DC – DC สเต็ปดาวน์สวิตช์โหมด Buck Voltage Converter (LM2576/LM2596): 4 Steps

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

การผลิตตัวแปลงบั๊กที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นงานที่ยาก และแม้แต่วิศวกรที่ช่ำชองก็ต้องการการออกแบบที่หลากหลายเพื่อให้ได้มาซึ่งรูปแบบที่เหมาะสม

บั๊กคอนเวอร์เตอร์ (สเต็ปดาวน์คอนเวอร์เตอร์) เป็นตัวแปลงไฟ DC-to-DC ซึ่งจะลดแรงดันไฟฟ้า (ในขณะที่เพิ่มกระแส) จากอินพุต (อุปทาน) ไปยังเอาต์พุต (โหลด)

ตัวแปลงสวิตชิ่ง (เช่น บั๊กคอนเวอร์เตอร์) ให้ประสิทธิภาพด้านพลังงานที่มากกว่าตัวแปลง DC-to-DC มากกว่าตัวควบคุมเชิงเส้น ซึ่งเป็นวงจรที่ง่ายกว่าซึ่งลดแรงดันไฟฟ้าโดยการกระจายพลังงานเป็นความร้อน แต่อย่าเพิ่มกระแสไฟขาออก

การทำงานพื้นฐานของตัวแปลงบั๊กมีกระแสในตัวเหนี่ยวนำที่ควบคุมโดยสวิตช์สองตัว (โดยปกติคือทรานซิสเตอร์และไดโอด) ในตัวแปลงในอุดมคติ ส่วนประกอบทั้งหมดถือว่าสมบูรณ์แบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สวิตช์และไดโอดมีแรงดันตกคร่อมเมื่อเปิดและกระแสไฟเป็นศูนย์เมื่อปิด และตัวเหนี่ยวนำมีความต้านทานอนุกรมเป็นศูนย์ นอกจากนี้ ยังสันนิษฐานว่าแรงดันไฟขาเข้าและขาออกไม่เปลี่ยนแปลงตลอดวงจร

ขั้นตอนที่ 1: LM2576/2596, 3-A Step-Down Voltage Regulator

คุณสมบัติ

1. 3.3-V, 5-V, 12-V, 15-V และเวอร์ชันเอาต์พุตที่ปรับได้
2. ช่วงแรงดันเอาต์พุตเวอร์ชันที่ปรับได้, 1.23 V ถึง 37 V (57 V สำหรับเวอร์ชัน HV)
3. กระแสไฟขาออก 3-A ที่ระบุ
4. ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตกว้าง: 40 V ถึง 60 V สำหรับเวอร์ชัน HV
5. ต้องการเพียง 4 ส่วนประกอบภายนอก
6. ออสซิลเลเตอร์ภายในความถี่คงที่ 52-kHz
7. ความสามารถในการปิดเครื่อง TTL, โหมดสแตนด์บายพลังงานต่ำ
8. วงจรรวมแบบเสาหินที่มีฟังก์ชันแอ็คทีฟทั้งหมดสำหรับตัวควบคุมการสลับสเต็ปดาวน์ (บั๊ก)
9. ประสิทธิภาพสูง

LM2576 แผ่นข้อมูล

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบ PCB

ฉันใช้ EasyEda เพื่อออกแบบ PCB 2 ชั้น

หากใครต้องการฉันสามารถโพสต์ไฟล์ gerber ให้คุณได้เสมอ

การออกแบบที่สำคัญที่สุดที่ต้องคำนึงถึงคือขั้วกราวด์ของไดโอด แคป และไอซีควรอยู่ใกล้ที่สุด

ความยาวของแทร็กของพินเอาต์พุตของ IC (พิน 2) ถึงตัวเหนี่ยวนำควรสั้นที่สุด

ขั้นตอนที่ 3: การสั่งซื้อ PCBs

ตอนนี้เรามีการออกแบบ PCB และถึงเวลาสั่งซื้อ PCB เพื่อที่, คุณเพียงแค่ต้องไปที่ JLCPCB.com และคลิกที่ปุ่ม “QUOTE NOW”

JLCPCB เป็นผู้สนับสนุนโครงการนี้ด้วย JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.) เป็นองค์กรต้นแบบ PCB ที่ใหญ่ที่สุดในประเทศจีนและเป็นผู้ผลิตเทคโนโลยีชั้นสูงที่เชี่ยวชาญด้าน PCB ต้นแบบอย่างรวดเร็วและการผลิต PCB ชุดเล็ก คุณสามารถสั่งซื้อ PCB ขั้นต่ำ 5 ชิ้นในราคาเพียง $2 หากต้องการผลิต PCB ให้อัปโหลดไฟล์ gerber ที่คุณดาวน์โหลดในขั้นตอนสุดท้าย อัปโหลดไฟล์.zip หรือคุณสามารถลากและวางไฟล์เกอร์เบอร์ หลังจากอัปโหลดไฟล์ zip แล้ว คุณจะเห็นข้อความแสดงความสำเร็จที่ด้านล่างหากอัปโหลดไฟล์สำเร็จ คุณสามารถตรวจสอบ PCB ในตัวแสดง Gerber เพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างดี คุณสามารถดูทั้งด้านบนและด้านล่างของ PCB หลังจากตรวจดูให้แน่ใจว่า PCB ดูดีแล้ว คุณสามารถสั่งซื้อได้ในราคาที่เหมาะสม คุณสามารถสั่งซื้อ PCB ได้ 5 ชิ้นในราคาเพียง $2 บวกค่าจัดส่ง หากต้องการสั่งซื้อ ให้คลิกที่ปุ่ม “SAVE TO CART” PCB ของฉันใช้เวลา 2 วันในการผลิตและมาถึงภายใน 20 วันโดยใช้ตัวเลือกการจัดส่งทางไปรษณีย์ลงทะเบียนแบบมาตรฐาน มีตัวเลือกการจัดส่งที่รวดเร็วเช่นกัน PCB บรรจุมาอย่างดีและคุณภาพดีจริงๆ

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบและการทำงาน

ก่อนสั่งซื้อ PCB ตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าเค้าโครงและวงจรทำงานอยู่

ฉันทดสอบวงจรบนบอร์ดที่สมบูรณ์แบบ และจากนั้นบน PCB แบบฝังที่บ้าน จากนั้นฉันก็สั่ง PCB

ในวงจรของฉัน ฉันได้เพิ่มคะแนนเพิ่มเติมสำหรับ PIN 4 และ 5 เพื่อเชื่อมต่อกับ Arduino หรือ MCU อื่น ๆ

Pin 5 สามารถใช้เป็นสวิตช์เปิด/ปิด (active LOW) ดังนั้นเมื่อต่อสายดิน PIN 5 ตัวแปลงบั๊กจะเปิดอยู่ และเมื่อ PIN 5 สูงกว่า 1.8V ตัวแปลงจะปิด

PIN 4 เป็นพินป้อนกลับ และด้วยความช่วยเหลือของ PWM จาก Arduino/MCU เราสามารถควบคุมแรงดันเอาต์พุตโดยใช้ตัวต้านทานเพิ่มเติมที่วงจรแบ่งตัวต้านทาน

ในตอนท้าย ฉันจะบอกว่า LM2576 หรือ LM2596 เป็นหนึ่งใน IC ตัวแปลงบั๊กที่ใช้งานง่ายที่สุด และหาซื้อได้ง่ายที่ร้านขายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในท้องถิ่นและทางออนไลน์

นอกจากนี้ IC นี้ให้อภัยมากและใช้งานได้กับเลย์เอาต์ที่ออกแบบมาไม่ดี

ฉันอยากจะแนะนำให้ใช้ฮีทซิงค์กับ IC เพื่อเพิ่มอายุขัย

ดูบทแนะนำแบบเต็มเกี่ยวกับ YT

กวดวิชาเต็มรูปแบบ हिंदी में youtube पर