LM2596降压DCDC芯片详解
LM2596降压DCDC芯片详解
文章目录
- LM2596降压DCDC芯片详解
- 一、LM2596降压DCDC芯片简介
- 1.功能介绍
- 2.引脚介绍
- 二、经典应用
- 1.LM2596固定输出BUCK调节器
- 2.②LM2596可调输出BUCK调节器
- 3.小结
- 1.工作原理
- 2.PCB功能实现
一、LM2596降压DCDC芯片简介
1.功能介绍
◉LM2596是非同步降压型电源管理单片集成电路的开关电压调节器,能够输出3A的驱动电流,同时具有很好的线性和负载调节特性。LM2596内部包含150KHZ振荡器、1.23v基准稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器和内部稳压电路等。
◉输入电压范围宽,最高可达40V。范围4.5V~40V。该稳压器能够提供高达3-A的直流负载电流。
◉输出电压:3.3V、5V、12V及(ADJ)等,最大输出电压37V。可调范围1.23~37V。
◉工作模式:低功耗/正常两种模式。可外部控制
◉工作模式控制:TTL电平相容
◉所需外部组件:仅四个(不可调);六个(可调)
◉器件保护:热关断及电流限制
◉封装形式:5脚(TO-220(T);TO-263(S))
2.引脚介绍
◉1-Vin: 是IC开关稳压器的正输入电源。引脚上必须有合适的输入旁路电容器,以将电压瞬变降至最低,并为调整器提供所需的开关电流。
◉2-Output: 内部开关。该引脚上的电压在大约(+VIN−VSAT)和大约−0.5V之间切换,占空比为VOUT/VIN。为了最大限度地减少与敏感电路的耦合,必须将连接到此引脚的pcb铜缆面积保持在最小。
◉3-Ground: 电路接地。
◉4-Feedback: 感测调整后的输出电压以完成反馈回路。
◉5-ON/OFF: 允许使用逻辑信号关闭开关稳压器电路,从而将总输入电源电流降至约80µA。将此引脚拉到约1.3 V的阈值电压以下会打开调整器,而将此引脚拉到1.3 V以上(最高可达25 V)将关闭调整器。如果不需要此关机功能,则开/关引脚可以接线到接地引脚,也可以保持打开状态。在任何一种情况下,调节器都将处于ON状态。
二、经典应用
1.LM2596固定输出BUCK调节器
数据手册图:
PCB原理册图:
◉说明:
① D1、D2、D3叫做续流二极管,为L1、L2、L4续流,且续流二极管SS34反向耐压为40V,以上电路仅适用40V以下的输出
② DCDC开关频率提高,电源纹波变小,环路的带宽变高, 系统的瞬态响应会好,同时频率越高,电感量越小(对应pcb尺寸),但是同时Buck的开关损耗和电感的迟滞和涡流损耗也变大了,实际设计中需要做一些取舍;
由于LM2596内部开关频率较低,对于12V输入,电感最好选择33uH或者47uH,若输入为20V以上,电感量最好用100uH以上的。
2.②LM2596可调输出BUCK调节器
数据手册图:
PCB原理册图:
◉说明:
① D4叫做续流二极管,为L3续流
② DCDC开关频率提高,电源纹波变小,环路的带宽变高, 系统的瞬态响应会好,同时频率越高,电感量越小(对应pcb尺寸),但是同时Buck的开关损耗和电感的迟滞和涡流损耗也变大了,实际设计中需要做一些取舍;
由于LM2596内部开关频率较低,对于12V输入,电感最好选择33uH或者47uH,若输入为20V以上,电感量最好用100uH以上的。
③输出电压:
VOUT=1.23*(1+RP2/RP1)
④电感选择:
Vsat = 1.16V,VD= 0.5V(二极管的压降)
E·T=(Vin-Vout-Vsat) * (Vout+VD)/(Vin-Vsat+VD) * (1000/150kHZ)
⑤前馈电容选择:
CFF= 1 / (31 * 1000 * PR1)
3.小结
1.工作原理
当LM2596内部开关管导通时,12V电压通过导通的开关管,从IC的2脚给L1和C2、C3充电和负载供电,L1和C2、C3储能,1N5824截止;当LM2596内部开关管截止时,IC的2脚不再输出12V,L1维持负载电流(磁场能转换成电能),D3导通,提供L1放电的电流回路同时,Cout也放电,电位略下降,此电位通过IC的4脚,与基准电压比较,低于基准电压时,IC内部开关管再次导通,开始下一个循环。
2.PCB功能实现
具体方案可在本博客上传的资料“PCB——LM2596PCB成熟方案”下载。
“星云·视界”团队已经对此模块经过了无数次实验测试,本模块成熟好用,设计精良。如图:
具体源码工程压缩包可在本博客上传资料下载。或者下面QQ群下载,“星云视界”资料共享群:626051465
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