LM2596是3A電流輸出降壓開關(guān)型集成穩(wěn)壓芯片，它內(nèi)含固定頻率振蕩器(150KHZ)和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器(1.23v)，并具有完善的保護(hù)電路、電流限制、熱關(guān)斷電路等。利用該器件只需極少的外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。提供的有：3.3V、5V、12V及可調(diào)(-ADJ)等多個(gè)電壓檔次產(chǎn)品。
圖1 外形圖
1.特性
此外，該芯片還提供了工作狀態(tài)的外部控制引腳。LM2596系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性如下：
(1)輸出電壓：3.3V、5V、12V及(ADJ)等，最大輸出電壓37V
(2)工作模式：低功耗/正常兩種模式。可外部控制
(3)工作模式控制：TTL電平相容
(4)所需外部組件：僅四個(gè)(不可調(diào));六個(gè)(可調(diào))
(5)器件保護(hù)：熱關(guān)斷及電流限制
(6)封裝形式：5腳(TO-220(T);TO-263(S))
2.內(nèi)部框圖
LM2596芯片內(nèi)部框圖
圖2 內(nèi)部框圖
注：此圖為TO-220封裝形式的內(nèi)部框圖。
LM2596內(nèi)部包含150KHZ振蕩器、1.23v基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路、熱關(guān)斷電路、電流限制電路、放大器、比較器和內(nèi)部穩(wěn)壓電路等。
為了產(chǎn)生不同的輸出電壓通常將比較器的負(fù)端接基準(zhǔn)電壓(1.23V )，正端接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)。其中R1=1KΩ ，R2分別為1.7KΩ (3.3v)，3.1KΩ(5V)，8.8KΩ (12V)、0(-ADJ)。將輸出電壓的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出同內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓值1.23V進(jìn)行比較，若電壓有偏差，則可用放大器控制內(nèi)部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。
3.引腳圖
圖3為L(zhǎng)M2596芯片引腳示意圖。1為+VIN，2為out put，3為gnd，4為feed back，5為on/off。
圖3 引腳示意圖
各腳功能
①腳(VIN)是直流電壓輸入端，其最高值可達(dá)40V，最低值為4.5V;
②腳(OUTPUT)是開關(guān)管發(fā)射極開路輸出端，也就是直流電壓輸出端。最高輸出為37V，最低值為1.2V;
③腳(GND)是輸入輸出公共端，即接地端;
④腳(FEEDBACK)是穩(wěn)壓取樣電壓輸入端，該腳一般與輸出電壓相連，通過(guò)IC內(nèi)部分壓網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控輸出電壓的大小。當(dāng)輸出電壓增大或者減小時(shí)，該腳電壓同比例增大或者減小，經(jīng)與內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓值1.23V相比較，內(nèi)部放大器可自動(dòng)調(diào)節(jié)振蕩器的輸出占空比，使輸出電壓減小或者增大。從而使輸出電壓穩(wěn)定在額定值上;
⑤腳(ONOFF)是使能控制端，控制著輸出端電壓的有無(wú)，當(dāng)該腳高于1.23V時(shí)，內(nèi)部開關(guān)管被關(guān)斷，輸出電壓為OV，當(dāng)?shù)陀?.23V時(shí)，輸出為額定電壓，在實(shí)際使用中，該腳一般接地或者通過(guò)外接元件置于低于1.23V的電壓上。
4.極限參數(shù)
5.電氣特性
6.散熱問(wèn)題
LM2596有兩種封裝形式，5腳的TO-220(T)和5腳的TO-263(S)封裝。
一般情況下，TO-220(T)封裝需要散熱片。散熱片的尺寸由輸入電壓、輸出電壓、負(fù)載電流和環(huán)境溫度決定。圖4示出了負(fù)載電流為3A，輸入電壓和輸出電壓不同時(shí)LM2596的溫度高出環(huán)境溫度的有關(guān)曲線。這些數(shù)據(jù)是在LM2596作為開關(guān)調(diào)節(jié)器在環(huán)境溫度為25℃時(shí)測(cè)出的，這些溫度上升的數(shù)據(jù)都是近似的，而且有許多因素可以影響這些溫度，環(huán)境溫度越高，需要散發(fā)的熱量也就越多。
圖4 溫度高出環(huán)境溫度的曲線圖
TO-263(S)封裝的LM2596是要焊接在PCB板上的表貼元件，銅和PCB板有助于這種封裝器件和其他散熱元件，如吸納二極管和電感的散熱。焊接這種封裝器件的PCB上的覆銅區(qū)域至少要有0.4平方英寸，更多的覆銅區(qū)域會(huì)改善熱特性，但是，當(dāng)?shù)拿娣e大于6平方英寸時(shí)，在散熱方面的改善就很小，如果還需要進(jìn)一步改善散熱，就建議使用覆銅區(qū)域大的多次PCB板或在通風(fēng)的情況下使用。圖2是在負(fù)載電流為2A，不同輸入電壓和輸出電壓情況下，TO-263封裝的LM2596的溫度高出環(huán)境溫度的有關(guān)曲線。
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