电设——开关电源——LM2596

LM2596是一款比较老的开关电源芯片了,但是架不住比较好用啊,它的电源效率并不算高,但在一般新手级玩家手中差不多能达到75%的电源效率,在此我说说我的理解。

它的外围电路定义的非常简单,5个引脚,采用TO-220封装的话,比较适合焊接与布局,引脚分为两排,相间分布。

先上图:

1、一号引脚通过输入电容接如输入电源,这个就不需要解释了。电容用来减小输入电压的波动,起滤波作用,我一般使用470uF的电解电容,也试过较小的电容比如220uF,但没有什么显著的可以察看的效果。

2、二号引脚为输出端,正常工作时会输出大约150kHz的pwm波作为驱动,主要的外围元件也是连接在二号引脚。

3、三号引脚接地,地线要满足短与粗的特点。在我看来,地,最主要的作用是基准电压的作用,如果一个电路由多个模块组成,那么共地便是一个大问题。我在电设测试的时候,有时会发现,单片机的AD采样会浮高一点,因为单片机和采样电路的地之间有压差,当然可以通过软件调节,但是注意共地肯定是比较好的。

4、四号引脚为反馈端,反馈信号与基准电压1.23v进行比较,控制输出端。所以最基本的输出电压公式为Vout = (1 + R2 / R1) * 1.23。

5、五号引脚为控制端,为0(即接地)时电路正常工作,为1(接3.3v即可)时电路断开。小提示:LM2596断开时是不会倒灌的,也就是说,如果像是电设11年国赛那般采用LM2596构成电压源和电流源并联时,断开其中一路是不需要担心的。

6、电感的选取。我最初选择的是标称电感,就是那种塑料封装的,68uH,有时候会发热,现在也没有找出原因。没有重量要求的话可以用线绕电感代替,但要注意的是:电感的性能好坏完全取决于漆包线与磁芯的选取。我最初是用的1mm的漆包线,但是非常的硬,所以绕不严实,导致漏磁非常严重,而且在焊接的时候,电感浮空距离太高,这也不好。推荐使用0.5mm的漆包线,比较好绕。同时,磁芯可以使用铁硅铝(老师强烈推荐的,应该是好的)。

7、二极管对于效率很关键,尽量选择导通压降小的,在这里我推荐使用肖特基二极管(反向恢复时间极短,只有几纳秒,正向导通压降也只有0.4v) 我使用的是IN5822。

8、输出电容的选取,电容越大,自然储能作用越好,但是大电容的高频特性不太好,可以并联一个小的滤波电容。比如2200uF的电解电容,加上104的陶瓷电容。

9、LM2596最大输出电流是3A,所以想要更大输出电流的朋友可以试试LM2678,最大能到5A。

10、做电设的朋友们,工艺分也是占据了不小的比例,所以最好在焊接之前考虑一下布局与布线,一定要美观,允许飞线就可以尝试一下。强调:尽量不要使用杜邦线,尤其是高压差的地方,杜邦线的可靠性不予保证,尤其是大量使用杜邦线的地方,万一那根线断开了,那真是要哭死。我最初24v主电源线使用了杜邦线,一直不正常工作,后来才发现是电源线断了。

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