DC - DC-spanning stap-omlaag-omschakelmodus Buck-spanningsomzetter (LM2576/LM2596) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Het maken van een zeer efficiënte buck-converter is een zware klus en zelfs doorgewinterde ingenieurs hebben meerdere ontwerpen nodig om tot de juiste te komen

Een buck-converter (step-down-converter) is een DC-naar-DC-stroomomvormer, die de spanning (terwijl de stroom wordt verhoogd) van de ingang (toevoer) naar de uitgang (belasting) verlaagt.

Schakelconverters (zoals buck-converters) bieden een veel grotere energie-efficiëntie als DC-naar-DC-converters dan lineaire regelaars, dit zijn eenvoudigere circuits die de spanning verlagen door vermogen als warmte af te voeren, maar de uitgangsstroom niet verhogen.

De basiswerking van de buck-converter heeft de stroom in een inductor die wordt bestuurd door twee schakelaars (meestal een transistor en een diode). In de geïdealiseerde converter worden alle componenten als perfect beschouwd. In het bijzonder hebben de schakelaar en de diode een spanningsval van nul wanneer aan en nul stroom wanneer ze uit zijn, en de inductor heeft een serieweerstand van nul. Verder wordt aangenomen dat de ingangs- en uitgangsspanningen niet veranderen in de loop van een cyclus (dit zou impliceren dat de uitgangscapaciteit oneindig is).

Stap 1: LM2576/2596, 3-A step-down spanningsregelaar

Functies

1. Versies met 3,3-V, 5-V, 12V, 15V en instelbare uitgangen
2. Instelbaar uitgangsspanningsbereik van de versie, 1,23 V tot 37 V (57 V voor HV-versie)
3. Opgegeven 3-A uitgangsstroom
4. Breed ingangsspanningsbereik: 40 V tot 60 V voor HV-versie
5. Vereist slechts 4 externe componenten
6. 52 kHz vaste frequentie interne oscillator
7. TTL-uitschakelmogelijkheid, energiezuinige stand-bymodus
8. Monolithische geïntegreerde schakelingen die alle actieve functies bieden voor een step-down (buck) schakelende regelaar
9. Hoge efficiëntie

LM2576 gegevensblad

Stap 2: PCB-ontwerp

Ik heb EasyEda gebruikt om de 2-laags PCB te ontwerpen.

Als iemand wil kan ik altijd de gerber-bestanden voor je posten.

De belangrijkste ontwerpoverweging waarmee rekening moet worden gehouden, is dat de aardingsterminals van de diode, doppen en IC zo dicht mogelijk bij elkaar moeten liggen.

Ook moet de spoorlengte van de uitgangspen van IC (pen 2) naar de inductor zo kort mogelijk zijn.

Stap 3: De printplaten bestellen

Nu hebben we het PCB-ontwerp en is het tijd om de PCB's te bestellen. Daarvoor hoef je alleen maar naar JLCPCB.com te gaan en op de knop "NU QUOTE" te klikken.

JLCPCB is ook sponsor van dit project. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), is de grootste onderneming voor PCB-prototypes in China en een hightechfabrikant die gespecialiseerd is in snelle PCB-prototypes en PCB-productie in kleine batches. U kunt minimaal 5 PCB's bestellen voor slechts $ 2. Om de printplaat te laten maken, uploadt u het gerber-bestand dat u in de laatste stap hebt gedownload. Upload het.zip-bestand of u kunt de gerber-bestanden ook slepen en neerzetten. Na het uploaden van het zipbestand zie je onderaan een succesbericht als het bestand succesvol is geüpload. U kunt de print in de Gerber-viewer bekijken om te controleren of alles goed is. U kunt zowel de boven- als onderkant van de print bekijken. Nadat je ervoor hebt gezorgd dat de print er goed uitziet, kun je nu de bestelling plaatsen tegen een redelijke prijs. U kunt 5 PCB's bestellen voor slechts $ 2 plus verzendkosten. Om de bestelling te plaatsen, klikt u op de knop "OPSLAAN IN WINKELWAGEN". Het duurde 2 dagen voordat mijn PCB's werden vervaardigd en arriveerden binnen 20 dagen met de standaard aangetekende postbezorgingsoptie. Er zijn ook snelle leveringsopties beschikbaar. PCB's waren goed verpakt en de kwaliteit was echt goed.

Stap 4: Montage en werken

Controleer voordat u de printplaten bestelt altijd of de lay-out en schakeling werken.

Ik heb het circuit getest op een perf-bord en vervolgens op zelfgeëtste PCB's en toen bestelde ik de PCB's.

In mijn circuit heb ik extra punten toegevoegd voor PIN 4 en 5 om te worden aangesloten op Arduino of een andere MCU.

Pin 5 kan gebruikt worden als aan/uit schakelaar (actief LOW), dus als PIN 5 geaard is staat de buck converter aan en als PIN 5 boven 1.8V staat staat de converter uit.

PIN 4 is de feedbackpin en met behulp van PWM van arduino/MCU kunnen we de uitgangsspanning regelen met behulp van een extra weerstand op het weerstandsdelercircuit.

Aan het einde zou ik zeggen dat de LM2576 of LM2596 een van de gemakkelijkste buck-converter-IC's zijn om mee te werken en gemakkelijk verkrijgbaar zijn bij de plaatselijke elektronicawinkel en online.

Ook is dit IC erg vergevingsgezind en werkt het met slecht ontworpen lay-outs.

Ik zou aanraden om heatsinks op IC te gebruiken om hun levensduur te verlengen.

Bekijk de volledige tutorial op YT

volledige tutorial हिंदी में youtube पर