Самодельный блок питания на LM2576
Блок питания на LM2576-ADJ своими руками
Ранее мы размещали схемы зарядных устройств на 6В и на 12В, собранных на микросхеме LM317. Сегодня предлагаем вариант лабораторного блока питания В. Болдырева на микросхеме LM2576-ADJ. Блок питания обеспечивает плавную регулировку напряжения от 1,2 до 34 вольт при токе нагрузки до 3А.
Принципиальная схема блока питания на микросхеме LM 2576-ADJ
Это стандартная схема включения микросхемы LM 2576-ADJ. Конденсаторы С1 и С4 керамические 0,1 — 1 мкф, С2 — С3 электролитические 1000 мкф х 63В, можно установить один на 2000 — 4000мкф. С5 — С6 1000 мкф х 40в, тоже можно заменить одним конденсатором на 1000 — 2000 мкф.
Печатная плата блока питания
Размеры платы 61 х 89 мм.
Изготовление дросселя L1.
В описаниях блоков питания на микросхеме LM 2576-ADJ указывается только индуктивность этого дросселя от 100 до 330 микрогенри, а вот описания самого дросселя (на чем мотать, каким проводом, сколько витков) информации почти нигде нет.
В качестве сердечника для дросселя использовано кольцо дросселя групповой стабилизации от неисправного компьютерного блока питания вот такого вида:
Обмотка была намотана шестью отрезками провода ПЭВ-0,35 длиной 2,5 метра, концы отрезков проводов были зачищенны и спаяны между собой с обоих концов.
Собранная плата блока питания
Трансформатор для блока питания использовал типа ТПП-268-220-50 исходя не из каких-то стратегических соображений, просто он идеально устанавливался в корпус блока питания.
Испытания блока питания проводил под нагрузкой 2А, в течении 2 часов. Просадка напряжения при такой нагрузке составила 0,2 вольта, что считаю вполне нормально. Радиатор микросхемы был чуть теплый.
Корпус остался прежний (когда-то это были электронные часы) замене подверглись внутренности и лицевая панель.
Цифровой вольтметр расположенный над выходными разъемами был установлен просто как дублирующий стрелочный для того, что бы заполнить свободное место.
В. Болдырев (сайт:fototank.ru)
P.S. В нашем «Магазине Мастера» вы можете приобрести готовые модули стабилизаторов, усилителей, индикаторов напряжения и тока, а также различные радиолюбительские наборы для самостоятельной сборки на
Модули-преобразователи можно использовать в автомобиле с 24В питанием (КАМАЗ) для подключения приборов на 12В (автомагнитол, радиостанций).
Наш «Магазин Мастера«
Метки: [ источники питания ]
ПОДЕЛИТЕСЬ СО СВОИМИ ДРУЗЬЯМИ:
П О П У Л Я Р Н О Е:
- Высоковольтный источник с батарейным питанием.
- Схема миниатюрного электронного балласта на IR53HD420
- Питание для ЖК дисплея.
В радиолюбительской практике, а так же, при ремонте аппаратуры, может пригодиться портативный высоковольтный источник тока, с батарейным питанием. Такой прибор может быть полезным при проверке обратного напряжения диода, напряжения стабилизации высоковольтного стабилитрона, напряжения зажигания неоновых ламп, а так же, для испытания высоковольтных транзисторов.
Электромагнитный ПРА (дроссель-стартер) имеет массу недостатков: надоедливое жужжание, непроизвольные вспышки и частое мерцание, исходящие от светильников использующих ЛЛ.
Развитие электронной промышленности позволило создать электронные ПРА — электронные балласты
Подробнее…
Преобразователь для жидкокристаллического экрана
Подробнее…
Популярность: 37 163 просм.
Простой импульсный лабораторный БП на основе микросхем LM2576T-ADJ и LM2596T-ADJ | hardware
В статье описаны простые импульсные регулируемые стабилизаторы напряжения (понижающие, step-down) на 1.2 .. 40В, с током защиты 3А. Они основаны на микросхемах LM2576T-ADJ и LM2596T-ADJ компании National Semiconductor.
Схема электрическая принципиальная EK-2596Kit
Модуль может работать в режиме стабилизатора тока, что может использоваться для заряда аккумуляторов стабильным током, питания различных нагрузок, питания мощного светодиода или группы светодиодов.
Для включения модуля стабилизатором тока необходимо параллельно резистору R1 установить резистор, номинал которого вычисляется по формуле: R=1.23/I
Технические характеристики
Параметр | Значение |
Входное напряжение, не более | 40В |
Выходное напряжение | 1…40В |
Выходной ток во всем диапазоне напряжений, не более | 3А |
Срабатывание защиты по выходному току | 3А |
Частота преобразования | 150 кГц |
Размеры: Д, Ш, В | 49х27х25мм |
Масса | 30 г |
Перечень элементов стабилизатора напряжения
Позиция | Номинал | Количество |
C1 | 470 мкФ х 50В | 1 шт. |
C2 | 470 мкФ х 50В | 1 шт. |
R1 | 1.2 кОм | 1 шт. |
D1 | 1N5822 | 1 шт. |
IC1 | LM2596T-ADJ | 1 шт. |
L1 | 120 uH | 1 шт. |
Печатная плата | 1 шт. | |
PLS-06R | 1 шт. |
Работа устройства и рекомендации
Модуль является более миниатюрным аналогом модуля EK-2576 за счет большей частоты преобразования. И имеет меньшую амплитуду пульсаций на выходе.
Регулируемый импульсный стабилизатор напряжения предназначен как для установки в радиолюбительские устройства с фиксированным выходным напряжением так для лабораторного блока питания с регулируемым выходным напряжением. Так как стабилизатор работает в импульсном режиме, он имеет высокий КПД и, в отличие от линейных стабилизаторов, не нуждается в большом теплоотводе. Как правило, достаточно радиатора 100 см
Выводы модуля:
1 и 2 — контакты подключения подстроечного/переменного резистора.
3 — выход плюс.
4 — выход минус.
5 — питание минус.
6 — питание плюс.
Внимание! При подключении соблюдайте полярность!
Габаритный чертеж и расположение элементов на печатной плате EK-2596Kit
Лабораторный блок питания с цифровой индикацией выходного напряжения. (EK2596 + SVH0001)
Включение модуля стабилизатором тока для питания группы 3W светодиодов
[EK-2576 Kit]
Схема электрическая принципиальная регулируемого импульсного стабилизатора
Технические характеристики
Параметр | Значение |
Входное напряжение, не более | 40 В |
Выходное напряжение | 1. ..40 В |
Выходной ток во всем диапазоне напряжений, не более | 3 А |
Срабатывание защиты по выходному току | 3 А |
Частота преобразования | 52 КГц |
Перечень элементов стабилизатора напряжения
Позиция | Номинал | Количество |
C1 | 2200 мкФ х 50 В | |
C2 | 2200 мкФ х 50 В | 1 шт. |
R1 | 1.2 КОм | 1 шт. |
D1 | 1N5822 | 1 шт. |
DA1 | LM2576T-ADJ | 1 шт. |
L1 | 100 uH | 1 шт. |
Печатная плата | 1 шт. |
Порядок работы устройства и рекомендации
Регулируемый импульсный стабилизатор напряжения предназначен как для установки в радиолюбительские устройства с фиксированным выходным напряжением так для лабораторного блока питания с регулируемым выходным напряжением. Так как стабилизатор работает в импульсном режиме, он имеет высокий КПД и, в отличие от линейных стабилизаторов, не нуждается в большом теплоотводе. Как правило, достаточно радиатора 100 см
Подключение стабилизатора:
1. Подключить питание на входа «+Вход» и «-Вход»
2. Подключить переменный резистор на контакты «R» и «R»
3. Подключить нагрузку на выхода «+Вых» и «-Вых»
Для конструирования лабораторного блока питания с регулируемым выходным напряжением рекомендуется использовать цифровой встраиваемый вольтметр EK-2501.
Внимание! При подключении соблюдайте полярность!
Лабораторный блок питания с цифровой индикацией выходного напряжения
Расположение элементов на печатной плате
[Ссылки]
1. LM2596 SIMPLE SWITCHER Power Converter 150 kHz 3A Step-Down Voltage Regulator site:ti.com.
2. Утилита для разработки стабилизаторов напряжения (и не только их) — WEBENCH® Power & LED Designer site:ti.com.
3. MAX710, MAX711 — 3.3V/5V or Adjustable, Step-Up/Down DC-DC Converters (автопереключение преобразования напряжения Step-Up/Down, вх. напряжение +1.8 V..+11 V, выходное напряжение 5 V/250 mA при вх.=1.8 V, 5 V/500 mA при вх.=3.6 V, не нужны внешние FET транзисторы, в режиме Shutdown отключение от вх. напряжения, потребление от вх. 200 μA без нагрузки (вх.=4 V), 7 μA в режиме Standby, 0.2 μA в выкл. режиме, режимы Low-Noise и High-Efficiency).
4. MC34063AB — MC34063AC, MC34063EB — MC34063EC, DC/DC converter control circuits (выходной ток ключа 1.5 A, 2% точность, типичный ток потребления 2.5 mA, вх. напряжение 3..40 V, частота преобразования до 100 кГц, ограничение выходного тока).
5. Высокоэффективный понижающий преобразователь с использованием синхронного контроллера LT1773.
Схема регулируемого импульсного источника питания от 0 до 50 В на микросхеме LM2576
В этой статье мы попытаемся понять конструкцию регулируемой схемы импульсного источника питания от 1,23 до 50 В на микросхеме LM2576.
Семейство регуляторов LM2576 представляет собой монолитную интегральную схему, выполняющую все активные операции понижающего (понижающего) импульсного регулятора. Он предлагает исключительную стабилизацию линии и нагрузки и может работать с нагрузкой до 3 ампер.
Эти микросхемы могут быть сконфигурированы для создания фиксированных выходных напряжений 3,3 В, 5 В, 12 В, 15 В. Кроме того, эту микросхему можно подключить как источник питания переменного напряжения с максимальным диапазоном выходного напряжения от 1,25 В до 50 В.
Помните, что существуют разные версии микросхемы LM2576 для генерирования упомянутых выше конкретных фиксированных выходных напряжений и регулируемых выходных напряжений.
Это означает, что версия на 5 В может использоваться для создания только фиксированного выходного напряжения 5 В, версия на 12 В — для создания фиксированного выходного напряжения 12 В и т. д.
Аналогичным образом, для получения регулируемого выходного напряжения вам необходимо будет специально выбрать регулируемую (ADJ) версию микросхемы регулятора LM2576 и настроить ее в соответствии с данной принципиальной схемой.
Почему регулируемая версия LM2576 более эффективна
Регулируемая версия LM2576 обозначается буквами ADJ на устройстве, как показано на рисунке выше.
Регулируемая версия LM2576 кажется более эффективной по следующим причинам:
Эту микросхему можно сконфигурировать как регулируемый импульсный регулятор, просто настроив потенциометр на его выводе обратной связи.
Кроме того, регулируемую версию можно также использовать в качестве регулятора фиксированного выходного напряжения, заменив потенциометр резистивным делителем на выводе обратной связи.
Импульсный стабилизатор и линейный стабилизатор (в чем разница?)
Итак, что особенного в использовании импульсного стабилизатора на основе LM2576 вместо линейного стабилизатора, такого как стабилизатор на основе LM338?
Основным преимуществом использования регулятора LM2576 является то, что он использует переключающую ШИМ через каскад индуктивного понижающего преобразователя. Переключение ШИМ на катушке индуктивности приводит к регулированию выходного напряжения за счет управления противо-ЭДС катушки индуктивности. Это обеспечивает очень эффективное регулирование мощности с минимальным рассеиванием тепла.
Поскольку тепловыделение минимально, потери мощности на выходе минимальны. Это означает, что в импульсном регуляторе выходное значение V x I очень близко к входному значению V x I.
Напротив, микросхемы линейного регулятора, такие как LM338, LM317 или L200, регулируют свое выходное напряжение, рассеивая большое количество тепла через корпус. Температура, рассеиваемая этими ИС, зависит от тока нагрузки и разницы между входным и выходным напряжениями. С увеличением этой разницы увеличивается и тепловыделение. Это делает линейные стабилизаторы чрезвычайно неэффективными, если только регулируемое выходное напряжение почти не равно входному напряжению.
Функциональная блок-схема
На следующей схеме показана функциональная блок-схема и внутренняя конфигурация микросхемы LM2576. На схеме также показано, как различные выводы ИС должны быть сконфигурированы с внешними компонентами для получения предполагаемых регулируемых выходных напряжений.
На приведенной выше блок-схеме показана базовая конфигурация, которую можно использовать для всех версий микросхемы LM2576 с фиксированным напряжением.
Назначение выводов
Функции и обозначения выводов микросхемы LM2576 поясняются в следующих пунктах.
Контакт № 1 (V IN ) : Это входной контакт питания, который подключен к контакту коллектора внутреннего транзистора верхнего плеча. Этот контакт должен быть подключен к источнику питания и входным шунтирующим конденсаторам C IN . Обязательно используйте максимально короткую связь между контактом V IN , высокочастотным байпасом CIN и GND.
Контакт № 2 (выход) : Это эмиттерный контакт внутреннего силового транзистора, который является коммутационным узлом. К этому контакту подключаем катод внешнего диода и катушку индуктивности.
Контакт № 3 (заземление) : Этот контакт используется в качестве контакта заземления. Соединение, достигающее C IN , должно быть как можно короче.
Контакт № 4 (обратная связь) : Этот контакт работает как входной контакт обратной связи. Он должен быть подключен к соединению резисторов делителя обратной связи, чтобы зафиксировать V OUT для версии ADJ (регулируемой). В качестве альтернативы, этот вывод может быть также подключен напрямую к выходному конденсатору для версии IC с фиксированным выходным напряжением.
Контакт № 5 (ВКЛ/ВЫКЛ) : Этот вывод работает как вход разрешения регулятора напряжения. Высокий уровень на этом выводе заставляет микросхему выключаться, а низкий уровень на этом выводе позволяет ИС оставаться включенной. Эту распиновку можно просто соединить с линией заземления, чтобы регулятор оставался во включенном режиме. Никогда не держите эту распиновку открытой или неподключенной.
Вкладка IC : Предполагается, что этот терминал должен быть подключен к GND. Являясь выступом ИС, он должен быть привинчен к подходящему радиатору для отвода тепла.
Как собрать регулируемую схему импульсного источника питания LM2576
Список деталей
- R1 = любой резистор от 1 до 4,7 кОм (1/4 Вт, 5%)
- R2 = 47 кОм потенциометр
- Cin, C1= 100 UF/63 V Электролитическая
- COUT = 2200 UF/63 V Электролитический
- D1 = 1N5822 Schottky Diode
- IC = LM2576HV-ADJ
- L1 = 150 UH INDUCTOR 5 AMP
- 3333333. 9.9.900
- 33.9.9.900
- 32.9.9.900
- 3.9.9.900
- 33.9.9.900
- 33333.9.9.900
- 33333333333333333333333333333 гг. На приведенной выше схеме показана простая схема импульсного источника питания от 1,2 В до 50 В, использующая микросхему LM2576HV-ADJ, которая может обеспечить максимальный выходной ток 3 ампера.
Различные параметры переключения, связанные с приведенной выше схемой, можно узнать из следующих пунктов:
Нерегулируемый вход постоянного тока 55 В подается на контакт № 1, который является контактом V IN ИС, и контактом № 3, который заземляющий контакт микросхемы.
Конденсатор C в установлен рядом с выводами, указанными выше, для обеспечения эффективного подавления пульсаций на входных выводах постоянного тока микросхемы.
Как только на микросхему LM2576HV-ADJ подается питание, как описано выше, ее внутренний ШИМ-генератор становится активным.
Внутренний генератор ШИМ начинает генерировать рассчитанное количество ШИМ. Рабочий цикл ШИМ зависит от напряжения обратной связи, подаваемого на контакт № 4 через резистивный делитель R2 и R1.
Этот рассчитанный ШИМ подается на каскад внешнего понижающего преобразователя, состоящий из L1, D1 и Cout, через выходной контакт №2 микросхемы.
L1, D1 и C из соответствующим образом реагируют на ШИМ, создавая оптимизированное выходное напряжение постоянного тока, уменьшенное до желаемого уровня (между 1,2 В и 50 В).
Важно знать, что сила тока будет составлять 3 ампера при максимальном выходном напряжении 35 В или 50 В. Это означает, что при более низких выходных напряжениях ток будет пропорционально выше.
Контакт № 5 — это вывод включения/выключения или выключения микросхемы LM2576HV-ADJ.
Пока этот вывод имеет потенциал менее 1,2 В постоянного тока, микросхема остается функциональной и активной.
Однако, если потенциал на выводе № 5 превышает 1,4 В, микросхема LM2576 переходит в режим отключения. Это приводит к мгновенному отключению выходного напряжения.
Несмотря на превосходную стабилизацию выходного напряжения и тока, на выходе могут быть некоторые пульсации постоянного тока.
Чтобы противодействовать или устранить эти пульсации, вы можете добавить каскад «дополнительный выходной фильтр пульсаций» на выходе схемы, как показано на принципиальной схеме.
Использование регулируемой версии для получения фиксированных выходных напряжений
Как обсуждалось ранее, регулируемую версию микросхемы LM2576 можно также настроить для получения фиксированных выходных напряжений, просто заменив потенциометр R2 фиксированным расчетным резистором.
Пример этой конструкции можно увидеть на следующей диаграмме:
R2 можно рассчитать по следующей формуле:
R2 = R1 ( V OUT / V REF — 1 )
где V REF = 1,23 В, R1 может быть любым значением от 1 кОм до 5 кОм запись, я описываю блок питания постоянного тока LM2576. Ниже показано изображение блока питания, установленного в секцию алюминиевой трубы квадратного сечения.
Регулируемый источник питания, подключенный к цифровому мультиметру
У меня уже есть хороший коммерческий источник питания на моем рабочем столе, но всякий раз, когда мне нужно дополнительное питание, например, 5V DV, я заканчиваю тем, что хватаюсь за стенную бородавку. В то время как настенные бородавки работают, 1) их долговечность не велика (несколько из них вышли из строя на мне), 2) нет счетчика, показывающего потребление тока, и 3) нет ограничителя тока, чтобы уберечь меня от случайного поджаривания проекта, если что-то пойдет неправильный. Наконец-то я решил собрать стационарный блок питания для настольного компьютера.
Моими ключевыми критериями были:
- Он должен быть тонким и коротким и помещаться в пространстве между рабочим столом и настенным удлинителем. Это дает мне около 2 дюймов высоты и 2 дюйма глубины для работы.
- Должен быть счетчик, показывающий потребляемый ток.
- Должен иметь легко регулируемый ограничитель тока.
Мне нравится импульсный стабилизатор LM2576, поэтому я решил попробовать его, а не создавать один из более традиционных LM317.
Начнем с схемы. Ниже приведена схема, нарисованная от руки на доске из видеоролика на YouTube, который я сделал из источника питания:
Схема источника питания LM2576, нарисованная от руки, на доске
Начиная с верхнего левого угла, у нас есть регулятор LM2576-adj. . Они выпускаются в нескольких модификациях: LM2576-5, LM2576-12, LM2576-ADJ и т. д. Если вы изучите отличия в даташите, то увидите, что стабилизаторы с фиксированным напряжением (-5, -12 и т. д.) имеют встроенный в делителе напряжения, тогда как в версии -ADJ используется собственный делитель напряжения. Потенциометр в центре схемы будет служить делителем напряжения. Хотя я создаю фиксированный источник питания 5 В, мы увидим, что наличие внешнего делителя напряжения пригодится, когда мы добавим функцию ограничения тока. В моей эталонной сборке я использовал установленный на доске потенциометр на 10 витков.
На выводе LM2576 есть диод, катушка индуктивности и конденсатор. Это шаблоны, прямо из таблицы. Я использовал катушку индуктивности 100 мкГн и диод 1n5822. Размер выходного конденсатора может быть выбран в соответствии с вашими потребностями. В настоящее время у меня установлен 220uF 16V.
Справа от выходного конденсатора находится резистор на 1 Ом. Это наш «сенсорный резистор». По закону Ома 1 ампер на 1 ом = 1 вольт. Мы можем снять показания напряжения с точек слева и справа от чувствительного резистора. Измеренное напряжение будет равно току, вытекающему из источника питания. Резистор датчика должен быть прецизионным резистором (допуск 1%) для точного считывания. В своих проектах я использовал прием, который узнал из eevblog — вместо одного резистора высокой мощности 1% я обычно соединяю десять резисторов по 10 Ом. У меня есть большая сумка прецизионных резисторов на 10 Ом именно для этой цели.
Под чувствительным резистором находится первый из двух операционных усилителей. Этот служит дифференциальным усилителем. Четыре зеленых резистора рассчитаны на 100 кОм каждый, и они должны быть прецизионными резисторами (допуск 1%). Рассмотрим источник питания 5 В с нагрузкой 100 мА. Напряжения слева от чувствительного резистора будут 5,1 В и 5,0 В соответственно. Операционный усилитель отвечает за это вычитание (5,1 – 5,0 = 0,1). Выход операционного усилителя представляет собой напряжение от 0 до 1 В, которое отражает ток от 0 до 1 А в чувствительном резисторе. Выход первого операционного усилителя — идеальное место для установки цифрового панельного измерителя.
Внизу справа — второй операционный усилитель (в TLC272 по два операционных усилителя на чип, так что это отлично работает). Этот операционный усилитель принимает сигнал измерения тока 0–1 В от первого операционного усилителя, а также сигнал ограничения тока 0–1 В от потенциометра. Это наш текущий контроль лимита. В этой конфигурации операционный усилитель будет выступать в роли компаратора. Если измеренный ток больше установленного тока, выходной сигнал операционного усилителя повысится до Vcc операционного усилителя. Если ток считывания меньше установленного тока, выход операционного усилителя упадет до GND.
Этот выход проходит через диод, который идет непосредственно на вывод обратной связи LM2576. Здесь LM2576-ADJ оказывается намного удобнее, чем LM2576-5 или LM2576-12. У нас есть прямой доступ к контакту обратной связи, и если мы подадим на этот контакт сигнал выше 1,2 В, мы можем заставить регулятор уменьшить его выход. Именно так ограничитель тока может управлять регулятором.
В левом нижнем углу схемы находится шунтирующий стабилизатор Зенера, который используется для питания операционного усилителя и эталона для потенциометра ограничения тока. Для них лучше всего иметь постоянный источник напряжения. Он потребляет лишь небольшое количество тока, поэтому стабилитрон был идеальным.
Я изготовил печатную плату на заказ с помощью oshpark:
Плата блока питания LM2576 с ограниченным током
На печатной плате есть еще несколько функций — например, я добавил несколько диодов, чтобы питать ее напрямую от сети переменного тока.
При изготовлении корпуса я применил минимальные технологии и только что купил квадратную трубку диаметром 1,75 дюйма в местном магазине металлоконструкций. Это стоило мне двенадцать баксов за 3-футовую штуку. Мне нужна была только ножка, так что у меня есть много алюминия для других проектов.
блок питания
ОБНОВЛЕНИЕ: Несколько человек просили обновить схему, вот она:
(не забудьте щелкнуть изображение, чтобы увидеть полноразмерную версию)
LM2576 Источник постоянного тока
У меня не было шанс очистить выше для публикации еще. Вот несколько важных замечаний и исправлений:
- R18 (потенциометр) и R1/R2 — это два разных способа установки выходного напряжения. Я установил потенциометр на 25 витков для R18, а затем отрегулировал потенциометр, чтобы получить выходное напряжение 5 В. Реализуйте либо R18, либо R1/R2, но не оба. Если вы хотите сделать источник переменного напряжения, замените разъем на R18 и используйте хороший внешний потенциометр.
- Несколько мест в ссылке на схему «5V». Это выходное напряжение LM2576, которое регулируется потенциометром R18.
- Sv2 — это разъем, который подключается к потенциометру настройки тока.
- По-моему в видео я рассказывал об использовании стабилитрона для защиты LM2576 от перенапряжения на выводе обратной связи. Я все еще не уверен, что это абсолютно необходимо. В моем прототипе я установил 3-вольтовый стабилитрон в том месте, где на схеме показан резистор R2.
- Обратите внимание, что я использовал десять резисторов на 10 Ом вместо одного резистора на 1 Ом для функции определения тока. Возможно, вы могли бы обойтись одним резистором в 1 Ом, просто убедитесь, что он имеет достаточную мощность.
- В левом верхнем углу схемы показана схема мостового выпрямителя. Он там, поэтому я могу питать источник напрямую от трансформатора переменного тока. Показанные две перемычки для пайки позволяют отказаться от диодов в случае наличия источника постоянного тока.