А (номинал). Выходной переключатель включает в себя пошаговое ограничение тока, а также тепловое отключение для полной защиты в условиях неисправности.
Характеристики12 В, 15 В и версии с регулируемым выходом n Регулируемый диапазон выходного напряжения версии, 37 В (57 В для версии HV) 4% макс по линии и условиям нагрузки n Гарантированный выходной ток 3 А n Широкий диапазон входного напряжения, до 60 В для версии HV n Требуется всего 4 внешних компонента. n Внутренний генератор с фиксированной частотой 52 кГц. Приложения
Простой высокоэффективный понижающий (понижающий) регулятор Эффективный предварительный регулятор для линейных регуляторов Импульсные регуляторы на плате Преобразователь положительного напряжения в отрицательный (Buck-Boost)
SIMPLE SWITCHER – зарегистрированная торговая марка National Semiconductor Corporation.Диапазон температур LM2576T-3.3 LM2576HVT-3.3 Расход LB03 LM2576T-3.3 Расход LM2576T-5.0 LM2576HVT-5.0 Расход LB03 LM2576T-5.0 Расход LB03 Выходное напряжение LM2576T-12 LM2576HVT-12 Расход LB03 Расход L076 L2576M-1576M-1576 LM2576T-15 Flow LB03 ADJ LM2576T-ADJ LM2576HVT-ADJ Flow LB03 LM2576T-ADJ Flow T05D TS5B Лента и катушка TO-220 NS Номер упаковки TS5B Тип упаковки TO-263
Если требуются устройства, указанные в военной / аэрокосмической отрасли, пожалуйста, свяжитесь с национальным офисом продаж / дистрибьюторами полупроводников для получения информации о наличии и технических характеристиках.Максимальное напряжение питания LM2576HV Контакт ВКЛ / ВЫКЛ Входное напряжение Выходное напряжение относительно земли (устойчивое состояние) Рассеиваемая мощность Диапазон температур хранения Максимальная температура перехода -0,3 В В + VIN -1 В с внутренним ограничением + 150 ° C 150 ° C
Минимальный рейтинг электростатического разряда = 100 пФ, 1,5 k) Температура свинца (пайка, 10 секунд)Технические характеристики со стандартной лицевой стороной для = 25 ° C, а с жирным шрифтом – для всего диапазона рабочих температур. Символ Параметр Условия Типичные ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ (Примечание 3) Схема испытания Рисунок 2 Выходное напряжение VOUT VIN = 12 В, ILOAD = 0.5A Цепь на Рисунке 2 VOUT Выходное напряжение LM2576 VOUT Выходное напряжение LM2576HV КПД 6V VIN 40V, 0.5A ILOAD 3A Цепь на Рисунке 2 6V VIN 60V, 0.5A ILOAD 3A Цепь на Рисунке 2 VIN = 12V, ILOAD LM2576-3.3 LM2576HV-3.3 Предел (Примечание VV (мин.) V (макс.) VV (мин.) V (макс.) VV (мин.) V (макс.)% Единицы (пределы)
Характеристики со стандартным шрифтом для = 25 ° C, а характеристики, выделенные жирным шрифтом на рис. 2, применимы во всем диапазоне рабочих температур. Символ Параметр Условия Типичные ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ (Примечание 3) Схема испытания Рисунок 2 Выходное напряжение VOUT VIN = 12 В, ILOAD = 0.5A Цепь на Рисунке 2 VOUT Выходное напряжение LM2576 VOUT Выходное напряжение LM2576HV КПД 0,5 A ILOAD 3A, 8V VIN 40V Цепь на Рисунке 2 0,5A ILOAD 3A, 8V VIN 60V Цепь на Рисунке 2 VIN = 12V, ILOAD LM2576-5.0 LM2576HV-5.0 Предел (Примечание VV (мин.) V (макс.) VV (мин.) V (макс.) VV (мин.) V (макс.)% Единицы (пределы)
Понижающие (понижающие) регуляторы напряжения
с LM2576 / LM2576HV
Понижающие импульсные регуляторы напряженияс LM2576 / LM2576HV
Регуляторы серии LM2576 от National Semiconductor – это недорогие интегральные схемы, которые обеспечивают все активные функции понижающего импульсного регулятора.Микросхемы способны управлять нагрузкой 3А с отличным регулированием линии и нагрузки. Доступны устройства как с регулируемым выходом, так и с фиксированным выходным напряжением (3,3 В, 5 В, 12 В и 15 В).
LM2576 требует минимального количества внешних компонентов. Стандартная серия катушек индуктивности, оптимизированная для использования с ИС, доступна от нескольких различных производителей. Из-за высокой эффективности импульсного регулятора требуемый размер радиатора будет небольшим, а в некоторых случаях радиатор не потребуется.
Стабилизатор будет работать в широком диапазоне входных напряжений: до 40 В для низкого напряжения и до 60 В для высокого напряжения (HV) версии. Другие особенности: возможность внешнего TTL-отключения с током в режиме ожидания 50 мкА, поцикловое ограничение тока и тепловое отключение для полной защиты в условиях неисправности.
LM2576 доступен как в корпусе для поверхностного монтажа (TO-263 с 5 выводами), так и в корпусе TO-220. Распиновка для варианта ТО-220 (LM2576T-3.3, LM2576HVT-3.3, LM2576T-5.0, LM2576HVT-5.0, LM2576T-12, LM2576HVT-12, LM2576T-15, LM2576HVT-15, LM2576T-ADJ, LM2576HVT-ADJ) представлен справа. Информацию о других упаковках, примечаниях к конструкции и технических характеристиках см. В таблице данных LM2576.
Схема понижающего импульсного регулятора 5В / 3А
Схема выше проста, проста в сборке и экономична, вырабатывает 5 В от нерегулируемого источника питания 7–40 В с максимальным выходным током 3 А.При использовании версии LM2576HVT-5V входное напряжение может достигать 70 В.
Список запчастей:
- IC1: LM2576T-5V или LM2576HVT-5V (National Semiconductor)
- L1: 100 мкГн (415-0930, 67127000, PE-92108, RL2444)
- D1: 1N5822 (выпрямительный диод с барьером Шоттки)
- C1: 100 мкФ / 75 В (алюминиевый электролитический конденсатор)
- C2: 100 мкФ / 75 В (алюминиевый электролитический конденсатор)
Понижающий импульсный стабилизатор с регулируемым выходным напряжением 1,2-50 В / 3 А
Используя регулируемую версию LM2576HVT-ADJ или LM2576HVS-ADJ, мы можем построить простой импульсный стабилизатор с 1.Регулируемый выход 2-50 В, 3 А от нерегулируемого источника питания 55 В. Максимальный выходной ток 3А.
Список деталей:
- IC1: LM2576HVT-ADJ или LM2576HVS-ADJ
- L1: 150 мкГн (67127060, PE-53115 или RL2445)
- D1: 1N5822 (диод Шоттки)
- C1: 100 мкФ / 75 В (электролитический конденсатор)
- C2: 2200 мкФ / 75 В (электролитический конденсатор)
- R1: потенциометр 47K
- R2: резистор 1,2 кОм
Смотрите также:
Повышающий регулятор от 5 В до 12 В с LM2577
Простой обратный регулятор с LM2577
Изолированный обратный регулятор с LM2577
Как создать регулируемый импульсный источник питания с использованием LM2576 [понижающий преобразователь, CC-CV]
Хесам Мошири, Ансон Бао
Аннотация
Импульсные источники питания известны своей высокой эффективностью.Регулируемый источник напряжения / тока – интересный инструмент, который можно использовать во многих приложениях, таких как зарядное устройство для литий-ионных / свинцово-кислотных / NiCD-NiMH аккумуляторов или автономный источник питания. В этой статье мы научимся создавать понижающий понижающий преобразователь с переменной мощностью, используя популярный чип LM2576-Adj.
Характеристики
Дешевый и простой в сборке и использовании
Возможность регулировки постоянного тока и постоянного напряжения [CC, CV]
Диапазон регулирования от 1,2 В до 25 В и от 25 мА до 3 А
Простота настройки параметров ( оптимальное использование переменных резисторов для управления напряжением и током)
Конструкция соответствует правилам ЭМС
На LM2576 легко установить радиатор
Он использует настоящий шунтирующий резистор (а не дорожку на печатной плате) для измерения тока
[1]: Анализ цепи
На рисунке 1 показана принципиальная схема источника питания.Сердцем схемы является микросхема LM2576-Adj. Это популярная, дешевая и удобная микросхема понижающего преобразователя. Согласно таблице данных LM2576: «Серия TS2576 – это понижающие импульсные регуляторы со всеми необходимыми активными функциями. Он способен управлять нагрузкой 3А с отличными характеристиками линии и нагрузки. Эти устройства доступны в версиях с фиксированным выходным напряжением 3,3 В, 5 В и с регулируемым выходным напряжением. Серия TS2576 работает с частотой переключения 52 кГц, что позволяет использовать компоненты фильтра меньшего размера, чем то, что было бы необходимо для регуляторов переключения с более низкой частотой.Это существенно уменьшает не только площадь платы, но и размер радиатора, а в некоторых случаях радиатор не требуется. Гарантируется допуск ± 4% по выходному напряжению в пределах указанных входных напряжений и условий выходной нагрузки. Кроме того, точность частоты генератора находится в пределах ± 10%. Включено внешнее отключение. Ток в режиме ожидания составляет 70 мкА (номинал). Выходной переключатель включает в себя поцикловое ограничение тока, а также тепловое отключение для полной защиты в условиях неисправности »[1].
Рисунок-1
Принципиальная схема переключающего понижающего преобразователя
Конденсаторы C1 и C2 используются для уменьшения входного шума. D1, L1, C3, C4 и PS1 являются типичными составляющими схемы понижающего преобразователя. C3 и C4 используются параллельно вместо одного конденсатора, потому что использование параллельных конденсаторов снижает значение ESR конечного конденсатора. Проще говоря, это означает, что использование двух конденсаторов емкостью 470 мкФ параллельно лучше, чем использование большого конденсатора емкостью 1000 мкФ.
R1 – R4 образуют шунтирующий резистор.Я использовал четыре резистора 0,5R-1% -1 Вт, которые составляют точный резистор 0,125R-4 Вт. Ток, протекающий через этот резистор, вызывает падение напряжения, которое мы использовали для измерения тока.
REG1 обеспечивает постоянное напряжение 9 В для IC1 [2]. IC1 используется для усиления падения напряжения на шунтирующем резисторе, потому что небольшие токи не вызывают большого падения напряжения на резисторе 0,125R. Таким образом, мы должны использовать здесь усилитель. IC1 сконфигурирован как неинвертирующий усилитель, обеспечивающий максимальное усиление 820x.Потенциометр R7 определяет усиление, поэтому минимальное усиление составляет около 4х. Следовательно, этот потенциометр определяет максимальный выходной ток.
Потенциометр R6 регулирует выходное напряжение. Диод D2 блокирует путь напряжения обратной связи к IC1. в противном случае мы не сможем регулировать напряжение и ток одновременно. Я учел падение напряжения D2 и скомпенсировал его с помощью усиления IC1.
C5, C6 и C7 используются для уменьшения шума. C6 определяет частоту среза усилителя, который не будет усиливать высокочастотные шумы.Значения R6 и R7 выбраны с умом. Таким образом, поворачивая потенциометры, вы увидите плавные изменения напряжения / тока.
В соответствии с директивами EMC, линии ввода / вывода, которые передают / принимают сигналы через кабели / провода (особенно высокочастотные), должны располагаться рядом друг с другом (например, на одном крае платы). В противном случае разность потенциалов между обратными путями заземления вызовет шум или помехи. Что еще более важно, где основная цепь работает на высоких частотах.Хотя наша схема не работает с высокими частотами, всегда рекомендуется следовать рекомендациям.
[2] PCB Board
На рисунке 2 показана спроектированная двухслойная печатная плата. Я использовал предоставленные SamacSys схематические символы и посадочные места печатной платы для LM2576 [3] и LM358N [4], потому что у меня не было библиотек, а проектирование библиотек компонентов с нуля – это трудоемкий процесс. Услуга бесплатна и разработана в отрасли (стандарт IPC). Я использую Altium Designer для проектирования схем и печатных плат, поэтому я использую представленный плагин САПР [5] (рис. 3).
Рисунок 2
Компоновка печатной платы импульсного источника питания
Рисунок 3
Выбор компонентов LM2576 и LM358 из плагина SamacSys Altium CAD
[3] Сборка
Рисунок 4 показывает 3D вид собранной платы PCB и рисунок 5 показывает реальную фотографию собранной платы. Я использовал самодельную печатную плату, чтобы протестировать схему и подтвердить концепцию, но вам следует использовать профессиональную компанию по изготовлению печатных плат, такую как PCBWay, потому что теперь вы уверены в истинной работе схемы.Кроме того, для многих проектов важно качество печатной платы. Если вы имеете дело с токами выше 1,5 А, просто установите на PS1 радиатор U- или L-образной формы.
Рисунок 4
Трехмерный вид собранной печатной платы
Рисунок 5
Вид полусамодельной сборной печатной платы
[4] Тестирование и измерение
Вы можете подайте на вход максимальное напряжение 30 В. LM2576-Adj (PS1) может принимать входное напряжение до 40 В, но REG1 (78L09) может выдерживать максимальное входное напряжение 35 В (абсолютный максимум).REG1 играет важную роль в стабильности усилителя (IC1), поэтому уменьшение 10 В от порогового значения входного напряжения – мудрое решение.
Чтобы установить желаемое напряжение, просто подключите вольтметр (или мультиметр в настройке напряжения) к выходу и поверните многооборотный потенциометр R6. Чтобы установить желаемый предел тока, просто подключите амперметр (или мультиметр в текущей настройке) к выходу и поверните многооборотный потенциометр R7, чтобы установить желаемый предел тока.Не продолжайте этот процесс, потому что удерживать выход в состоянии короткого замыкания не рекомендуется.
[5] Спецификация материалов
Таблица-1 показывает спецификацию материалов. Просто следуйте сценарию, соберите схему и получайте удовольствие?
Таблица-1
Спецификация материалов
Вы можете скачать Gerbers или заказать печатную плату здесь
Каталожные номера
[1]: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/LM2576-D .PDF
[2]: https: // www.onsemi.com/pub/Collateral/LM358-D.PDF
[3]: https://componentsearchengine.com/part.php?partID=531545
[4]: https://componentsearchengine.com/part. php? partID = 671517
[5]: https://www.samacsys.com/altium-designer-library-instructions
Распиновка регулятора напряжения LM2576, техническое описание, примеры, приложения
LM2576 представляет собой импульсный понижающий стабилизатор напряжения (понижающий преобразователь), который может обеспечивать фиксированное выходное напряжение. Его выходное напряжение также можно регулировать в диапазоне 1.23–37 В при подключении внешних компонентов. Эта ИС очень проста в использовании, и эта особенность делает ее идеальной для широкого спектра приложений. Он имеет встроенную защиту от сбоев по току, напряжению и температуре.
LM2576 Распиновка и схема
На этом рисунке изображена распиновка понижающего стабилизатора напряжения LM2576. Он работает либо в режиме фиксированного напряжения, либо в режиме регулируемого напряжения. Подробнее о каждом штыре см. В следующем разделе.
Описание конфигурации контактов
Важно знать описание контактов ИС перед ее использованием.Функции всех контактов LM2576 объясняются ниже:
Контакт # 01: V
INЭто входной контакт, на который подается регулируемый сигнал.
Контакт # 02: Выход
Этот вывод используется для получения регулируемого выходного сигнала.
Контакт № 03: Земля
Контакт заземления соединен с землей цепи.
Контакт # 04: обратная связь
Обратная связь – это входной контакт, используемый для установки выходного напряжения в случае регулируемого выхода.Для регулировки выходного напряжения он подключается к средней точке цепи делителя обратной связи. В случае фиксированного выхода подключите этот вывод к конденсатору.
Контакт # 05: ~ ВКЛ / ВЫКЛ
Это входной контакт включения. Этот штифт не следует оставлять неподключенным. Подключите его к земле, чтобы включить регулятор напряжения. Чтобы отключить регулятор, подключите этот вывод к ВЫСОКОЙ логике.
LM2576 Характеристики- Регулятор напряжения с фиксированной частотой с внутренним генератором частоты 52 кГц
- Входное напряжение может подаваться до 40 В и до 60 В для версий HV.
- Этот регулятор может обеспечивать фиксированное выходное напряжение 3,3, 5, 12 и 15 вольт.
- Выходное напряжение можно изменять от 1,23 В до 37 В путем подключения внешних компонентов.
- Он может выдерживать допуск ± 4% по выходному напряжению, когда входное напряжение находится в указанном диапазоне и соблюдены условия выходной нагрузки, а также допуск ± 10% по частоте генератора.
- Его выходной ток указан до 3А. Схема защиты
- включает тепловое отключение и защиту по ограничению тока.
- Он имеет схему блокировки пониженного напряжения, которая поддерживает входное напряжение в определенном диапазоне и удерживает регулятор в выключенном состоянии до тех пор, пока оно не достигнет определенного порогового уровня.
Эквивалент LM2576 и альтернативные варианты
LM1117, CS51411, LM723, LM7912
Где использовать понижающий регулятор напряжения на 3А?LM2576 – стабилизатор напряжения 3А, обеспечивающий отличное регулирование линии и нагрузки. Подходит для работы с нагрузками 3А. Благодаря удобству использования, он также используется в качестве понижающего импульсного регулятора.
Может использовать доступные индукторы. Эта особенность делает его идеальным для разработки импульсных источников питания, поскольку значительно упрощает их конструкцию. Так. Если вам нужен линейный понижающий стабилизатор напряжения, который может управлять нагрузками 3 А и обеспечивать выходной сигнал в диапазоне от 1,23 В до 37 В с КПД 88%, тогда вы можете использовать эту ИС.
Как использовать LM2576?Использование этой микросхемы объясняется схемой, приведенной ниже. В этом разделе мы увидим примеры использования LM2576 в режиме фиксированного и регулируемого напряжения.
Пример схемы фиксированного регулятора напряжения
Эта схема предназначена для стабилизатора напряжения, который принимает нерегулируемое напряжение постоянного тока на свой вывод 1, а затем преобразует его в регулируемое напряжение + 5 В, которое получается с вывода 2. Для стабильности требуется входной конденсатор. Выходной конденсатор действует как фильтр и устраняет пульсации выходного напряжения. Это также обеспечивает стабильность петли.
Диод Шоттки 1N5822 подключается через выходной контакт и индуктивность L1.Когда внутренний переключатель регулятора выключен, он обеспечивает путь для тока индуктора. Для нормальной работы вы должны подключить контакт ~ ВКЛ / ВЫКЛ к клемме заземления.
Перед выбором диода Шоттки вы должны убедиться, что номинал этого диода в 1,2 раза превышает требуемый ток нагрузки или выходной ток.
Пример цепи источника питания с регулируемым напряжением
Для регулировки выходного напряжения подключены два резистора R1 и R2, которые образуют цепь обратной связи.Выходное напряжение или значения резисторов можно рассчитать, оставив два значения постоянными и поместив их в следующее уравнение, чтобы найти третье значение:
V ВЫХ = V REF (1 + R2 / R1) Где V REF = 1,23 В.Приложения
LM2576 – это высокоэффективный понижающий регулятор, который используется в большом количестве приложений, включая:
- Проектирование импульсных источников питания
- Это эффективный предварительный регулятор для разработки линейных регуляторов
- Это встроенные регуляторы коммутации
- Его также можно использовать для преобразования положительного входного напряжения в отрицательное выходное напряжение.
Лист данных
LM2576 Лист данных
LM2576T-Adj (понижающий регулятор напряжения Easy Switcher 3.0A)
Понижающий регулятор напряжения Easy Switcher 3.0A – в корпусе TO-220.
Регуляторы серии LM2576 представляют собой монолитные интегральные схемы, идеально подходящие для простой и удобной конструкции понижающего импульсного регулятора (понижающего преобразователя). Все трассы этой серии способны проехать 3.0 Нагрузка с отличной линией и регулировкой нагрузки. Эти устройства доступны с фиксированным выходным напряжением 3,3 В, 5,0 В, 12 В, 15 В, а также в версии с регулируемым выходом.
Эти регуляторы были разработаны с целью минимизировать количество внешних компонентов и упростить конструкцию источника питания. Стандартные серии индукторов, оптимизированные для использования с LM2576, предлагаются несколькими различными производителями индукторов.
Поскольку преобразователь LM2576 представляет собой импульсный источник питания, его эффективность значительно выше по сравнению с популярными трехконтактными линейными регуляторами, особенно с более высокими входными напряжениями.Во многих случаях рассеиваемая мощность настолько мала, что радиатор не требуется или его размер может быть значительно уменьшен.
Стандартная серия индукторов, оптимизированная для использования с LM2576, доступна от нескольких различных производителей. Эта функция значительно упрощает конструкцию импульсных источников питания. Характеристики LM2576 включают гарантированный допуск ï ½4% по выходному напряжению в пределах указанных входных напряжений и условий выходной нагрузки и �10% по частоте генератора (�2% в диапазоне от 0 ° C до 125 ° C).Включено внешнее отключение с током в режиме ожидания 80 А (номинал). Выходной выключатель включает в себя поцикловое ограничение тока, а также тепловое отключение для полной защиты в условиях неисправности.
Характеристики
� 3,3 В, 5,0 В, 12 В, 15 В и версии с регулируемым выходом
� Версия с регулируемым выходом Диапазон выходного напряжения, от 1,23 до 37 В ï¿½ 4% максимального превышения линии и условий нагрузки
ï ½ Гарантированный выходной ток 3,0 A
� Широкий диапазон входного напряжения
� Требуется только 4 внешних компонента
ï½ Внутренний генератор с фиксированной частотой 52 кГц
� Возможность отключения TTL, режим ожидания с низким энергопотреблением
� Высокая эффективность
� использует доступные стандартные индукторы
� тепловое отключение и защиту по току
� Уровень чувствительности к влаге (MSL) равен 1
Приложения
� Простой высокоэффективный понижающий (понижающий) регулятор
� Эффективный предварительный регулятор для линейных регуляторов
� Встроенные регуляторы переключения
� Преобразователь положительного напряжения в отрицательный (понижающий- Boost)
� Отрицательные повышающие преобразователи
� Блок питания для зарядных устройств
LM2576 Импульсный источник постоянного напряжения / постоянного тока – Dr.Скотт М. Бейкер
В этой записи блога я описываю источник питания постоянного тока LM2576. Ниже представлено изображение блока питания, установленного в секции алюминиевых квадратных трубок.
Регулируемый источник питания, подключенный к цифровому мультиметру
У меня уже есть хороший коммерческий блок питания на моем стенде, но всякий раз, когда мне нужно дополнительное питание, например 5V DV, я в конечном итоге хватаю бородавку на стене. Хотя настенные бородавки работают, 1) их долговечность невелика (некоторые из них не справились со мной), 2) нет измерителя, показывающего потребление тока, и 3) нет ограничителя тока, чтобы я случайно не зажарил проект, если что-то пойдет неправильный.Я решил, наконец, собрать свои фиксированные блоки питания для скамейки.
Мои ключевые критерии:
- Он должен быть тонким и коротким и помещаться между моим рабочим столом и настенным удлинителем. Это дает мне около 2 дюймов высоты и 2 дюйма глубины для работы.
- Он должен иметь счетчик, чтобы показать, сколько тока потребляется.
- Должен иметь легко регулируемый ограничитель тока.
Я фанат импульсного регулятора LM2576, поэтому решил попробовать, а не строить одну из более традиционных конструкций LM317.
Давайте начнем с рассмотрения схемы. Ниже представлена моя нарисованная от руки схема на доске из видео на YouTube, которое я сделал из поставки:
Схема источника питания LM2576, нарисованная от руки, на доске
Начиная с верхнего левого угла, мы видим регулятор LM2576-adj. Они выпускаются в нескольких версиях: LM2576-5, LM2576-12, LM2576-ADJ и т. Д. Если вы изучите различия в даташите, вы увидите, что стабилизаторы фиксированного напряжения (-5, -12 и т. Д.) Включают встроенный в делителе напряжения, тогда как в версии -ADJ вы поставляете свой собственный делитель напряжения.Потенциометр вверху в центре схемы будет служить нашим делителем напряжения. Хотя я создаю фиксированный источник питания 5 В, мы увидим, что наличие внешнего делителя напряжения пригодится, когда мы перейдем к добавлению функции ограничения тока. В моей эталонной сборке я использовал установленный на доске 10-оборотный горшок.
На выходном контакте LM2576 есть диод, катушка индуктивности и конденсатор. Это шаблон, прямо из таблицы. Я использовал индуктивность 100 мкГн и диод 1n5822. Размер выходного конденсатора может быть изменен в соответствии с вашими потребностями.Сейчас у меня установлен 220 мкФ 16 В.
Справа от выходного конденсатора находится резистор сопротивлением 1 Ом. Это наш «чувственный резистор». Согласно закону Ома, 1 ампер на 1 Ом = 1 вольт. Мы можем снять показания напряжения в точках слева и справа от измерительного резистора. Измеренное напряжение будет равно току, вытекающему из источника питания. Чувствительный резистор должен быть прецизионным (допуск 1%) для точного считывания. В своих проектах я использовал трюк, который узнал из eevblog – вместо использования одного резистора с высокой мощностью 1% я обычно подключаю параллельно десять резисторов по 10 Ом.У меня есть большой набор прецизионных резисторов на 10 Ом именно для этой цели.
Под резистором считывания находится первый из двух операционных усилителей. Он служит дифференциальным усилителем. Каждый из четырех зеленых резисторов составляет 100 кОм, и они должны быть прецизионными (допуск 1%). Рассмотрим источник питания 5 В при нагрузке 100 мА. Напряжение слева от измерительного резистора будет 5,1 В и 5,0 В соответственно. Операционный усилитель отвечает за это вычитание (5,1 – 5,0 = 0,1). Выход операционного усилителя представляет собой напряжение от 0 до 1 В, которое отражает ток от 0 до 1 А в считывающем резисторе.Выход первого операционного усилителя – идеальное место для установки цифрового панельного измерителя.
Внизу справа – второй операционный усилитель (TLC272 включает два операционных усилителя на микросхему, так что это отлично работает). Этот операционный усилитель принимает сигнал измерения тока 0–1 В от первого операционного усилителя, а также сигнал ограничения тока 0–1 В от потенциометра. Это наш текущий контроль лимитов. В этой конфигурации операционный усилитель будет действовать как компаратор. Если измеренный ток больше установленного, выход операционного усилителя повысится до Vcc операционного усилителя.Если ток считывания меньше установленного тока, выход операционного усилителя упадет на GND.
Этот выход проходит через диод, где он поступает непосредственно на контакт обратной связи LM2576. Вот где LM2576-ADJ оказывается намного удобнее, чем LM2576-5 или LM2576-12. У нас есть прямой доступ к выводу обратной связи, и если мы заклинили сигнал, превышающий 1,2 В, на этот вывод, то мы можем заставить регулятор уменьшить его выход. Именно так ограничитель тока может управлять регулятором.
На нижней левой части на схеме является регулятором шунта стабилитрон, который используется, чтобы подавать питание на ОУ и ссылку для ограничения тока горшок. Для них лучше всего иметь стабильный источник напряжения. Требуется лишь небольшое количество тока, поэтому стабилитрон был идеальным.
Я изготовил нестандартную печатную плату с помощью oshpark:
LM2576 Блок питания с ограничением тока на печатной плате
На печатной плате есть еще несколько функций – например, я добавил несколько диодов, чтобы я мог питать ее напрямую от переменного тока.
Я использовал простые технологии в изготовлении ящика и только что купил квадратную трубку 1,75 дюйма в местном магазине металлоизделий. Мне это обошлось в двенадцать баксов за штуку 3 фута. Мне нужна была только ступня, поэтому у меня есть много алюминия для других проектов.
корпус блока питания
ОБНОВЛЕНИЕ: несколько человек просили обновить схему, вот одна:
(не забудьте щелкнуть изображение, чтобы увидеть полноразмерную версию)
LM2576 Источник постоянного тока
У меня еще не было возможности очистить вышеуказанное для публикации.Вот несколько важных примечаний и исправлений:
- R18 (потенциометр) и R1 / R2 – два разных способа установки выходного напряжения.
