Онлайн калькулятор стабилизаторов на ИМС LM2576 и LM2596
Импульсные стабилизаторы напряжения на микросхемах LM2576 и LM2596 (1,5-50 В) для блоков питания с регулируемым выходным напряжением и высоким КПД
Стабилизаторы серии LM2576 это монолитные интегральные микросхемы, которые обеспечивают все активные функции понижающего импульсного стабилизатора,
поддерживающего 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 регулируемых стабилизаторов подойдут микросхемы с маркировкой LM2576ADJ (с максимальным входным напряжением 40 Вольт), либо
LM2576HV-ADJ (с входным напряжением до 55 Вольт).
Принципиальная схема регулируемого стабилизатора, взятая из datasheet-а на ИМС, приведена на Рис.1.
Рис.1 Схема регулируемого импульсного стабилизатора на LM2576
Перед тем как перейти к описанию технических характеристик LM2576 и LM2596, приведём онлайн калькулятор для расчета номинала резистора R2 по заданному
выходному напряжению, учитывая то, что для обеих микросхем номинал резистора R2 вычисляется исходя из формулы:
Vout=Vref x (1+R2/R1), где:
Vref =1.23В.
Онлайн калькулятор стабилизатора на LM2576, LM2596
Выходное напряжение не может принимать значений ниже 1.23 В.
На схеме я умышленно не стал рисовать трансформатор и диодный мост, чтобы не ограничивать выбор лишь только
низкочастотными сетевыми изделиями. Данный регулируемый стабилизатор с таким же 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 никто не мешает вооружиться
и дроссельком, намотанном на цилиндрическом магнитопроводе (Рис.2 справа).
Рис.2 Дроссель для импульсного стабилизатора на LM2576
При этом, 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 вышесказанному приведу пример радиолюбительской реализации регулируемого блока питания на LM2576,
позаимствованный с сайта www.komitart.ru (Рис. 3).
Рис.3 Пример реализации регулируемого стабилизатора на LM2576
И для кучи пример преобразователя напряжения с сайта http://320volt.com (Рис. 4).
Рис.4 Реализация ещё одного регулируемого стабилизатора на LM2576
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, в обоих вариантах проигнорирован 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 ИМС LM2596.
Максимальное входное напряжение для этих микросхем ограничено значением 40 В, соответственно максимальное напряжение на
выходе составляет величину 37 В, максимальный ток нагрузки – 3 А.
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 Схема включения LM2596
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 LM2576, 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 заключается в компенсационном конденсаторе Cff, обеспечивающем, по утверждению производителя, дополнительную
стабильность работы устройства.
Значение номинала этого конденсатора находится в диапазоне 390 pF...33 nF в зависимости от выходного напряжения. Если стабилизатор
предполагается делать регулируемым, его значение следует выбрать максимальным (около 33 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).
|
