DC - DC Tensão Reduzida Modo de Interruptor Conversor de Tensão Buck (LM2576 / LM2596): 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Fazer um conversor de buck altamente eficiente é uma tarefa difícil e até mesmo engenheiros experientes exigem vários projetos para chegar ao certo

Um conversor buck (conversor abaixador) é um conversor de energia CC para CC, que reduz a tensão (enquanto aumenta a corrente) de sua entrada (alimentação) para sua saída (carga).

Os conversores de comutação (como os conversores buck) fornecem uma eficiência energética muito maior como conversores CC para CC do que os reguladores lineares, que são circuitos mais simples que reduzem as tensões dissipando energia como calor, mas não aumentam a corrente de saída.

A operação básica do conversor Buck tem a corrente em um indutor controlada por duas chaves (geralmente um transistor e um diodo). No conversor idealizado, todos os componentes são considerados perfeitos. Especificamente, a chave e o diodo têm queda de tensão zero quando ligado e fluxo de corrente zero quando desligado, e o indutor tem resistência em série zero. Além disso, é assumido que as tensões de entrada e saída não mudam ao longo de um ciclo (isso implicaria na capacitância de saída como sendo infinita).

Etapa 1: LM2576 / 2596, regulador de tensão redutor 3-A

Recursos

1. 3,3-V, 5-V, 12-V, 15-V e versões de saída ajustável
2. Faixa de tensão de saída da versão ajustável, 1,23 V a 37 V (57 V para a versão HV)
3. Corrente de saída 3-A especificada
4. Ampla faixa de tensão de entrada: 40 V até 60 V para a versão HV
5. Requer apenas 4 componentes externos
6. Oscilador interno de frequência fixa de 52 kHz
7. Capacidade de desligamento TTL, modo de espera de baixo consumo de energia
8. Circuitos integrados monolíticos que fornecem todas as funções ativas para um regulador de comutação abaixador (buck)
9. Alta eficiência

LM2576 DataSheet

Etapa 2: Design de PCB

Usei o EasyEda para projetar o PCB de 2 camadas.

Se alguém quiser, posso postar os arquivos gerber para você.

A consideração de projeto mais importante a ser mantida em mente é que os terminais de aterramento do diodo, capas e CI devem estar o mais próximos possível.

Além disso, o comprimento da trilha do pino de saída do IC (pino 2) ao indutor deve ser o mais curto possível.

Etapa 3: Solicitando os PCBs

Agora temos o design do PCB e é hora de fazer o pedido dos PCBs. Para isso, basta acessar JLCPCB.com e clicar no botão “COBRIR AGORA”.

A JLCPCB também é patrocinadora deste projeto. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), é a maior empresa de protótipos de PCB na China e um fabricante de alta tecnologia especializado em protótipos de PCB rápidos e produção de pequenos lotes de PCB. Você pode solicitar um mínimo de 5 PCBs por apenas $ 2. Para obter o PCB fabricado, carregue o arquivo gerber que você baixou na última etapa. Faça upload do arquivo.zip ou você também pode arrastar e soltar os arquivos gerber. Depois de enviar o arquivo zip, você verá uma mensagem de sucesso na parte inferior se o arquivo foi enviado com sucesso. Você pode revisar o PCB no visualizador Gerber para ter certeza de que está tudo bem. Você pode visualizar a parte superior e inferior do PCB. Depois de verificar se o PCB está bom, agora você pode fazer o pedido a um preço razoável. Você pode solicitar 5 PCBs por apenas $ 2 mais frete. Para fazer o pedido, clique no botão “SALVAR NO CARRINHO”. Minhas PCBs levaram 2 dias para serem fabricadas e chegaram em 20 dias usando a opção de pós-entrega padrão registrada. Também há opções de entrega rápida disponíveis. Os PCBs estavam bem embalados e a qualidade era muito boa.

Etapa 4: montagem e trabalho

Antes de solicitar as PCBs, sempre certifique-se de que o layout e o circuito estejam funcionando.

Testei o circuito na placa de desempenho e depois em placas de circuito impresso caseiras e depois encomendei as placas de circuito impresso.

No meu circuito, adicionei pontos adicionais para os PINOS 4 e 5 para serem conectados ao Arduino ou outro MCU.

O pino 5 pode ser usado como uma chave liga / desliga (ativo LOW), portanto, quando o PIN 5 está aterrado, o conversor Buck está ligado e quando o PIN 5 está acima de 1,8 V o conversor está desligado.

PIN 4 é o pino de feedback e com a ajuda do PWM do arduino / MCU podemos controlar a tensão de saída usando um resistor adicional no circuito divisor do resistor.

No final, eu diria que o LM2576 ou o LM2596 são um dos CIs conversores mais fáceis de trabalhar e estão facilmente disponíveis na loja de eletrônicos local e online.

Além disso, este IC é muito complacente e funciona com layouts mal projetados.

Eu recomendaria usar dissipadores de calor no IC para aumentar sua vida útil.

Assista ao tutorial completo no YT

tutorial completo हिंदी में youtube पर