DC - DC -jännitteen askelkytkimen tila Buck -jännitteenmuunnin (LM2576/LM2596): 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tehokkaan buck -muuntimen tekeminen on vaikeaa työtä ja jopa kokeneet insinöörit vaativat useita malleja oikean ratkaisun löytämiseksi

Buck-muunnin (askel-alas-muunnin) on DC-DC-tehomuunnin, joka alentaa jännitettä (samalla kun lisää virtaa) tulostaan (syöttö) ulostuloonsa (kuormitus).

Kytkentämuuntimet (kuten buck-muuntimet) tarjoavat paljon paremman tehon DC-DC-muuntimina kuin lineaariset säätimet, jotka ovat yksinkertaisempia piirejä, jotka alentavat jännitteitä hajottamalla tehoa lämmönä, mutta eivät lisää lähtövirtaa.

Buck -muuntimen perustoiminnassa on virta induktorissa, jota ohjaavat kaksi kytkintä (yleensä transistori ja diodi). Idealisoidussa muuntimessa kaikkia komponentteja pidetään täydellisinä. Erityisesti kytkimellä ja diodilla on nollajännitehäviö päällä ollessa ja nollavirtaus pois päältä, ja induktorilla on nolla -sarjan vastus. Lisäksi oletetaan, että tulo- ja lähtöjännitteet eivät muutu syklin aikana (tämä tarkoittaisi, että lähtökapasitanssi on ääretön).

Vaihe 1: LM2576/2596, 3-A-alasjännitteen säädin

ominaisuudet

1. 3,3 V, 5 V, 12 V, 15 V ja säädettävät lähtöversiot
2. Säädettävä versio Lähtöjännitealue, 1,23 V - 37 V (57 V, HV -versio)
3. Määritetty 3-A lähtövirta
4. Laaja tulojännitealue: 40 V - 60 V HV -versiolle
5. Vaatii vain 4 ulkoista komponenttia
6. 52 kHz kiinteän taajuuden sisäinen oskillaattori
7. TTL-sammutusominaisuus, virransäästötila valmiustilassa
8. Monoliittiset integroidut piirit, jotka tarjoavat kaikki aktiiviset toiminnot alennetulle (buck) kytkinsäätimelle
9. Korkea hyötysuhde

LM2576 DataSheet

Vaihe 2: Piirilevyn suunnittelu

Olen käyttänyt EasyEdaa 2-kerroksisen piirilevyn suunnittelussa.

Jos joku haluaa, voin aina lähettää gerber -tiedostot puolestasi.

Tärkein suunnittelussa huomioitava asia on, että diodin, korkkien ja IC: n maadoitusliittimien tulee olla mahdollisimman lähellä.

Myös IC: n ulostulotapin (nasta 2) ja induktorin välisen raiteen pituuden tulisi olla mahdollisimman lyhyt.

Vaihe 3: Piirilevyjen tilaaminen

Nyt meillä on piirilevyn suunnittelu ja on aika tilata piirilevyt. Tätä varten sinun täytyy vain mennä JLCPCB.com -sivustoon ja napsauttaa "QUOTE NOW" -painiketta.

JLCPCB on myös tämän hankkeen sponsori. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.) on Kiinan suurin PCB-prototyyppiyritys ja korkean teknologian valmistaja, joka on erikoistunut nopeaan PCB-prototyyppiin ja pieneräiseen PCB-tuotantoon. Voit tilata vähintään 5 piirilevyä vain 2 dollarilla. Jos haluat saada piirilevyn valmiiksi, lataa viimeisessä vaiheessa lataamasi gerber -tiedosto. Lataa.zip -tiedosto tai voit myös vetää ja pudottaa gerber -tiedostoja. Kun olet ladannut zip -tiedoston, alareunassa näkyy onnistumisviesti, jos tiedosto on ladattu onnistuneesti. Voit tarkistaa piirilevyn Gerber -katseluohjelmassa varmistaaksesi, että kaikki on kunnossa. Voit tarkastella sekä piirilevyn ylä- että alaosaa. Kun olet varmistanut, että piirilevy näyttää hyvältä, voit nyt tehdä tilauksen kohtuulliseen hintaan. Voit tilata 5 PCB: tä vain 2 dollarilla plus postituskulut. Tee tilaus napsauttamalla "TALLENNA OSTOSKORIIN" -painiketta. Piirilevyjen valmistus kesti 2 päivää ja ne saapuivat 20 päivän kuluessa tavallisella kirjatulla postilähetysvaihtoehdolla. Saatavana on myös nopeita toimitusvaihtoehtoja. PCB: t olivat hyvin pakattuja ja laatu oli todella hyvä.

Vaihe 4: Kokoaminen ja työskentely

Varmista aina ennen piirilevyjen tilaamista, että asettelu ja piiri toimivat.

Testasin piirin peruskortilla ja sitten kotipainatuilla piirilevyillä ja tilasin sitten piirilevyt.

Piirissäni olen lisännyt lisäpisteitä PIN 4 ja 5 liitettäväksi arduinoon tai muuhun MCU: hon.

Nasta 5 voidaan käyttää virtakytkimenä (aktiivinen LOW), joten kun PIN 5 on maadoitettu, buck -muunnin on päällä ja kun PIN 5 on yli 1,8 V, muunnin on pois päältä.

PIN 4 on takaisinkytkentätappi ja arduino/MCU: n PWM: n avulla voimme ohjata lähtöjännitettä käyttämällä lisävastusta vastuksenjakajapiirissä.

Lopuksi sanoisin, että LM2576 tai LM2596 ovat yksi helpoimmista buck -muuntimen IC -toimijoista, ja ne ovat helposti saatavilla paikallisesta elektroniikkakaupasta ja verkossa.

Myös tämä IC on erittäin anteeksiantava ja toimii huonoilla suunnitelmilla.

Suosittelen jäähdytyselementtien käyttöä IC: ssä niiden käyttöiän pidentämiseksi.

Katso koko opetusohjelma YT: stä

koko opetusohjelma (youtube)