Ο LM2596 είναι ένας μετατροπέας τάσης DC-DC με βήμα προς τα κάτω. Ραδιόφωνο για όλους - LBP σε κύκλωμα τροφοδοσίας lm2576 Lm2596

Οι μειωμένοι μετατροπείς DC-DC βρίσκουν ολοένα και περισσότερο τη χρήση τους στην καθημερινή ζωή, στα νοικοκυριά, στις εφαρμογές αυτοκινήτων, καθώς και ως ρυθμιζόμενα τροφοδοτικά σε ένα οικιακό εργαστήριο.

Για παράδειγμα, σε ένα όχημα βαρέως τύπου, η τάση του ενσωματωμένου καλωδιακού δικτύου μπορεί να είναι +24 V, αλλά πρέπει να συνδέσετε ένα ραδιόφωνο αυτοκινήτου ή άλλη συσκευή με τάση εισόδου +12 V και, στη συνέχεια, έναν τέτοιο μετατροπέα υποβάθμισης θα σας είναι πολύ χρήσιμο.

Πολλοί άνθρωποι παραγγέλνουν μετατροπείς DC-DC από διάφορες κινεζικές τοποθεσίες, αλλά η ισχύς τους είναι αρκετά περιορισμένη, λόγω της εξοικονόμησης κινεζικών στη διατομή του σύρματος περιέλιξης, των συσκευών ημιαγωγών και των πυρήνων επαγωγών, επειδή όσο πιο ισχυρός είναι ο μετατροπέας, τόσο πιο ακριβό είναι. Ως εκ τούτου, σας προτείνω να συναρμολογήσετε μόνοι σας ένα DC-DC με βήμα προς τα κάτω, το οποίο θα ξεπεράσει τα κινεζικά ανάλογα σε ισχύ και θα είναι επίσης πιο οικονομικό. Σύμφωνα με το φωτογραφικό μου ρεπορτάζ και το παρουσιαζόμενο διάγραμμα, είναι σαφές ότι η συναρμολόγηση δεν θα πάρει πολύ χρόνο.

Το τσιπ LM2596 δεν είναι τίποτε άλλο παρά ένας ρυθμιστής τάσης με μείωση της τάσης. Διατίθεται τόσο σε σταθερή τάση (3,3V, 5V, 12V) όσο και σε ρυθμιζόμενη τάση (ADJ). Ο υποβιβαζόμενος μετατροπέας μας DC-DC θα κατασκευαστεί με βάση ένα ρυθμιζόμενο μικροκύκλωμα.

Κύκλωμα μετατροπέα

Βασικές παράμετροι του ρυθμιστή LM2596

Τάση εισόδου………. έως +40V

Μέγιστη τάση εισόδου………. +45V

Τάση εξόδου………. από 1,23V έως 37V ±4%

Συχνότητα γεννήτριας………. 150 kHz

Ρεύμα εξόδου………. έως 3Α

Τρέχουσα κατανάλωση σε κατάσταση αναμονής………. 80 uA

Θερμοκρασία λειτουργίας από -45°С έως +150°С

Τύπος περιβλήματος TO-220 (5 ακίδες) ή TO-263 (5 ακίδες)

Απόδοση (σε Vin= 12V, Vout= 3V Iout= 3A).......... 73%

Αν και η απόδοση μπορεί να φτάσει το 94%, εξαρτάται από την τάση εισόδου και εξόδου, καθώς και από την ποιότητα της περιέλιξης και τη σωστή επιλογή της επαγωγής του επαγωγέα.

Σύμφωνα με το γράφημα που λαμβάνεται από, με τάση εισόδου +30V, τάση εξόδου +20V και ρεύμα φορτίου 3Α, η απόδοση πρέπει να είναι 94%.

Επίσης, το τσιπ LM2596 διαθέτει προστασία από ρεύμα και υπερθέρμανση. Σημειώνω ότι σε μη γνήσια μικροκυκλώματα αυτές οι λειτουργίες ενδέχεται να μην λειτουργούν σωστά ή να απουσιάζουν εντελώς. Ένα βραχυκύκλωμα στην έξοδο του μετατροπέα οδηγεί σε αστοχία του μικροκυκλώματος (δοκιμασμένο σε δύο LM), αν και δεν υπάρχει τίποτα περίεργο εδώ· ο κατασκευαστής δεν γράφει στο φύλλο δεδομένων για την ύπαρξη προστασίας από βραχυκύκλωμα.

Σχηματικά στοιχεία

Όλες οι ονομασίες στοιχείων υποδεικνύονται στο διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος. Η τάση των πυκνωτών C1 και C2 επιλέγεται ανάλογα με την τάση εισόδου και εξόδου (τάση εισόδου (εξόδου) + περιθώριο 25%), εγκατέστησα τους πυκνωτές με περιθώριο 50V.

Ο πυκνωτής C3 είναι κεραμικός. Η ονομασία του επιλέγεται σύμφωνα με τον πίνακα από το φύλλο δεδομένων. Σύμφωνα με αυτόν τον πίνακα, η χωρητικότητα C3 επιλέγεται για κάθε μεμονωμένη τάση εξόδου, αλλά επειδή ο μετατροπέας στην περίπτωσή μου είναι ρυθμιζόμενος, χρησιμοποίησα έναν πυκνωτή μέσης χωρητικότητας 1nF.

Η δίοδος VD1 πρέπει να είναι δίοδος Schottky ή άλλη εξαιρετικά γρήγορη δίοδος (FR, UF, SF, κ.λπ.). Πρέπει να έχει σχεδιαστεί για ρεύμα 5Α και τάση τουλάχιστον 40V. Τοποθέτησα μια παλμική δίοδο FR601 (6A 50V).

Το τσοκ L1 πρέπει να έχει ονομαστική τιμή ρεύματος 5Α και να έχει αυτεπαγωγή 68 μH. Για να το κάνετε αυτό, πάρτε έναν πυρήνα από κονιοποιημένο σίδερο (κίτρινο-λευκό), εξωτερική διάμετρο 27 mm, εσωτερική 14 mm, πλάτος 11 mm, οι διαστάσεις σας μπορεί να διαφέρουν, αλλά όσο μεγαλύτερες είναι, τόσο το καλύτερο. Στη συνέχεια, τυλίγουμε δύο σύρματα (η διάμετρος κάθε σύρματος είναι 1 mm) 28 στροφές. Τύλιξα έναν μονό πυρήνα με διάμετρο 1,4 mm, αλλά με υψηλή ισχύ εξόδου (40 W), το πηνίο θερμάνθηκε πολύ, επίσης λόγω της ανεπαρκούς διατομής του πυρήνα. Εάν τυλίγετε δύο καλώδια, τότε δεν θα μπορείτε να βάλετε την περιέλιξη σε ένα στρώμα, επομένως πρέπει να το τυλίγετε σε δύο στρώσεις, χωρίς μόνωση μεταξύ των στρωμάτων (αν το σμάλτο στο σύρμα δεν έχει καταστραφεί).

Ένα μικρό ρεύμα ρέει μέσω της αντίστασης R1, επομένως η ισχύς του είναι 0,25 W.

Η αντίσταση R2 συντονίζεται, αλλά μπορεί να αντικατασταθεί με μια σταθερή· γι' αυτό, η αντίστασή της υπολογίζεται για κάθε τάση εξόδου σύμφωνα με τον τύπο:

Όπου R1 = 1kOhm (σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων), Vref = 1,23V. Στη συνέχεια, ας υπολογίσουμε την αντίσταση της αντίστασης R2 για την τάση εξόδου Vout = 30V.

R2 = 1 kOhm * (30V/1,23V - 1) = 23,39 kOhm (μειώνοντας την τυπική τιμή, παίρνουμε αντίσταση R2 = 22 kOhm).

Επίσης, γνωρίζοντας την αντίσταση της αντίστασης R2, μπορείτε να υπολογίσετε την τάση εξόδου.

Δοκιμή υποβιβαζόμενου μετατροπέα DC-DC στο LM2596

Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ένα ψυγείο με εμβαδόν ≈ 90 cm² εγκαταστάθηκε στο τσιπ.

Έκανα δοκιμές σε φορτίο με αντίσταση 6,8 Ohms (μια σταθερή αντίσταση χαμηλωμένη στο νερό). Αρχικά, εφάρμοσα τάση +27V στην είσοδο του μετατροπέα, το ρεύμα εισόδου ήταν 1,85A (ισχύς εισόδου 49,95W). Ρύθμισα την τάση εξόδου στα 15,5 V, το ρεύμα φορτίου ήταν 2,5 A ( ισχύς εξόδου 38,75 W). Η απόδοση ήταν 78%, που είναι πολύ καλό.

Μετά από 20 λεπτά. Κατά τη λειτουργία του μετατροπέα υποβάθμισης, η δίοδος VD1 θερμάνθηκε σε θερμοκρασία 50°C, ο επαγωγέας L1 θερμάνθηκε σε θερμοκρασία 70°C και το ίδιο το μικροκύκλωμα θερμάνθηκε στους 80°C. Δηλαδή, όλα τα στοιχεία έχουν απόθεμα θερμοκρασίας, εκτός από το γκάζι, οι 70 βαθμοί είναι πάρα πολύ για αυτό.

Επομένως, για να λειτουργήσει αυτός ο μετατροπέας σε ισχύ εξόδου 30-40 W ή περισσότερο, είναι απαραίτητο να τυλίξετε τον επαγωγέα με δύο (τρία) καλώδια και να επιλέξετε έναν μεγαλύτερο πυρήνα. Η δίοδος και το μικροκύκλωμα μπορούν να διατηρήσουν μια θερμοκρασία 100-120°C για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς φόβο (εκτός από τη θέρμανση ό,τι βρίσκεται κοντά, συμπεριλαμβανομένης της θήκης). Εάν θέλετε, μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα μεγαλύτερο ψυγείο στο μικροκύκλωμα και μπορείτε να αφήσετε μακριά καλώδια στη δίοδο VD1, τότε η θερμότητα θα διαχέεται καλύτερα ή να συνδέσετε (συγκόλληση σε ένα από τα καλώδια) μια μικρή πλάκα (καλοριφέρ). Χρειάζεται επίσης να κασσιτερώσετε τις ράγες της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος όσο το δυνατόν καλύτερα ή να κολλήσετε έναν χάλκινο πυρήνα κατά μήκος τους, αυτό θα εξασφαλίσει λιγότερη θέρμανση των ιχνών κατά τη μακροχρόνια λειτουργία με υψηλή ισχύ εξόδου.

Εργαστηριακό τροφοδοτικό βασισμένο στον σταθεροποιητή μεταγωγής LM2576T-ADJ με ρύθμιση τάσης εξόδου 0-30V και ρεύμα 0-3Α , με τη λειτουργία περιορισμού του ρεύματος εξόδου και ένδειξης της λειτουργίας περιορισμού με χρήση LED.

Όλοι είμαστε εξοικειωμένοι με τους γραμμικούς σταθεροποιητές τάσης εδώ και πολύ καιρό, ειδικά αυτούς με τρεις ακροδέκτες σε πακέτα TO-220 όπως 7805, 7812, 7824 και LM317. Είναι φθηνά και εύκολα διαθέσιμα. Ο χαμηλός θόρυβος και η γρήγορη παροδική απόκρισή τους τα καθιστούν ιδανικά για πολλές εφαρμογές. Αλλά έχουν ένα μειονέκτημα - αναποτελεσματικότητα (πολύ χαμηλή απόδοση). Για παράδειγμα, όταν εφαρμόζεται τάση 12V στον σταθεροποιητή 7805 και ρεύμα φορτίου 1Α, ο σταθεροποιητής θα διαχέει ισχύ 7W με ισχύ φορτίου 5W. Επομένως, απαιτείται ένα μεγάλο ψυγείο για την ψύξη του ίδιου του σταθεροποιητή. Όταν η απόδοση είναι σημαντική, όπως όταν λειτουργεί με μπαταρία, πρέπει να επιλεγεί ένας ρυθμιστής μεταγωγής. Μάλιστα τα περισσότερα σύγχρονο εξοπλισμόχρησιμοποιεί τροφοδοτικά μεταγωγής και ρυθμιστές ή σταθεροποιητές μεταγωγής. Αλλά πολλοί ραδιοερασιτέχνες αποφεύγουν να αλλάξουν ρυθμιστές, καθώς, για παράδειγμα, η χρήση του δημοφιλούς LM3524 απαιτεί μεγάλο αριθμό εξωτερικών εξαρτημάτων και ένα εξωτερικό τρανζίστορ μεταγωγής. Επιπλέον, υπάρχουν αυστηρές απαιτήσεις για το πηνίο. Πώς να επιλέξετε το σωστό και πού να τα προμηθευτείτε; Ευτυχώς, ο νεότερος ρυθμιστής μεταγωγής τύπου LM2576 από την National Semiconductor's σάς επιτρέπει να συναρμολογήσετε έναν υψηλής απόδοσης ρυθμιστή μεταγωγής τόσο εύκολα όσο χρησιμοποιείτε το 7805 κ.λπ. επιφανειακή τοποθέτηση Εύρος τάσης τροφοδοσίας 7-40V συνεχές ρεύμα. Αποδοτικότητα - έως 80%. Ρεύμα εξόδου - έως 3A και για πολλές τάσεις (3,3V, 5 V, 12V, 15V), καθώς και σε μια ρυθμιζόμενη έκδοση τάσης εξόδου, που μας ενδιαφέρει ιδιαίτερα.Όταν σχεδιάζετε χρησιμοποιώντας σταθεροποιητή μεταγωγής, η πλακέτα είναι μικρή σε μέγεθος· επιπλέον, απαιτείται θερμαντικό σώμα με μικρή επιφάνεια, συνήθως όχι περισσότερο από 100 cm2. Η συχνότητα μετατροπής του σταθεροποιητή είναι 52 kHz. Υπάρχει μια σειρά σταθεροποιητών υψηλής τάσης με την ένδειξη HV με εύρος τάσης εισόδου 7-60V και δυνατότητα ρύθμισης της τάσης εξόδου έως και 55V.

Το διάγραμμα που φαίνεται στο σχήμα ενός εργαστηριακού τροφοδοτικού που βασίζεται σε σταθεροποιητή μεταγωγής LM2576T-ADJ με ρυθμιζόμενη τάση εξόδου στην περιοχή 0-30V και δυνατότητα περιορισμού του ρεύματος φορτίου στην περιοχή 0-3A βρέθηκε στο Διαδίκτυο και συζητήθηκε λεπτομερώς στο φόρουμ του ιστότοπου http://vrtp.ru . Παρεμπιπτόντως, μια υπέροχη τοποθεσία, συνιστώ να την επισκεφτείτε :) Η λάμψη LED υποδεικνύει ότι έχει ενεργοποιηθεί η λειτουργία περιορισμού του ρεύματος εξόδου, η οποία είναι πολύ βολική κατά τον έλεγχο και την επισκευή ραδιοηλεκτρονικών συσκευών.

Για να διευκολυνθεί η λειτουργία του σταθεροποιητή 7805 (στο περίβλημα TO-92) και να αυξηθεί το ανώτερο όριο της τάσης Uin, εγκαθίσταται μια δίοδος zener VD1 σε σειρά με το U2. Το κύκλωμα ρύθμισης ρεύματος και τάσης συναρμολογείται σε έναν διπλό συγκριτή LM393. Το πρώτο μισό U3.1 διαθέτει ρυθμιστή τάσης και το δεύτερο μισό U3.2 διαθέτει ρυθμιστή ρεύματος. Ο διακόπτης τρανζίστορ Q1 περιέχει ένα συγκρότημα που υποδεικνύει την ενεργοποίηση της λειτουργίας περιορισμού του ρεύματος εξόδου. Ονομαστικό ρεύμαΤο τσοκ πρέπει να επιλεγεί τουλάχιστον τόσο υψηλό όσο το ρεύμα φορτίου. Είναι δυνατό να τροφοδοτήσετε το τμήμα χαμηλού ρεύματος του κυκλώματος από μια ξεχωριστή πηγή τάσης και να το τροφοδοτήσετε απευθείας στην είσοδο U2, ενώ η δίοδος zener VD1 δεν είναι εγκατεστημένη. Λειτουργεί καλά με φορτία χαμηλής αντίστασης. Χωρίς να αλλάξετε το σχήμα, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε σταθεροποιητές παλμών LM2596T-ADJ με συχνότητα μετατροπής 150 kHz και εύρος τάσης τροφοδοσίας 4,5-40V. Ρεύμα εξόδου - έως 3Α. Αποδοτικότητα - έως 90%.

Διαστάσεις της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος του τροφοδοτικού 72x52 mm, απόσταση μεταξύ των αξόνων μεταβλητές αντιστάσεις 30 mm:

Ένα βίντεο του σταθεροποιητή σε δράση (χωρίς λόγια) δίνεται παρακάτω. Δεδομένου ότι η συναρμολόγηση και η δοκιμή της συσκευής διεξήχθησαν στο Ντόνετσκ σε μια εποχή που οι οβίδες εξερράγησαν έξω από το παράθυρο, δεν υπήρχε καμία επιθυμία να πούμε τίποτα. Και δεν ήθελα να το μαζέψω, αλλά έπρεπε με κάποιο τρόπο να ξεφύγω από την πραγματικότητα. Ελπίζω να με καταλαβαίνεις.

Κόστος πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος με μάσκα και σημάνσεις: τελειωσε :)

Κόστος ενός σετ ανταλλακτικών με πλακέτα τυπωμένου κυκλώματοςγια τη συναρμολόγηση του τροφοδοτικού (χωρίς ψύκτρα): προσωρινά εκτός αποθέματος :(

Κόστος συναρμολογημένης και δοκιμασμένης πλακέτας τροφοδοτικού (χωρίς καλοριφέρ): προσωρινά εκτός αποθέματος :(

Σύντομη περιγραφή, διάγραμμα και λίστα εξαρτημάτων κιτ

Για να αγοράσετε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, κιτ συναρμολόγησης και προσυναρμολογημένες μονάδες, επικοινωνήστεή

Καλή τύχη σε όλους, ειρηνικοί ουρανοί, καλή τύχη, 73!

Κάποιος μπορεί να σκεφτεί: Ένα γέρικο άλογο δεν θα χαλάσει τα αυλάκια... Κι εμείς θα απαντήσουμε: αλλά ούτε και βαθιά θα οργώσει.
Ως εκ τούτου, σας προσφέρω μια ανασκόπηση ενός μετατροπέα τάσης υποβάθμισης που βασίζεται στο τσιπ MP1584. Ο πωλητής τοποθετεί τις έτοιμες σανίδες ως βελτιωμένη εναλλακτική λύση στους μετατροπείς LM2596. Στην προηγούμενη ανασκόπησή μου, αντιμετώπισα μια μεγάλη ασυμφωνία με τις αναφερόμενες παραμέτρους. Οι πραγματικές τιμές δεν με ικανοποίησαν και στο τέλος της αναθεώρησης ανέφερα ότι παρήγγειλα πιο προηγμένες πλακέτες για δοκιμή.

Συναντάμε λοιπόν:

Παράδοση και εμφάνιση:
Λαμβάνοντας υπόψη το φτηνό κόστος της παραγγελίας, δεν εξεπλάγην που βρήκα μια τσάντα με βρεφικά εξογκώματα μέσα μου γραμματοκιβώτιο. Μέσα υπήρχαν 2 σανίδες σφραγισμένες σε αντιστατική σακούλα. Κάτι που ήταν αρκετά αναμενόμενο. Αργότερα το υπέγραψα μόνος μου με μαρκαδόρο για να μην ξεχάσω τις αναφερόμενες παραμέτρους.


Διαστάσεις σανίδας 22x17mm, ύψος 4mm.
Τακάκια συγκόλλησης. Δεν υπάρχουν τρύπες για τοποθέτηση.
Δεν υπάρχουν ίχνη ροής, η συγκόλληση είναι αποδεκτή. Κοίταξα μέσα από ένα μεγεθυντικό φακό και δεν βρήκα κανένα ελάττωμα· δυστυχώς, εγώ ο ίδιος δεν μπορώ να κολλήσω έτσι. Κάτω από το μικροκύκλωμα και τον επαγωγέα υπάρχουν επιμεταλλωμένες οπές για καλύτερη απαγωγή της θερμότητας.

Σύγκριση με το LM2596:
Η διαφορά μεγέθους είναι σημαντική. Είναι αλήθεια ότι λόγω του μεγέθους της σανίδας, η απόδοση απαγωγής θερμότητας είναι χαμηλότερη, αλλά η απόδοση αναφέρεται ότι είναι έως και 96%

Τεκμηρίωση και διάγραμμα:
Τεκμηρίωση σε σε ηλεκτρονική μορφήΜπορείτε να το δείτε εδώ
Χρησιμοποιείται μια σχεδόν τυπική δίοδος Schottky 40V, 3A, η οποία, παρεμπιπτόντως, κράτησε καλά στη δοκιμασμένη πλακέτα.
Ένα τσοκ με αυτεπαγωγή 8,2 μH, το οποίο, σύμφωνα με τον Πίνακα 3 του δελτίου δεδομένων, δείχνει καλύτερη απόδοση λειτουργίας του μετατροπέα σε τάση εξόδου 3,3 V και ελαφρώς χειρότερη στα 5 V. Η αντίσταση R3 στην πλακέτα είναι 100 kOhm, σύμφωνα με τις προδιαγραφές, η βέλτιστη τάση εξόδου είναι 1,8 V. Για άλλη μια φορά είμαι πεπεισμένος ότι όλες αυτές οι σανίδες συναρμολογούνται από αυτό που υπήρχε, καθιστώντας την παραγωγή όσο το δυνατόν φθηνότερη.
Τυπικό διάγραμμα σύνδεσης:


Ειδικό διάγραμμα πίνακα:


Ένα σπάσιμο στην αντίσταση συντονισμού θα παράγει στην έξοδο τη μέγιστη τάση για την οποία έχει διαμορφωθεί ο διαχωριστής R1 R2. Σε αυτή την περίπτωση, έως 20 Volt. Και αυτό είναι κακό.

Αρχικά νόμιζα ότι η πλακέτα που αγόρασα είχε κεραμικούς πυκνωτές στην είσοδο και στην έξοδο αντί για ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές. Αλλά στην πραγματικότητα αποδείχθηκε ότι οι ηλεκτρολύτες είναι 12-13 uF:


Επίσης, αντί της αντίστασης R1, τοποθετείται μια αντίσταση συντονισμού για τη ρύθμιση της τάσης εξόδου. Παρεμπιπτόντως, είναι πολύ αναξιόπιστο, είναι δύσκολο να ρυθμίσετε την ακριβή τάση. Με το παραμικρό μηχανικό φορτίο, η τάση μπορεί να «απομακρυνθεί». Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί με διάφορους τρόπους: μια σταγόνα βερνίκι νυχιών ή βαφή τύπου σμάλτου για να στερεώσετε τα μαξιλαράκια επαφής της αντίστασης κοπής


ή αντικατάσταση του «τριμερ» με μια σταθερή αντίσταση.
Σε μια συγκεκριμένη περίπτωση, μπορείτε να το κάνετε αυτό - ρυθμίστε την αντίσταση συντονισμού σε απαιτούμενη τάση, ξεκολλήστε το και εγκαταστήστε μια ισοδύναμη σταθερή αντίσταση.

Ένα ενδιαφέρον σημείο: ελέγχοντας την είσοδο του μικροκυκλώματος 2(EN) χρησιμοποιώντας ένα λογικό επίπεδο, μπορείτε να αλλάξετε το μικροκύκλωμα σε λειτουργία διακοπής-εκκίνησης, π.χ. Μπορείτε να ελέγξετε τη λειτουργία του μικροκυκλώματος από έξω και να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε το φορτίο ανάλογα.

Ένα σημαντικό γεγονός είναι η συχνότητα μετατροπής: Ρυθμίζεται από μια αντίσταση συνδεδεμένη στον ακροδέκτη 6 του μικροκυκλώματος και τυπικά έχει αντίσταση 200 kOhm, αλλά 100 kOhm είναι εγκατεστημένα στην πλακέτα. Τύπος για τον ορισμό της συχνότητας μετατροπής:

Ζήτησα στη δουλειά να ελέγξω τη συχνότητα μετατροπής - είπαν περίπου 950 KHz. Μια πληθώρα 104 αντιστάσεων, ενοποίηση, τι να κάνουμε. Η συχνότητα αντιστοιχεί στη ρυθμισμένη αντίσταση.

Αποδοτικότητα:


Ο πωλητής ισχυρίζεται ότι έχει απόδοση έως και 96% και πάλι είναι ψέμα. Η μέγιστη απόδοση που μπορεί να αποσπαστεί δεν είναι μεγαλύτερη από 88% Επιπλέον, είναι μέγιστη με τάση τροφοδοσίας περίπου 12 Volt και εύρος φορτίου 0,5-2 Amperes.

Δοκιμές:
Αρχικά, μετρήστε την κατανάλωση ρεύματος στο ρελαντί 0,22 mA. Δεν είναι κακό.


Ως φορτίο χρησιμοποίησα 2 αντιστάσεις 3,3 και 2,2 Ohms. Λόγω της ισχυρής θέρμανσης, τα τελευταία τοποθετήθηκαν σε δοχείο με νερό κατά τη διάρκεια της δοκιμής.


Επί αυτή τη στιγμήΗ θερμική απεικόνιση δεν ήταν διαθέσιμη, νοικιάστηκε σε άλλη εγκατάσταση, οπότε η θερμοκρασία μετρήθηκε με ένα αρκετά δημοφιλές πυρόμετρο.


Ακρίβεια μέσα σε μερικούς βαθμούς.

Η δοκιμαστική μεταγωγή πραγματοποιείται χωρίς φορτίο για να ρυθμιστεί η απαιτούμενη τάση εξόδου για να αποφευχθεί η αστοχία της πλακέτας ή του φορτίου.


Δίνουμε το φορτίο και το αφήνουμε σε λειτουργία:


Σε λίγα λεπτά εγώ ακούστηκελειτουργία μετατροπέα. Λοιπόν, όταν το άκουσα, το ραδιόφωνο που ήταν συνδεδεμένο στο ίδιο τροφοδοτικό άρχισε να σφυρίζει και εμφανίστηκαν παρεμβολές. Ο έλεγχος τάσης άρχισε να παρουσιάζει περιοδικές πτώσεις στην τάση εξόδου κατά 10-15% Η θερμική προστασία του μικροκυκλώματος λειτούργησε και ο μετατροπέας άρχισε περιοδικά να παρακάμπτει τους κύκλους. Οι μάγκες των υπολογιστών χρησιμοποιούν στραγγαλισμό θερμίτη
Σκεπτόμενος ότι μια υψηλότερη τάση εισόδου θα διευκολύνει τη λειτουργία του μετατροπέα χωρίς διακοπή, συνέδεσα τον μετατροπέα σε τροφοδοτικό 24 Volt. Ο πρώτος διακόπτης - εμφανίστηκε ένα κλικ και μια τρύπα στο μικροκύκλωμα (αργότερα, όταν άρχισα να μελετώ την τεκμηρίωση, συνειδητοποίησα ότι η απόδοση είχε πέσει λίγο και απλά τελείωσα το μικροκύκλωμα, το οποίο ήδη υπέφερε από υπερθέρμανση).
Δεν υπήρχε μαγικός καπνός. Προς τιμή του μετατροπέα, δεν υπήρχε τάση στην έξοδο.

Για να μην καεί η δεύτερη και τελευταία πλακέτα, αποφασίστηκε να χρησιμοποιηθεί καλοριφέρ και να εγκατασταθεί με θερμομονωτικό αντιθετη πλευρααμοιβές.
Το Thermal sealant star 922 είναι γνωστό σε πολλούς. Το χρησιμοποιώ για να φτιάξω LED. Όχι το καλύτερο φυσικά, αλλά τουλάχιστον κάτι.
Σώμα καλοριφέρ:


Στην πίσω πλευρά, για να μην βραχυκυκλώσει το ψυγείο τις επαφές της πλακέτας, γειώσα ένα εξάρτημα με λίμα. Για οπτική αντίληψη ζωγράφισα πάνω του με μαρκαδόρο:


Έτσι μοιάζει μια πλακέτα με ψύκτρα (πριονισμένη από μια μεγάλη που χρησιμοποιείται σε τροφοδοτικά ATX)

Οι μετρήσεις θερμοκρασίας συνοψίστηκαν σε έναν μίνι πίνακα:
Για δοκιμή επέλεξα τις πιο κοινές τάσεις στην ψηφιακή λογική, 5V και 3,3V. Η τάση εισόδου από τη βάση, λαμβάνοντας υπόψη την πτώση στα καλώδια, είναι 11,5-11,7 Volt. Οι αντιστάσεις είναι κανονικές 5%. Στρογγυλοποίησα το ρεύμα στα δέκατα επειδή εστίασα στη θερμοκρασία: t1 είναι η μέγιστη θερμοκρασία στην πλακέτα από την πλευρά των εξαρτημάτων. t2 είναι η μέγιστη θερμοκρασία στην πίσω πλευρά της πλακέτας.

Κάθε φορά που άφηνα τον πίνακα να δουλέψει για περίπου 10 λεπτά, μετρούσα τη θερμοκρασία. Οι μετρήσεις έγιναν επανειλημμένα σε ολόκληρη την επιφάνεια της σανίδας σε απόσταση 1 cm, μόνο η μέγιστη τιμή ελήφθη υπόψη. Στο 100% των περιπτώσεων, το πιο καυτό στοιχείο στην πλακέτα ήταν το μικροκύκλωμα.
Με φορτίο 2,2 Ohms και τάση εξόδου 5 V, δεν πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις χωρίς καλοριφέρ, καθώς το μικροκύκλωμα εξερράγη στο πρώτο αντίγραφο του μετατροπέα.


Παρατηρήθηκε ότι η τάση εξόδου αυξήθηκε υπό φορτίο σε ένα δεδομένο 3,3V (χωρίς φορτίο) σε 3,45V. Αυτό δεν παρατηρήθηκε κατά τη δοκιμή σε έξοδο 5 V.

Δυστυχώς, δεν υπάρχει παλμογράφος και δεν υπάρχει τρόπος να δείτε το σήμα εξόδου, αλλά αυτό το μειονέκτημα θα εξαλειφθεί στο εγγύς μέλλον. Αφού τελικά τσάκισα τον βάτραχο μου και παρήγγειλα κιτ παλμογράφο DSO062.

Συστάσεις για χρήση:
Όταν το ρεύμα φορτίου είναι υψηλότερο από 1Α, συνιστάται να εγκαταστήσετε ένα μικρό ψυγείο, ίσως το μισό από αυτό που χρησιμοποίησα. Υπεραρκετός. Στερέωση της αντίστασης τρίμερ με βερνίκι. Όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με δέκτη VHF, χρησιμοποιήστε πρόσθετους κεραμικούς πυκνωτές για να φιλτράρετε τον θόρυβο από την παροχή ρεύματος.

Συμπεράσματα:
Πλεονεκτήματα:
Συμπαγές. Αν δεν το «πιέσετε» στο μέγιστο από τον μετατροπέα, τότε είναι αρκετά λειτουργικό. Επαρκώς υψηλή απόδοση και μεγάλο εύρος τάσης. Η ενεργοποίηση του μετατροπέα μπορεί να ελεγχθεί εξωτερικά (απαιτείται μικρή αλλαγή της πλακέτας - συγκόλληση του αγωγού). Εάν το μικροκύκλωμα αποτύχει, δεν ανιχνεύεται τάση εισόδου στην έξοδο του μετατροπέα (ίσως πρόκειται για ειδική περίπτωση).
Μειονεκτήματα:
Δεν μου άρεσε η σήμανση του τροφοδοτικού μόνο στην πίσω πλευρά. Ο πωλητής επαίνεσε την πλακέτα, επίσης δεν πληροί τα δηλωμένα χαρακτηριστικά. Απαιτείται μικρή τροποποίηση αποτελεσματική εργασία. Επιπλέον, υπάρχουν παρεμβολές στην περιοχή VHF FM (θόρυβος και σφύριγμα ακούγονται στο ραδιόφωνο, ειδικά σε οριακές λειτουργίες). Η αντίσταση κοπής αφήνει πολλά να είναι επιθυμητά· είναι βέλτιστο να την αντικαταστήσετε με μια αντίσταση πολλαπλών στροφών ή σταθερή (εάν χρειάζεστε μια σταθερή τάση εξόδου).
UPD:Θα συνεχίσω να επιλέγω μετατροπείς, ποιους προτείνετε: KIS-3R33S, XM1584, MP2307 είναι άλλες επιλογές, οι απαιτήσεις είναι έξοδος 5V και ρεύμα 3Α χωρίς σημαντικές τροποποιήσεις;

Τα σχόλιά σας σχετικά με την κριτική θα αντιμετωπιστούν έγκαιρα και θα με βοηθήσουν στο μέλλον.

Πριν από λίγο καιρό, ενώ καθόμουν στο αυτοκίνητο, σκέφτηκα: γιατί φορτίζω το τηλέφωνό μου μέσω του φορτιστή αυτοκινήτου που είναι τοποθετημένος στον αναπτήρα. Εξάλλου, συχνά υπάρχουν περισσότεροι από ένας «καταναλωτές» και μερικές φορές χρειάζεται η ίδια η υποδοχή του αναπτήρα. Διατύπωσα τις προδιαγραφές για τον εαυτό μου: τροφοδοσία από το ενσωματωμένο δίκτυο μέσω του διακόπτη ανάφλεξης, έξοδος 1-3 θυρών με ρεύμα έως 2 A. Έψαξα στο Διαδίκτυο και αποδείχτηκε ότι ήμουν μακριά από το πρώτος που μπερδεύτηκε με το πρόβλημα και, ακόμη περισσότερο, το υλοποίησε με διάφορους τρόπους.

Για την ιδέα μου, χρειαζόμουν έναν σταθεροποιητή τάσης που θα μπορούσε να αντέξει την ενσωματωμένη τάση και ρεύμα έως και 3 Amp. Υπάρχει πραγματικά ένας τεράστιος αριθμός επιλογών υλοποίησης, αλλά όλες συνοψίζονται σε ένα πράγμα - έναν παλμικό μετατροπέα υποβάθμισης. Γιατί παρόρμηση; Γιατί έχει μέγιστη απόδοση. Αυτό σημαίνει ότι δεν θα υπάρχει σχεδόν τίποτα να ζεσταθεί στον μετατροπέα και οι διαστάσεις υπόσχονται να είναι ελάχιστες.

Ένας μετατροπέας υποβάθμισης έχει σχεδιαστεί για να μειώνει την τάση στην απαιτούμενη τιμή. Τα στοιχεία τροφοδοσίας του λειτουργούν σε λειτουργία κλειδιού, απλά ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται. Τη στιγμή της ενεργοποίησης, η ενέργεια συσσωρεύεται από τον επαγωγέα (πηνίο στον πυρήνα), τη στιγμή που στοιχείο ισχύος(τρανζίστορ) απενεργοποιείται, ο επαγωγέας απελευθερώνει την αποθηκευμένη ενέργεια στο φορτίο. Μόλις ο επαγωγέας απελευθερώσει τη συσσωρευμένη ενέργεια, το κύκλωμα που ελέγχει την τάση εξόδου θα ενεργοποιήσει το τρανζίστορ ισχύος και η διαδικασία θα επαναληφθεί.
ΣΕ επί του παρόντοςΌλοι οι φορτιστές για τηλέφωνα και ταμπλέτες που εισάγονται στην υποδοχή του αναπτήρα κατασκευάζονται σύμφωνα με ένα κύκλωμα με μετατροπέα παλμών με βηματισμό προς τα κάτω.

Παράδοση και εμφάνιση:
Η σανίδα έφτασε μέσα σε μια σφραγισμένη αντιστατική σακούλα, κάτι που φαίνεται σαν λόγος για να χαρούμε, αλλά στην πραγματικότητα θα πρέπει να θεωρείται δεδομένο.
Η ποιότητα συγκόλλησης είναι αρκετά καλή. Μικρά υπολείμματα ροής στην πίσω πλευρά των ακροδεκτών μεταβλητής αντίστασης.
Η μεταβλητή αντίσταση πολλαπλών στροφών σας επιτρέπει να ρυθμίζετε με ακρίβεια την τάση εξόδου.


Παρέχονται οπές στερέωσης για βίδες. Δεν υπάρχουν μπλοκ ακροδεκτών, τα καλώδια θα πρέπει να συγκολληθούν. Κάτω από το τσιπ υπάρχουν τρύπες με επιμετάλλωση για επιπλέον αφαίρεση θερμότητας στην πίσω πλευρά της σανίδας.

Το σχήμα δεν θα μπορούσε να είναι πιο απλό:

Το μόνο πράγμα είναι ότι οι Κινέζοι έχουν διαφορετικές αξιολογήσεις για το πηνίο και τους πυκνωτές. Προφανώς ό,τι είναι διαθέσιμο το εγκαθιστούν. Δεν μπορεί να γίνει χειρότερο.

Συγκόλλησα γρήγορα τα καλώδια και το φορτίο με τη μορφή αντίστασης 2,2 Ohm 10 W.
Για να περιοριστεί η θερμοκρασία κατά τη θέρμανση, η αντίσταση τοποθετήθηκε σε νερό.


Υπάρχουν 2 τάσεις διαθέσιμες στο περίπτερο: 12 Volt και 24 Volt. Η πρώτη ενεργοποίηση πραγματοποιήθηκε χωρίς φορτίο, για να ρυθμιστεί η τάση εξόδου ώστε να μην καεί το κασκόλ. Περιστρέφοντας τη βίδα της αντίστασης πέτυχα τάση εξόδου 5 Volt.
Ένα φορτίο 2,2 Ohms συνεπάγεται ρεύμα 2,27 Amps, το οποίο ταιριάζει στις δηλωμένες παραμέτρους της πλακέτας καθώς και στις ανάγκες μου με ένα μικρό περιθώριο, αφού έλαβα διπλή υποδοχή από μια νεκρή μητρική πλακέτα:

1 Ampere ανά θύρα.

10 λεπτά δουλειά υπό φορτίο και η σανίδα ζεσταίνεται άγρια. Φωτογραφία από θερμική απεικόνιση:

πίσω πλευρά

Achtung! Η θερμοκρασία είναι 115 C στη δίοδο και 110 C στο μικροκύκλωμα (πλευρά με εξαρτήματα) και 105 C στην πίσω πλευρά.
Η θερμοκρασία του γκαζιού είναι περίπου 70C, λίγο υπερβολική, αλλά δεν φτάνει σε κορεσμό.
Η μέγιστη θερμοκρασία για τη δίοδο είναι 150 C και για το μικροκύκλωμα 125 C.

Δεν χωράει σε καμία πύλη. Άρχισα να σκέφτομαι ότι αυτό ήταν ένα ελάττωμα ή ότι είχα αγοράσει για άλλη μια φορά φτηνά χάλια.
και ανακάλυψε ότι αυτός ο μετατροπέας έχει κακή απόδοση. Και όλα αυτά οφείλονται στο γεγονός ότι το βασικό στοιχείο στο μικροκύκλωμα είναι ένα διπολικό τρανζίστορ, το οποίο, αν και λειτουργεί στη λειτουργία κλειδιού, όταν είναι ανοιχτό, η τάση σε αυτό πέφτει αρκετά.
Η αύξηση της τάσης εισόδου στα 24 Volt δεν βοήθησε την κατάσταση.
Γράφημα απόδοσης σε ρεύμα φορτίου 3 Amps:


Εκείνοι. περίπου 80% όταν τροφοδοτείται από το ενσωματωμένο δίκτυο του οχήματος. Η έξοδος στο μικροκύκλωμα απελευθερώνεται με φορτίο 3 A 3,7 W και η δίοδος και ο επαγωγέας θερμαίνονται επίσης. Η αντικατάσταση της διόδου (3A 40V) και του επαγωγέα (47 μH), καθώς και η εγκατάσταση ενός καλοριφέρ, θα μπορούσε να λύσει το πρόβλημα θέρμανσης, αλλά γιατί τόση προσπάθεια, όταν μπορείτε να αποκτήσετε πιο προηγμένους μετατροπείς με τα ίδια χρήματα.

Μια προσπάθεια διόρθωσης της κατάστασης:
Τοποθέτησα ένα μικρό καλοριφέρ στην πίσω πλευρά μέσω θερμοαγώγιμης κόλλας (τρίψα το ψυγείο από ελαττωματικό τροφοδοτικό υπολογιστή).




Σχεδίαζα να πάρω τη δίοδο εκεί από το "θάλαμο εφημεριών". Είναι λίγο πιο περίπλοκο με τον επαγωγέα, αλλά νομίζω ότι θα μπορούσα να βρω μια με μεγαλύτερη διατομή του σύρματος περιέλιξης (λαμβάνοντας υπόψη την αξιοπρεπή εξάπλωση της επαγωγής στο οι επαγωγείς που χρησιμοποιούν οι Κινέζοι).
Μια προσπάθεια ενεργοποίησης και λήψης μετρήσεων θερμοκρασίας οδήγησε σε συντριβή =) Μπέρδεψα την πολικότητα και έκαψα το μικροκύκλωμα. Έκανα οικονομία, έπρεπε να πάρω αμέσως 5 από αυτά για πειράματα, αλλά καλύτερα να μην τα πάρω καθόλου, γιατί αυτός ο αρχαίος μετατροπέας είναι τόσο τρομερός που δεν βγάζει ούτε το 50% των χαρακτηριστικών στο συγκεκριμένο χρησιμοποιημένη σανίδα.

Στην απεραντοσύνη του δικτύου ανακάλυψα μια άτυπη χρήση του μικροκυκλώματος LM2596 - ενός ενισχυτή ηχητική συχνότητατάξη Δ! Το σήμα παρέχεται στην είσοδο 4" Ανατροφοδότηση" Η συχνότητα της απαξίωσης δεν είναι πραγματικά μεγαλύτερη από 150 KHz. Σε καμία περίπτωση δεν υπάρχει κλήση για τη συναρμολόγηση ενός ενισχυτή που βασίζεται σε μετατροπέα· υπάρχουν εξειδικευμένα μικροκυκλώματα για αυτό =)

Τα συμπεράσματα είναι απογοητευτικά:
Η σανίδα όπως πωλήθηκε δεν δικαιολογεί τα αναφερόμενα χαρακτηριστικά. Επιπλέον, η εξάρτηση από το ρεύμα φορτίου είναι πολύ μεγαλύτερη από την αλλαγή της τάσης. Μπορείτε να τροποποιήσετε την πλακέτα αντικαθιστώντας τα μισά εξαρτήματα, αλλά ποιο είναι το νόημα;

Ωστόσο, εάν χρειάζεστε μετατροπέα buck ( παραιτηθεί), τότε η καλύτερη εναλλακτική από αυτήν που εξετάζουμε θα ήταν οι μετατροπείς συναρμολογημένοι σε μικροκυκλώματα: LM2577, LM 2678 και παρόμοια. Αυτή τη στιγμή έχω ήδη παραγγείλει αρκετές σανίδες για να δοκιμάσω

Ενώ σχεδίαζα να εγκαταστήσω θύρες USB στο αυτοκίνητο για πολύ καιρό, το μηχάνημά μου χάλασε :(


αλλά και πάλι υπήρχε ένα μέρος όπου θα έβαζα τον μετατροπέα αντί για το τροφοδοτικό του μετασχηματιστή:
Αυτή τη φορά (όπου είναι η δημιουργική επιγραφή):


Αυτά είναι δύο (μπροστινή μπάρα με Θύρες USBτοίχοι «θήκης» από πλεξιγκλάς σκισμένοι από μια παλιά θήκη υπολογιστή):


Ειδικά για το review έφτιαξα μια πλάκα φόρτωσης για δοκιμή εκρηκτικά(Έκαψα ακόμη και ένα ζευγάρι, δεν άντεξαν το φορτίο). Στο Ali πωλούνται έτοιμα για περίπου 1 $:

Αποδεικνύεται ότι στη μικροσυγκρότηση LM2596 μπορείτε εύκολα να συναρμολογήσετε ένα σταθεροποιημένο τροφοδοτικό με πλήρη χαρακτηριστικά που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σχεδόν σε οποιοδήποτε εργαστηριακό μπλοκτροφοδοτικό με προστασία από πιθανό βραχυκύκλωμα.

Μέγιστα επιτρεπόμενα χαρακτηριστικά και ιδιότητες:

Ξένα ανάλογα: Ένα πλήρες ανάλογο αυτού του μικροκυκλώματος είναι το τσιπ MIC4576BU

Τυπικό κύκλωμα σύνδεσης μικροκυκλώματος:

Όλα τα εξαρτήματα του κυκλώματος που χρησιμοποιούνται για τη συναρμολόγηση της δομής στην πρώτη έκδοση αντιστοιχούν σε ονομαστικές τιμές με αυτές που υποδεικνύονται στο φύλλο δεδομένων (δείτε το αρχείο στον παραπάνω σύνδεσμο), μόνο η αντίσταση συντονισμού των πενήντα κιλών ohms δεν βρέθηκε, οπότε αντί για αυτό υπάρχει αντίσταση 47 κιλών ohms. Το πλεονέκτημα αυτού του σταθεροποιητή τάσης μπορεί να θεωρηθεί ως η ελάχιστη θέρμανση σε υψηλά ρεύματα, κάτι για το οποίο δεν μπορούν να καυχηθούν οι τυπικές μικροσυσκευές KRENOK και LM317.

Επιπλέον, μπορεί να σταλεί ένα σήμα στο πέμπτο σκέλος της μικροσυγκρότησης για να απενεργοποιήσετε τη συσκευή.

Επιλογή 2 - Ρυθμιζόμενος ρυθμιστής τάσης με βάση το τσιπ LM2596T

Το LM2596T, που λειτουργεί σε παλμική λειτουργία, έχει αρκετά υψηλή απόδοση και επιτρέπει σε ρεύματα ονομαστικής τιμής έως 2 A να ρέουν μέσα του, χωρίς να απαιτείται ψύκτρα. Για ρεύματα υψηλού φορτίου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα ψυγείο με επιφάνεια τουλάχιστον 100 cm2. Επιπλέον, το ψυγείο πρέπει να στερεωθεί στο μικροσυγκρότημα χρησιμοποιώντας θερμοαγώγιμη πάστα τύπου KPT-8.

Το κύκλωμα μπορεί να διαμορφωθεί για οποιαδήποτε άλλη σταθερή τάση εξόδου, δηλαδή χρησιμοποιήστε τον σταθεροποιητή ως μετατροπέα DC-DC. Για να γίνει αυτό, πρέπει να αντικαταστήσετε την αντίσταση R2 με μια αντίσταση που υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο μαθηματικό τύπο:

R 2 = R 1 × (V out / V ref-1)
ή R 2 = 1210× (V out /1,23 - 1)

Εάν συνδέσετε αυτό το σχέδιο σε έναν μετασχηματιστή υποβάθμισης δικτύου με