Hummer H3 ★★★Бурушка★★★ › Бортжурнал › учимся пользоваться dc-dc стабилизаторами на LM2596
спасибо АЛЕКСАНДРУ (АК), за предоставленные стабы)
Характеристики от продавца:
Питание: 5-35 В (постоянный ток)
Выход: 1,25-30 В, 3 А (макс. 4 А). Для >15 Вт требуется теплоотвод
Постоянное напряжение (CV)
Постоянный ток (CC)
Индикация заряда
Предполагаемые способы использования:
Преобразователь для питания LED-ламп, лент и т.п.
Зарядка аккумуляторов постоянным током и напряжением с минимальной индикацией
Плата очень маленькая, влазит в спичечный коробок.
На вход подаём постоянное напряжение от 5 В до 35 В. На выходе получаем заранее заданное постоянное напряжение от 1,25 В до 30 В. Выходное напряжение не может быть больше входного минус некоторая разница (не менее 2 В). Таким образом, после настройки выходного напряжения Uвых входное Uвх можно менять в диапазоне примерно от Uвх + 2В до 35 В, выходное напряжение при этом не будет меняться.
Постоянный ток
Пока ток не превышает заданного максимума, плата выполняет роль стабилизатора напряжения, ток может быть любым, напряжение — строго заданное. Как только ток пытается подняться выше заданного, начинает работать ограничитель тока. Ток на выходе при этом фиксированный, а напряжение понижается так, чтобы через нагрузку шёл этот максимальный ток. Получается, что ни напряжение, ни ток не выходят за установленные значения.
Например, если по расчетам выходит, что выходной ток должен быть 2,5 А (например, при заданном Uвых = 5 В и нагрузке 2 Ом), но плата настроена на ограничение в 2 А, то на выходе будет 2 А и напряжение 4 В (2 А * 2 Ом), при этом будет гореть индикатор ограничения. Если теперь повысить сопротивление нагрузки до 3 Ом, то ток в выходной цепи будет идти без ограничений, напряжение снижаться не будет и будет равно заданному, ток — 5 В / 3 Ом = 1,67 А. Индикатор при этом гореть не будет.
Для настройки максимального тока закорачиваем выход через мультиметр в режиме измерения большого тока, обычно с пределом 10 А, которого здесь хватит с запасом, и выставляем крутилкой на плате необходимый ток.
для моих 4 красных eagle eye выходит 240mA проработали ночь на таких настройках и ничего не произошло не нагрелась схема не сдох светик.
Индикация заряда
Этот индикатор горит, пока ток в выходной цепи выше заданного значения. Это значение устанавливается относительно максимального тока. При установке большого максимального тока (единицы ампер) может не получиться установить индикацию на маленький ток (единицы и десятки мА).
Этот преобразователь больше подходит для относительно высоких выходных напряжений (например, 12 В и выше), но при этом он не способен работать с большими токами, т.к. рассеиваемая мощность, а значит и нагрев, при увеличении выходного тока будет всё равно только расти, а охлаждение платы минимально. Реальные характеристики преобразователя наверняка хуже заявленных, но для первичной оценки хватит и этой информации.
Источник
Двухполярный блок питания из готовых китайских модулей dc-dc step down LM2596
Заявлены довольно высокие параметры, а стоимость готового модуля меньше стоимости входящих в него деталей. Прельщают малые размеры платы.
Я решил приобрести несколько штук и испытать их. Надеюсь, мой опыт будет полезен не слишком опытным радиолюбителям.
Содержание / Contents
Я купил на Aliexpress модули LM2596, как на фото выше. Хотя на сайте были показаны твердотельные конденсаторы на напряжение 50 В, конденсаторы обычные, а половина модулей с конденсаторами на напряжение 16 В.
↑ Это трудно назвать стабилизатором.
Можно подумать, что достаточно взять трансформатор, диодный мост, подключить к ним модуль, и перед нами стабилизатор с выходным напряжением 3…30 В и током до 2 А (кратковременно до 3 А).
Я так и сделал. Без нагрузки всё было хорошо. Трансформатор с двумя обмотками по 18 В и обещанным током до 1,5 А (провод на глаз был явно тонковат, так оно и оказалось).
Мне нужен был стабилизатор +-18 В и я выставил нужное напряжение.
При нагрузке 12 Ом ток 1,5 А, вот осциллограмма, 5 В /клетка по вертикали.
Это трудно назвать стабилизатором.
Причина проста и понятна: конденсатор на плате 200 мкФ, он служит только для нормальной работы DC-DC преобразователя. При подаче на вход напряжения от лабораторного блока питания, всё было нормально. Выход очевиден: надо питать стабилизатор от источника с малыми пульсациями, т. е. добавить после моста ёмкость.
↑ Борьба с пульсациями
↑ Увеличенная ёмкость на входе
Падение напряжения на модуле DC-DC должно быть минимум 2…2,5 В.
Теперь можно смотреть пульсации на выходе импульсного преобразователя.
Видны небольшие пульсации с частотой 100 Гц промодулированные частотой несколько десятков кГц.
↑ LC-фильтр на выходе
На плате красным цветом показано место для установки перемычки – общего провода двух каналов, стрелкой – место для припаивания общего провода, если не использовать клеммы.
Посмотрим, что стало с ВЧ-пульсациями.
Их больше нет. Остались небольшие пульсации с частотой 100 Гц.
Неидеально, но неплохо.
Замечу, что при увеличении выходного напряжения, дроссель в модуле начинает дребезжать и на выходе резко растёт ВЧ-помеха, стоит напряжение чуть уменьшить (всё это при нагрузке 12 Ом), помехи и шум полностью пропадают.
↑ Итоговая схема включения модулей LM2596
При длительной нагрузке током 1 А детали заметно нагреваются: диодный мост, микросхема, дроссель модуля, больше всего дроссель (дополнительные дроссели холодные). Нагрев на ощупь 50 градусов.
При работе от лабораторного блока питания, нагрев при токах 1,5 и 2 А терпимый в течение нескольких минут. Для длительной работы с большими токами желателен теплоотвод на микросхему и дроссель большего размера.
↑ Монтаж
Это обеспечило удобный монтаж и охлаждение модулей. Стойки можно сильно нагревать при пайке, они не сместятся в отличие от простых штырей. Эта же конструкция удобна, если надо припаять к плате внешние провода – хорошая жесткость и контакт.
Плата позволяет легко заменить при необходимости модуль DC-DC.
Общий вид платы с дросселями от половинок какого-то ферритового сердечника (индуктивность не критична).
Несмотря на крошечные размеры модуля DC-DC, общие размеры платы получились соизмеримыми с платой аналогового стабилизатора.
↑ Выводы
1. Необходим трансформатор с сильноточной вторичной обмоткой или с запасом по напряжению, в этом случае ток нагрузки может превышать ток обмотки трансформатора.
2. При токах порядка 2 А и более желателен небольшой теплоотвод на диодный мост и микросхему 2596.
3. Конденсатор питания желателен большой ёмкости, это благоприятно сказывается на работе стабилизатора. Даже крупная и качественная ёмкость немного нагревается, следовательно желательно малое ESR.
4. Для подавления пульсаций с частотой преобразования, LC фильтр на выходе необходим.
5. Данный стабилизатор имеет явное преимущество перед обычным компенсационным в том, что может работать в широком диапазоне выходных напряжений, при малых напряжениях можно получить на выходе ток больше, чем может обеспечить трансформатор.
6. Модули позволяют сделать блок питания с неплохими параметрами просто и быстро, обойдя подводные камни изготовления плат для импульсных устройств, то есть хороши для начинающих радиолюбителей.
↑ Файлы
Файл печатной платы в формате lay.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌻 Халва для своих. Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress
Камрад, регистрируйся на Али по этой нашей ссылке. Ты получишь купон на первый заказ. Не тяни, время действия купона ограничено.
🌼 Полезные и проверенные железяки — можно брать.
Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.
Источник
Блок питания на LM2596 с вольтметром
Представляю сообществу очередной блок питания. На этот раз собранный на микросхеме импульсного преобразователя LM2596.
Печатная плата. 
Собственно блок питания был изготовлен с целью задействовать 98 ваттный трансформатор ТН-56-127/220-50. Вторичные обмотки трансформатора соединены последовательно, что дает в сумме выходное напряжение около 25В. После выпрямления на диодном мосту — 34В. Конденсаторы С1 и С2 на 50 вольт, а С3 и С4 низкоимпендансные на 35 вольт. Дроссель L1 содержит 46 витков медного провода диаметром 0.6 мм на ферритовом кольце 5х10х16 мм. Резистор R1 — 1 кОм, R2 — переменный резистор сопротивлением 22 кОм. Конденсатор С5 — 1.5 нФ. Также последовательно выходу БП (на схеме не изображен) включен еще один выключатель — как показала практика сначала необходимо подавать на выход БП необходимое напряжение, затем подключать нагрузку. Напряжение на выходе регулируется резистором R2. Нулю Ом соответствует напряжение 1.23 В, 22 кОм — 30.5 В.
Вольтметр для данного блока питания собран на микроконтроллере ATMega8. Схема ниже. 
Печатная плата вольтметра. 
Семисегментный индикатор был выведен на отдельную плату и подключается к вольтметру самодельным шлейфом 🙂 
Для удобство отладки на плату вольтметра отдельно выведен разъем для программирования по ISP.
Схема вольтметра питается от стабилизатора напряжения L78M05, вход которого подключен параллельно конденсатору С1 силовой части блока питания. Резисторы R1-R8 на 390 Ом. Номиналы остальных деталей указаны схеме выше, если конечно я чего-то не упустил) Текущее напряжение отображается на семисегментном индикаторе на три цифры с общим катодом. Светодиоды образующие сегменты индикатора подключены к выводам порта D.
Выбор нужной цифры осуществляется подачей соответствующего сигнала на выводы PB0-PB2 микроконтроллера.
Вольтметр рассчитан на измерение максимального напряжения 35 В. Работает следующим образом. Напряжение с выхода блока питания делится на 7. Таким образом на вход АЦП поступает напряжение от 0 до 5 В. После завершения преобразования от АЦП результат сохраняется в массиве symbol (состоящий из трех элементов), содержащий десятки, единицы и десятые доли вольта. На некоторое время работа АЦП запрещается и запускается 8-битный счетчик T/C0 на частоте 1.5МГц. Через 170 мкс программа попадает в прерывание переполнения счетчика, проверяет какой символ необходимо вывести на индикатор, выполняет это, при этом увеличивая переменную activeDigit, в которой содержится значение включенного символа, и заново запускает счетчик T/C0. Таким образом МК включает каждый символ с частотой 1.5МГц. После вывода последнего символа программа запускает счетчик T/C1 на частоте 46875 Гц. В счетный регистр TCNT1 предварительно записывают значение 18660, это гарантирует возникновение соответствующего прерывания через 1 с. Через 1 с с момента запуска счетчика T/C1 возникает прерывание, в котором программа останавливает данный счетчик, а также дает команду АЦП начать новое преобразование. Введение односекундной паузы было необходимым, т.к. напряжение на входе АЦП (или выходе блока питания) не остается постоянным, а изменяется. Поэтому в случае, когда на дисплей выводилось каждое преобразование АЦП, вместо нужного значения наблюдалась абракадабра. Например, если напряжение «скакало» между 4.9 и 5.0 вольтами, то в результате помех на индикаторе наблюдалось 9.8 В, хотя реально там было около положенных 5 вольт.
Текст программы для МК жутко не оптимален. Его наверняка можно упростить, оптимизировать и т.д. Но потратив достаточно времени на написание такого кода, я решил, что и так сойдет 🙂
Настройка вольтметра осуществляется следующим образом. Подключают мультиметр и измеряют напряжение на выходе блока питания. Изменяя сопротивление подстроечного резистора добиваются того, чтобы показания обоих вольтметров совпадало.
Картинки готового устройства прилагаются. 
Вид изнутри.
Эргономический корпус собран из ДСП толщиной 10 мм и скреплен саморезами) После того как были сделаны эти фотографии на лицевой панели появились клемы, вместо оголенных проводов, а также на переменный резистор одета ручка. И вообще к этому блоку питания я подошел основательно — даже места спайки проводов изолировал термоусадочной трубкой)
К статье прикреплен архив с файлами. Schemes_SprintLayout50.lay — рисунок печатных плат силовой части, вольтметра и дисплея. В папке LM2596T_Voltmeter_v2 содержится проект AVRStudio 4.18 SP3. А файл Project_Transistors в папке LM2596T_Voltmeter_v2\default — это файл проекта Proteus 7.10.
Источник