LM2576 kapcsolóüzemű szabályozó - tápfeszültség - Dnyeszteren portál rádióamatőrök

Ismerjük lineáris szabályozók, különösen a három-terminális TO-220 típusú 7805 és LM317, hogy olcsók, és halk és gyors tranziens átvitelt teszik ideális számos alkalmazáshoz. Az egyik hátránya - eredménytelenség. Például, 7805, a bemeneti feszültség 12V és egy áram 1A a terhelés 5 watt és 7 watt disszipált 7805. Plus szükséges radiátor hűtéshez.

Ha a teljesítmény elengedhetetlen - akkumulátor - kiválasztjuk a kapcsolóüzemű szabályozó. Sőt, a legtöbb modern berendezések formájában használják a független áramellátás és a pulzus vezérlők. De egy csomó rádióamatőrök, amatőrök, shying el az impulzus vezérlő. Segítségével LM3524 igényel nagy számú külső részei, ezért az azonos és a külső kapcsoló tranzisztor. És nagyobb igények tekercsek. Hogyan válasszuk ki a megfelelő, és hol kell kérni őket?
Szerencsére, egy új kapcsolási szabályozó, mint amilyen LM2576 National Semiconductor, lehetővé teszi, hogy gyűjtsön olyan könnyen, mint egy 7805.

A chip termelt pyativyvodnom TO-típusú 220 ház ábrán látható. 1, továbbá és a TO-263 felületi szereléshez. Kimenő áram - 3A és számos feszültség (3.3V, 5V, 12V, 15V) és egy változata a szabályozott kimenet.
Amikor tervezése fordul a kis méret a fórumon. Tervezünk az áramkört használó LM2576T-AD (version változtatható térfogatú egy TO-220 csomag). Az áramkör a 2. ábrán látható.

A belső lineáris szabályozó tranzisztor mindig vezető. De kapcsolóüzemű, egy belső tranzisztor működik impulzus rezhime.Kogda tranzisztor teljesen nyitva van, szinte nem erő eloszlik. Ha ki van kapcsolva, a jelenlegi keresztül nem felel meg, és így teljesítménydisszipáció - 0. De hogyan jut szabályozott feszültség, amikor a tranzisztor bekapcsol csak közben és ki? Itt segítünk tekercset. Lásd a 3. ábrát. itt van egy egyszerűsített változata a program.

Fig.3 (A). Zárt kapcsoló. Az áram a konnektorból a tekercs, a terhelés és vissza az áramforrást. A mágneses mező növekszik az induktor, és a kondenzátor feszültsége növekszik. Mivel a mágneses mező növekedésével nő a jelenlegi, a tekercs ellensúlyozza az aktuális áramlási generálásával fordított elektromotoros erő, ez jelzi a pozitív jel. Megjegyezzük, hogy a kapcsolt diódával fordított polaritású áram és nem folytat.

Fig.3 (B), a kapcsoló nyitva van. Nincs áram folyik át a tekercsen. De a mágneses mező energiát tárolják a tekercs, és az energia nem csak eltűnnek. Így a mágneses mező tekercs feszültséget hoz létre, amely megtartja a folyó áram ugyanabban az irányban, ahogy azt a pozitív jel. Az áram, amikor a megszakító nem zárt - ingyen energiát ad át a tekercs a terhelést. Által generált feszültség induktor átfolyik a dióda és áramlik zárt áramkörben.
ismét a ciklus ismétlődik, ha bekapcsolja a kapcsolót. A kimeneti feszültség határozza meg az üzemi ciklus a kapcsolót. A terhelhetőséget beállítani egy visszajelzést, nem a 3. ábrán látható, a kondenzátor csökkenti a tovagyűrűző feszültség a terhelés.

A terhelhetőség és a kimeneti feszültség
Definiáljuk az impulzus ciklusban, míg a frekvencia inverzió impulzusok: T = 1 / f. Ezután a munkaciklus (d) - aránya az idő, amíg impulsnik zárva ciklusidő.
A kapcsolóüzemű szabályozó közötti kapcsolat a kimeneti feszültség (Uki) és a bemeneti feszültség (Vin) függ a munka ciklus:
Vout = d x Vin
Most, hogy tudjuk az elmélet, mondjuk az áramkört.

épület
Létrehozása előtt a tábla, összegyűjti kör a breadboard. 4. ábra áramköri szerelnek egy perforált breadboard.
Ábra. 4, akkor láthatjuk, hogy minden kapcsolatot vannak forrasztva, a másik oldalon az áramkör. Áramkörök propaivaem vastag drót karmester ellenállás csökkentésével. A kapcsolóüzemű szabályozó fontos, hogy áthidalja az összes föld rövidre alacsony ellenállás. Ha a chip melegítjük, akkor létre kell hozni ngebolshoy radiátor.

Miután az áramkör a breadboard beigazolódott, akkor gyűjteni egy nyomtatott áramköri lap, amint az 5. ábrán látható (induktor - egy nagy kondenzátor a közepén). Bár látható. Az 5. ábrán egy kétoldalas nyomtatott áramköri lap, a szerelési oldalon - egy jumper. A többi szerelvény által - írásban (V, stb). Gyűjthetünk egyoldalas tábla egy vezeték link.

induktor
Mivel ez - egy kulcsfontosságú összetevője, először megbeszéljük. Az adatlap a National Semiconductor LM2576 ismertetett hogyan válasszuk ki egy tekercset.
Gyűjtjük a projekt áramlatok akár 1 áramfelvétele 12-32 V. Nézd meg a 6. ábrán a grafikon látható függően indukciós áram és feszültség. Körünk alkalmazási tartományban 220-330 uH. Megjegyezzük, hogy minél nagyobb a bemeneti feszültség igényel nagyobb induktivitás. Én valójában nem megy fel a 40 V, ezért úgy döntünk, az induktivitás - 220 uH. (Azt is használható 330 uH nem égnek semmit, de változtatni a kapcsolási frekvencia.)

diódák
Mint korábban említettük, a D1 dióda véd fordított polaritással a bemeneti feszültség. Lehetőség van, hogy hasonló vagy 1N4001 dióda. A D2 dióda - kapcsoló dióda. Mint már említettük, a pulzáló dióda biztosít hurok az induktor, amikor a kapcsoló kinyit. A kapcsolóüzemű szabályozó megszakító nyitja és zárja sokkal gyorsabb, mint 60-szor másodpercenként. LM2576 kapcsolók egy frekvencia 52 kHz; Egyéb vezérlők kapcsolja át megahertz feletti frekvenciákon így kiválasztását pulzáló dióda fontos.
Míg diody1N4001 jól működik frekvenciája 50-60 Hz, így nem működik jól a magas frekvenciákon használható a kapcsolási szabályozó. Egy bizonyos mennyiségű kapacitás társított egy dióda előfeszítő. A szükséges idő a kapcsolási a dióda, az úgynevezett fordított helyreállítási idő (TRR). Mert 1N4001 TRR - körülbelül 30 ns.
De a frekvencia 52 kHz, a ciklusidő - T - 1 / (52 x 1000), amely körülbelül 19 ns. Mi történne, ha mi voltunk, hogy használni 1N4001 dióda egy impulzus a mi rendszer? Idővel, a helyreállítás majdnem kétszer annyi, mint a ciklusidő, a dióda nem szűnt tölteni. Azt is ki kell cserélnie egy dróttal! Nyilvánvaló, hogy szükségünk van egy gyorsabb dióda. Vannak többféle impulzus dióda tervezték, hogy használható pulzáló dióda; van egy kis TRR. Az egyik általánosan használt típusú - Schottky dióda. Ebben a projektben fogjuk használni 1N5819 dióda Schottky amely TRR kevesebb, mint 10 ns, és a feszültségesés 0,6 V egy amper. Összehasonlításképpen, 1N4001 dióda egy feszültségesés 1,1 V 1 A.

kondenzátorok
A szabályozó szükséges két elektrolit kondenzátorok, C1 és C2. C2 kell kiszűrni a kimeneti feszültség ingadozása. Mivel van egy 52 kHz-es kapcsolási frekvencia, C2 igénypont kevesebb, mint ha szűrjük frekvencián 50-60 Hz a lineáris feszültségszabályozó. A 8. ábra hullámosság, amely kiszűri a C2. Másrészt, C1 funkciót kell eloltani a jelenlegi impulzusok LM2576. 9. ábra: Az LM2576 jelenlegi átmegy. Megjegyzés: a gyors váltás ideje. Anélkül, C1, induktivitás a vezetékben Vin és LM2576 okozott feszültségesést minden bekapcsoláskor, és az áramkör nem állandó.
Csakúgy, mint a dióda nem illik az összes elektrolit kondenzátorok. Két fontos paramétere a szûrõkondenzátorok - jelenlegi hullámosság és az eredő ellenállás (ESR).
A C2, tudjuk használni az egyetemes alumínium elektrolit kondenzátor. Régebben egy 1200 uF.

Nézzük meg ismét a 9. ábra. Ez négyszöghullám forma azt jelenti, nagy áram pulzálás, így C1 kell egy nagyon alacsony ESR, hogy megakadályozzák a meleg kondenzátor. (Láttam, hogy a kondenzátorok annyira meleg, hogy égett az ujját.).

visszacsatolás
Potenciométer R1 párhuzamosan a kimeneti feszültséget biztosít visszajelzést köteles a LM2576 kimeneti feszültség állandó. Jelentése R1 fontos. Ha túl nagy, akkor a kimeneti feszültség növelésével csökken a jelenlegi. Ha túl kicsi, akkor elveszíti a hatalmat. Érték 2 Coma optimális. Régebben a vezeték ellenállása.

feszültség tartomány
A kimeneti feszültség állítható minimum körülbelül 1,2 volt a maximális közel a bemeneti feszültséget. A standard változat a LM2576 tervezték 40 V-os. HV változat maximális feszültség 60 volt. Ehhez a projekthez, Vin korlátozódik 35V kondenzátorok.