Перетворювач DC–DC LM2596
Імпульсний понижуючий регульований стабілізатор постійної напруги. Має високий ККД. Менше нагрівається якщо порівнювати з модулями на лінійних стабілізаторах. Джерело живлення може застосовуватися в широкому спектрі пристроїв. До безумовних достоїнств відноситься робота у відчутному діапазоні вхідної напруги. Разом з великим ККД це дає гарні результати при послідовному включенні DC–DC LM2596 з хімічними джерелами струму, сонячними панелями або вітряними генераторами.
Доповнивши перетворювач DC–DC LM2596 трансформатором, випрямлячем і фільтром отримаємо блок живлення. На вході стабілізатора напруга повинна бути більше вихідного мінімум на 1,5 Ст. При споживанні потужності від DC–DC LM2596 більше десяти Вт слід застосовувати засоби охолодження.
Характеристики
Вхідна напруга 4,5–28 B Вихідна напруга 1,3–25 B Найбільший рівень шумів 50 мВ
Вплив зміни вхідної напруги на рівень виходу 0,5 %
Підтримання встановленого напруги з точністю 2,5 %
Вихідний струм:
номінальний до 1 А,
від 1 до 2 А помітно зростає нагрівання,
граничний 3 А.
Частота перетворення 150 КГц
ККД до 92%
Межі температури навколишнього повітря під час роботи -40...85 °С
Розміри, розташування компонентів і отворів плати перетворювача DC–DC LM2596.
Схема перетворювача
Нестабілізована напруга подається на контакти модуля +IN –IN. На вході встановлено: обмежувач сплесків напруги D1, конденсатори С1 і С4 згладжують пульсації в напрузі, що надходить на модуль. Також ці компоненти знижують шуми, що надходять у загальну мережу живлення. Мікросхема LM2596S-ADJ містить потужний транзистор керуючий вихідним напругою в імпульсному режимі.
Електрична схема DC–DC LM2596
Вихід мікросхеми OUT висновок 2 підключається внутрішнім транзистором на короткий час до входу мікросхеми – імпульс. За цей час відбувається накопичення енергії в індуктивності L1. Потім транзистор МС повністю відключає вихід МС і енергія, запасена в індуктивності, передається споживачеві. Коли транзистор МС закритий, то струм живлення навантаження проходить по ланцюгу, в яку входить діод D3
Так як частота комутації висока, то потрібна невелика індуктивність для такої схеми. Резистори дозволяють організувати петлю зворотного зв'язку підключену до входу мікросхеми FB. Для точної установки вихідної напруги перетворювач DC–DC LM2596 має багатооборотний змінний резистор. Завдяки зворотного зв'язку, контролює вихідна напруга, відбувається стабілізація. Конденсатори C2, C3, C5 на виході схеми знижують шуми в напрузі джерела до незначної величини. Вихідна напруга знімається з контактів плати +OUT, OUT.
Высокий КПД и сниженный нагрев объясняется следующими причинами. Питание коммутируется мощным транзистором микросхемы, работающим в двух режимах: полностью открыт или закрыт. Сопротивление открытого транзистора очень низкое, при протекании через него тока нагрев мал. Через закрытый транзистор ток не течет – нагрева нет. D4 – диод Шотки, на нем малое падение напряжения и следовательно D4 почти не нагревается.
Стабилизация выходного напряжения происходит путем изменения скважности импульсов, управляющих транзистором. Для этого в микросхеме имеется ШИМ
генератор, змінює шпаруватість імпульсів під дією напруги, що надходить на вхід 4 мікросхеми. Частота генератора постійна.