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電設——開關電源——LM2596

LM2596是一款比較老的開關電源晶片了,但是架不住比較好用啊,它的電源效率並不算高,但在一般新手級玩家手中差不多能達到75%的電源效率,在此我說說我的理解。

它的外圍電路定義的非常簡單,5個引腳,採用TO-220封裝的話,比較適合焊接與佈局,引腳分為兩排,相間分佈。

先上圖:

1、一號引腳通過輸入電容接如輸入電源,這個就不需要解釋了。電容用來減小輸入電壓的波動,起濾波作用,我一般使用470uF的電解電容,也試過較小的電容比如220uF,但沒有什麼顯著的可以察看的效果。

2、二號引腳為輸出端,正常工作時會輸出大約150kHz的pwm波作為驅動,主要的外圍元件也是連線在二號引腳。

3、三號引腳接地,地線要滿足短與粗的特點。在我看來,地,最主要的作用是基準電壓的作用,如果一個電路由多個模組組成,那麼共地便是一個大問題。我在電設測試的時候,有時會發現,微控制器的AD取樣會浮高一點,因為微控制器和取樣電路的地之間有壓差,當然可以通過軟體調節,但是注意共地肯定是比較好的。

4、四號引腳為反饋端,反饋訊號與基準電壓1.23v進行比較,控制輸出端。所以最基本的輸出電壓公式為Vout = (1 + R2 / R1) * 1.23。

5、五號引腳為控制端,為0(即接地)時電路正常工作,為1(接3.3v即可)時電路斷開。小提示:LM2596斷開時是不會倒灌的,也就是說,如果像是電設11年國賽那般採用LM2596構成電壓源和電流源並聯時,斷開其中一路是不需要擔心的。

6、電感的選取。我最初選擇的是標稱電感,就是那種塑料封裝的,68uH,有時候會發熱,現在也沒有找出原因。沒有重量要求的話可以用線繞電感代替,但要注意的是:電感的效能好壞完全取決於漆包線與磁芯的選取。我最初是用的1mm的漆包線,但是非常的硬,所以繞不嚴實,導致漏磁非常嚴重,而且在焊接的時候,電感浮空距離太高,這也不好。推薦使用0.5mm的漆包線,比較好繞。同時,磁芯可以使用鐵矽鋁(老師強烈推薦的,應該是好的)。

7、二極體對於效率很關鍵,儘量選擇導通壓降小的,在這裡我推薦使用肖特基二極體(反向恢復時間極短,只有幾納秒,正向導通壓降也只有0.4v) 我使用的是IN5822。

8、輸出電容的選取,電容越大,自然儲能作用越好,但是大電容的高頻特性不太好,可以並聯一個小的濾波電容。比如2200uF的電解電容,加上104的陶瓷電容。

9、LM2596最大輸出電流是3A,所以想要更大輸出電流的朋友可以試試LM2678,最大能到5A。

10、做電設的朋友們,工藝分也是佔據了不小的比例,所以最好在焊接之前考慮一下佈局與佈線,一定要美觀,允許飛線就可以嘗試一下。強調:儘量不要使用杜邦線,尤其是高壓差的地方,杜邦線的可靠性不予保證,尤其是大量使用杜邦線的地方,萬一那根線斷開了,那真是要哭死。我最初24v主電源線使用了杜邦線,一直不正常工作,後來才發現是電源線斷了。