LM2596 vs LM2576 : quel convertisseur abaisseur choisir

LM2596 vs LM2576 : La différence fondamentale

La différence fondamentale entre le LM2596 et le LM2576 est la fréquence de commutation, et chaque différence pratique dans la comparaison en découle. Le LM2576 commute à 52 kilohertz, la fréquence de sa conception originale SIMPLE SWITCHER, et le LM2596 commute à 150 kilohertz, près de trois fois plus élevé, et la fréquence détermine la taille de l'inductance, du filtre de sortie et de l'ondulation que le convertisseur produit. Une fréquence de commutation plus élevée commute l'inductance plus rapidement, ce qui permet à un convertisseur buck d'utiliser une inductance plus petite et des condensateurs de sortie plus petits tout en maintenant la même ondulation de sortie, donc le LM2596 construit un rail plus petit et plus bas que le LM2576 pour la même sortie. La fréquence plus élevée déplace également le bruit de commutation vers une bande plus haute, ce qui est plus facile à filtrer en sortie et plus difficile en entrée EMI, donc le choix de fréquence est un compromis de taille et d'EMI. La différence fondamentale est la fréquence, et la comparaison examine les conséquences de la fréquence, l'inductance, l'ondulation, le rendement et l'EMI, à travers le reste du guide.

Les deux composants partagent également la conception qui les rend frères, car le LM2596 est le successor du LM2576 plutôt qu'un convertisseur différent. Les deux sont les régulateurs buck de style original avec l'interrupteur interne et l'oscillateur interne, les deux délivrent 3 ampères, les deux abaissent depuis une entrée de travail jusqu'à environ 40 volts, les deux supportent les sorties fixes et le mode ajustable avec le diviseur résistif externe, et les deux portent la limitation de courant et la protection thermique. La partagés de la conception signifie qu'un concepteur qui connaît l'un connaît l'autre, et la comparaison entre eux est le compromis de fréquence plutôt qu'un concours de capacités. Le LM2596 ne fait pas ce que le LM2576 ne peut pas faire, il le fait à une fréquence plus élevée, et la comparaison respecte cette relation en lisant la fréquence comme l'axe décisif.

Comment la fréquence de commutation modifie le convertisseur

La fréquence de commutation modifie le convertisseur dans ses plus petites parties, l'inductance et le condensateur de sortie. Un convertisseur buck stocke l'énergie dans son inductance pendant le temps de conduction et la délivre pendant le temps de blocage, et une fréquence plus élevée signifie des cycles plus courts et moins d'énergie stockée par cycle, donc l'inductance et la taille physique de l'inductance diminuent pour le même courant de sortie et la même ondulation. Le LM2596 à 150 kilohertz se marie généralement avec une inductance de quelques dizaines de microhenries et un petit condensateur de sortie, tandis que le LM2576 à 52 kilohertz se marie avec une inductance plus grande, souvent cent microhenries ou plus, et un plus grand condensateur de stockage, pour le même rail. La fréquence façonne également l'ondulation de sortie aux mêmes valeurs, car la fréquence plus élevée étale les impulsions de charge et laisse le filtre lisser les excursions plus petites. Le concepteur qui lit la fréquence lit l'inductance et le condensateur dont le circuit a besoin, et ce fait unique est la raison pour laquelle le LM2596 crée le rail plus petit.

L'inductance et le filtre de sortie : LM2596 vs LM2576

L'inductance est l'élément qui distingue visuellement les cartes LM2596 et LM2576, et la comparaison des filtres est celle de la fréquence rendue tangible. Une conception buck LM2596 à 150 kilohertz utilise une inductance de l'ordre de quelques dizaines de microhenries, souvent un petit tore blindé, et un condensateur de sortie qui filtre l'ondulation à 150 kilohertz jusqu'au niveau requis, et l'ensemble du rail tient dans un encombrement compact. Une conception buck LM2576 à 52 kilohertz utilise une inductance plus grande, souvent une hundred microhenries ou plus, et un condensateur de sortie plus grand, et le rail occupe plus d'espace sur la carte et plus de hauteur. Le compromis est le don et le coût de la fréquence : le LM2596 économise l'espace sur la carte mais commute le bruit à la fréquence plus élevée, et le LM2576 consume l'espace sur la carte mais commute le bruit à la fréquence plus basse. La sélection se fait en lisant ensemble le budget d'espace de la carte et le budget de bruit, car le filtre que la fréquence impose est la différence physique entre les deux rails.

Le filtre d'entrée et l'implantation suivent la même histoire de fréquence, car le courant commuté d'un convertisseur buck est une source de bruit tanto sur l'entrée que sur la sortie. Le LM2596 à fréquence plus élevée nécessite un condensateur d'entrée proche du composant et une implantation qui maintient la boucle commutée serrée, tandis que le LM2576 à fréquence plus basse est plus tolérant vis-à-vis de l'implantation et des longues connexions, ce qui explique en partie pourquoi l'ancien composant sobrevit dans le monde hobbyiste. L'ondulation en sortie est la même cible de conception, définie par les valeurs de l'inductance et du condensateur à chaque fréquence, et une conception qui nécessite un rail silencieux dimensionne le filtre à sa propre fréquence et ajoute un post-filtre là où le budget d'ondulation l'exige. La comparaison des filtres est le corps de la différence de fréquence, et le concepteur lit l'inductance, le condensateur et l'implantation que la fréquence impose avant de choisir entre les composants.

Comment dimensionner l'inductance pour chaque composant

Le dimensionnement de l'inductance pour chaque composant suit le tableau de la fiche technique et la fréquence. Le LM2576 à 52 kilohertz s'associe à une inductance plus grande que la fiche technique sélectionne en fonction de la tension d'entrée, de la tension de sortie et du courant, généralement une valeur autour ou au-dessus d'une hundred microhenries pour un rail de 3 ampères, et une cote de courant de saturation supérieure au courant de commutation de crête. Le LM2596 à 150 kilohertz s'associe à une inductance plus petite, généralement de l'ordre de quelques dizaines de microhenries pour le même rail, et la même cote de courant de crête sur un composant physiquement plus petit. La fiche technique sélectionne la référence, le type de noyau et le fil, et le concepteur lit le tableau au point de fonctionnement plutôt que de deviner la valeur. La taille de l'inductance est la conséquence directe de la fréquence, et c'est la raison pour laquelle la carte du LM2596 est plus petite, ce qui est la différence la plus visible de la comparaison.

Rendement, chaleur et performances : LM2596 vs LM2576

Le rendement du LM2596 et du LM2576 raconte la même histoire de famille, le rendement buck classique de la classe 80 pour cent qui se maintient sur la majeure partie de la plage de fonctionnement, avec les différences que le point de fonctionnement et les pertes de commutation apportent. La fréquence plus élevée du LM2596 ajoute une petite quantité de pertes de commutation au niveau du commutateur et de la diode, et la fréquence plus basse du LM2576 transporte les pertes de l'inductance plus grande, et le rendement net à la même sortie est proche, avec les courbes de la fiche technique montrant les valeurs pratiques à chaque entrée et sortie. La chaleur suit le rendement et le courant : un buck de 3 ampères d'une entrée de 12 volts vers une sortie de 5 volts réduit de moitié la puissance que la version linéaire consumerait, et la puissance résiduelle est dissipée à travers le boîtier, l'onglet TO-220 ou le pad TO-263 et le cuivre de la carte. La comparaison du rendement et de la chaleur est une comparaison des valeurs proches et du boîtier partagé, et la sélection entre les deux n'est pas décidée par le rendement, elle est décidée par la fréquence et l'espace que les sections précédentes de ce guide ont analysé.

Les performances portent également la réponse et la protection que les deux composants partagent, car le caractère de la famille est la simplicité du SIMPLE SWITCHER. Les deux composants n'ont besoin que de l'inductance, de la diode, des condensateurs et du réseau de rétroaction, sans compensation externe, car la compensation interne est conçue pour la fréquence fixe, et les deux portent la limitation de courant et l'arrêt thermique qui protègent le composant et la charge. Le démarrage, le démarrage progressif et la réponse au échelon de charge diffèrent dans les détails, et les courbes de la fiche technique montrent le comportement, mais aucun des deux composants n'est le convertisseur à réponse rapide et riche en fonctionnalités des familles plus récentes. La comparaison des performances est la limite partagée de la famille, et la préférence pour les deux composants est une préférence de fréquence et d'espace plutôt que de capacité. Le rendement et la chaleur sont les chiffres honnêtes de la famille, et la fréquence est le différenciateur de la famille.

Comment les pertes de commutation changent avec la fréquence

Les pertes de commutation sont l'énergie perdue chaque fois que le commutateur s'allume et s'éteint, et elles varient avec la fréquence car la fréquence plus élevée multiplie le nombre de transitions. Les 150 kilohertz du LM2596 effectuent trois fois plus de transitions que les 52 kilohertz du LM2576, donc le commutateur et la diode à la fréquence plus élevée portent une part plus grande des pertes de commutation, toutes choses égales par ailleurs, et les courbes de rendement à faible charge peuvent montrer la différence. L'ampleur pratique dépend du temps de montée et de descente du commutateur, de la récupération de la diode et de la résistance CA de l'inductance, et aux points de fonctionnement normaux de 3 ampères, les deux composants atterrissent proches, avec le composant à fréquence plus basse souvent légèrement plus efficace à charge lourde et le composant à fréquence plus élevée conservant l'avantage dans les solutions à petit filtre. Le concepteur lit les courbes de rendement à l'entrée et à la sortie spécifiques, plutôt que de comparer les deux composants par un seul nombre, et la conclusion honnête est que la fréquence décide de la taille et des EMI, et le rendement suit les courbes plutôt que la référence.

Plage d'entrée, options de sortie et protection : LM2596 vs LM2576

La plage d'entrée et les options de sortie des deux composants sont identiques, car la famille partage les spécifications, et la comparaison les considère comme communes plutôt que comme des différences. Les deux réduisent la tension à partir d'une entrée de fonctionnement allant jusqu'à environ 40 volts pour la version standard et environ 60 volts pour la version HV, les deux délivrent la sortie en versions fixes de 3,3, 5, 12 et 15 volts dans la gamme classique, ou en version ajustable dont la sortie est définie par le diviseur résistif externe, et les deux régulent la sortie avec la précision de la famille et les comportements en charge et en ligne indiqués dans la fiche technique. La spécification d'entrée et de sortie partagée signifie qu'une conception qui utilise le LM2576 peut utiliser le LM2596 sur la même entrée et sortie, car les chiffres correspondent, et la fréquence est la seule différence que la carte perçoit. La protection, la limitation de courant et l'arrêt thermique, est également partagée, et le filtre d'entrée ainsi que la protection contre l'inversion et les surtensions recommandées par la fiche technique s'appliquent aux deux. La masse partagée est la raison pour laquelle la comparaison est une décision de fréquence plutôt qu'une décision de capacité.

La version HV mérite une lecture séparée, car c'est la variante qui élargit la portée de la famille. Le LM2576HV et le LM2596HV acceptent une entrée jusqu'à environ 60 volts, ce qui dessert les bus industriels 48 volts et les bus de télécommunications, et les composants HV conservent la même différence de fréquence que les composants standard : le LM2576HV à 52 kilohertz et le LM2596HV à 150 kilohertz. Le concepteur qui travaille avec l'entrée supérieure consulte la version HV et le même compromis de fréquence inducteur-filtre, et la règle de comparaison s'applique à travers la version. Les options d'entrée et de sortie sont la largeur partagée de la famille, et la version HV étend cette largeur, et la comparaison des deux composants reste valable à chaque version car la différence de fréquence est constante. La masse partagée et la largeur partagée maintiennent la comparaison claire, et la fréquence reste l'axe du choix.

Sortie fixe versus ajustable dans la famille buck

La sortie fixe versus ajustable dans la famille buck suit la même règle que les autres familles de régulateurs. Choisissez le composant fixe, le LM2576-5.0 ou le LM2596-5.0, lorsque la rail est une tension standard et que la conception souhaite la sortie précise sans diviseur externe, et choisissez le composant ajustable lorsque la rail est une valeur non standard ou que la même carte doit servir plusieurs sorties en changeant une résistance. Les versions fixes et ajustables présentent toutes deux la même différence de fréquence entre le LM2596 et le LM2576, donc le choix entre fixe et ajustable est indépendant du choix de fréquence, et le concepteur sélectionne l'architecture de sortie et la fréquence séparément. Le buck ajustable est la version derrière les modules omniprésents, et le buck fixe est la rail de production, et la comparaison couvre les deux sous la même règle de fréquence.

Quand choisir le LM2596

Choisissez le LM2596 lorsque l'espace et la hauteur de la carte importent, car la fréquence de 150 kilohertz permet d'utiliser un inducteur plus petit et un filtre de sortie plus petit, et la solution au profil plus bas est la raison d'être du LM2596. Choisissez-le lorsque la conception préfère la rail moderne et plus compacte, lorsque la carte est dense et que chaque millimètre cube compte, et lorsque l'EMI légèrement plus haute en fréquence peut être contenue par la disposition et le filtrage d'entrée que la fréquence plus élevée exige. Choisissez le LM2596 pour les nouvelles constructions, les conceptions de modules, et les cartes où l'inducteur plus petit est l'avantage décisif, car le don de la fréquence est l'espace qu'elle économise. Le LM2596 est la réponse à la rail compacte, et la règle de comparaison est de laisser le composant le plus récent dominer le buck limité en espace.

Le choix du 2596 prend également en compte l'écosystème, car le LM2596 et ses modules sont la norme de l'établi, et les composants et la communauté autour des modules ajustables sont vastes. Un prototype qui utilise le module LM2596 se traduit facilement en production avec le LM2596 sur la carte, et les versions fixes et ajustables ainsi que la version HV couvrent la gamme, donc une conception normalisée sur le LM2596 a un approvisionnement profond et pratique. La perspective de remplacement reste valable car le brochage est normalisé entre les fournisseurs et les composants nationaux, et l'approvisionnement est profond car le composant est un classique de l'établi. L'histoire du LM2596 est le convertisseur compact et l'écosystème de modules, et la vision du guide correspond : la bonne fréquence, le petit filtre, et la famille profonde.

Quand choisir le LM2576

Choisissez le LM2576 lorsque la carte dispose de l'espace et que la conception valorise la fréquence de commutation plus basse, car le rail de 52 kilohertz commute son bruit dans la bande inférieure et est plus tolérant vis-à-vis de l'implantation et des longues broches, ce qui convient aux cartes moins denses et aux conceptions de retrofit. Choisissez-le lorsque la conception fonctionne avec des charges où la perte par commutation du convertisseur basse fréquence est légèrement inférieure, et lorsque l'inductance plus grande est acceptable en échange de l'EMI basse fréquence héritée de la conception du composant plus ancien. Choisissez le LM2576 pour les cartes qui l'utilisent déjà, les conceptions matures et les applications où le bruit de fréquence dans la bande supérieure compliquerait le filtrage, car le compromis du composant ancien est l'espace qu'il nécessite. Le LM2576 est la réponse au rail tolérant l'espace et à l'EMI basse fréquence, et la règle de comparaison est de laisser le composant original dominer le buck à implantation calme.

Le choix du 2576 se lit également dans l'héritage de la famille, car le LM2576 est l'original SIMPLE SWITCHER que l'industrie a produit et maintenu pendant des décennies. La fiche technique est mature, les APPnotes sont étendues, la communauté connaît le composant, et le composant ainsi que ses modules sont en stock partout, donc une conception qui choisit le LM2576 hérite d'un approvisionnement profond et bien documenté. La vue de remplacement maintient le même brochage et le même boîtier, et l'approvisionnement s'étend aux fournisseurs et aux composants nationaux. Le LM2576 est le visage le plus ancien de la famille, et son histoire est le rail éprouvé et la documentation approfondie, et le guide le traite comme un vrai choix plutôt que comme l'outsider obsolète, car le compromis espace-bruit est une décision d'ingénierie légitime.

Comment concevoir un convertisseur Buck autour de ces composants

Concevoir un convertisseur buck autour du LM2596 ou du LM2576 est un exercice simple de sélection de composants, et l'exemple détaillé rend concrete la différence entre les deux composants. Prenez le rail commun : une entrée 12 volts, une sortie 5 volts et une charge de 1 amp. La première sélection est la diode, qui doit être de type à récupération rapide ou Schottky, dimensionnée pour la tension d'entrée plus une marge et pour le courant direct moyen, car la diode conduit pendant le temps de commutation éteint lorsque l'inductance fonctionne en roue libre, et une diode lente brûle plus de rendement et chauffe davantage. La deuxième sélection est l'inductance, et ici les deux composants se séparent : la table de sélection d'inductance de la fiche technique donne la valeur en fonction de la tension d'entrée, de la tension de sortie et du courant, et pour le rail 12 volts vers 5 volts, 1 amp le LM2596 à 150 kilohertz sélectionne typiquement une inductance dans la classe 33 microhenries avec un courant de saturation supérieur au pic de courant de commutation, tandis que le LM2576 à 52 kilohertz sélectionne une valeur dans la classe 100 microhenries pour le même rail. La troisième sélection est le condensateur de sortie, que la fiche technique dimensionne par l'ondulation de sortie et la stabilité, une pièce faible ESR dans la classe 220 microfarads pour le LM2596 et un plus grand bulk dans la classe 330 microfarads pour le LM2576, avec l'ESR faible et la capacité de courant d'ondulation vérifiées par rapport à la charge. La quatrième sélection est le condensateur d'entrée, un électrolytique de classe 100 microfarads placé près du composant pour gérer le courant d'entrée commuté. Le retour vient en dernier : les versions fixes n'ont pas besoin de diviseur, et les versions ajustables règlent la sortie avec deux résistances en utilisant la référence de la famille, et la tolérance du diviseur s'ajoute à la tolérance de sortie.

L'exemple détaillé lit également l'implantation, car le courant commuté du convertisseur buck est une source de bruit que l'implantation domestique ou libère. Gardez la boucle commutée serrée, le condensateur d'entrée, l'interrupteur, la diode et l'inductance, dans la plus petite boucle, car la surface de la boucle est l'antenne pour le bruit que le filtrage d'entrée et de sortie ne peut ensuite pas complètement capturer. Placez le composant, la diode et l'inductance proches ensemble, et la trace de retour loin du nœud commuté, afin que la référence ne capte pas le bruit de commutation. La discipline d'implantation est la différence entre le convertisseur qui fonctionne sur paillasse et celui qui passe le test EMI, et c'est la même discipline à chaque fréquence. Le LM2596 à 150 kilohertz nécessite l'implantation plus serrée et le condensateur d'entrée plus proche, et le LM2576 à 52 kilohertz est plus tolérant, ce qui est la conséquence physique de la fréquence répétée au niveau de la carte. Une conception qui suit les conseils d'implantation de la fiche technique construit le rail que les fournisseurs de modules ont déjà prouvé, ce qui est l'achèvement pratique de la sélection des composants.

Une table de sélection détaillée d'inductance et de condensateur

Une table de sélection détaillée rend la conception concrete, et c'est la table que les bâtisseurs de modules utilisent efficacement. Pour l'entrée 12 volts et la sortie 5 volts, 1 amp : le LM2596 sélectionne une inductance proche de 33 microhenries, un condensateur de sortie faible ESR proche de 220 microfarads, une diode Schottky dimensionnée proche de 40 volts et pour la moyenne de 1 amp, et un condensateur d'entrée proche de 100 microfarads ; le LM2576 sélectionne une inductance proche de 100 microhenries, un condensateur de sortie proche de 330 microfarads, la même classe de diode et le même condensateur d'entrée. Les valeurs viennent des tables de sélection de la fiche technique, et le concepteur les lit au point de fonctionnement plutôt que de mémoire, car la table prend en compte la tension d'entrée, l'ondulation et la stabilité qu'un seul nombre ne peut pas. Le courant de saturation de l'inductance est la vérification que la table néglige : le pic de courant de commutation, la moyenne plus la moitié de l'ondulation, doit se situer en dessous de la cote de saturation de l'inductance, ou l'inductance sature, l'inductance s'effondre, et le convertisseur perd le rendement et la régulation. Le courant d'ondulation du condensateur est la deuxième vérification, car le courant commuté à travers un petit boîtier le fait surchauffer, et l'ESR faible et la capacité de courant d'ondulation sont lues ensemble. La table transforme la fiche technique en conception, et la conception transforme le LM2596 ou le LM2576 en un rail fonctionnel.

Rendement et thermique : Un calcul appliqué pour le LM2596 et le LM2576

Le rendement et le comportement thermique de la famille buck sont mieux illustrés par un calcul appliqué, et les chiffres sont le reflet honnête de la comparaison. Prenons l'alimentation 12 volts vers 5 volts, 1 ampère : la puissance de sortie est de 5 watts, et avec un rendement typique de la famille d'environ 80 pour cent, la puissance d'entrée est la puissance de sortie divisée par le rendement, environ 6,25 watts, donc le convertisseur dissipe la différence, environ 1,25 watts, à travers le transistor, la diode et l'inductance. Comparez cela avec le régulateur linéaire sur la même alimentation, qui dissipe la différence entrée moins sortie multipliée par le courant, environ 7 watts, et les 1,25 watts du buck sont la raison pour laquelle le régulateur à découpage existe, la chaleur n'est qu'une fraction de celle du linéaire, et la carte n'a pas besoin du gros dissipateur thermique. La température de jonction du transistor du buck suit la puissance dissipée et le boîtier : un TO-220 avec une résistance thermique en air libre dans la classe 50 degrés par watt fait fonctionner la jonction à environ 25 degrés ambiant plus 1,25 fois 50, environ 87 degrés, dans sa plage nominale de 125 degrés mais chaud, et un dissipateur ou le cuivre de la carte l'amène à un frais 40 degrés. Le calcul est le même pour les deux composants, et la différence entre les deux réside dans les détails des pertes de commutation plutôt que dans les spécifications principales.

La fréquence de commutation ajoute son propre terme au thermique, et le calcul appliqué montre pourquoi elle décide rarement du choix. Le LM2596 à 150 kilohertz commute trois fois plus souvent que le LM2576 à 52 kilohertz, et chaque transition brûle une petite perte de commutation dans le transistor et la diode, donc le composant haute fréquence porte un peu plus de pertes de commutation sur la même alimentation, et les courbes de rendement à charge légère peuvent montrer la différence. L'amplitude aux points de fonctionnement normaux est de quelques points au maximum, et les courbes de rendement du datasheet indiquent les valeurs réelles à chaque entrée et sortie, donc le concepteur lit la courbe au point de fonctionnement plutôt que de comparer les composants par un seul chiffre. Le calcul thermique appliqué se termine donc là où la sélection a commencé : la fréquence décide l'inductance, le filtre et le layout, et le rendement et la chaleur suivent les courbes et le boîtier, et une alimentation qui tient sur la carte selon la capacité thermique du boîtier est servie par l'un ou l'autre composant avec les chiffres que le datasheet indique. Le calcul appliqué est le chiffre derrière la « classe 80 pour cent » que cite la copie du catalogue, et c'est le chiffre que le design thermique utilise.

Mesurer l'ondulation et le bruit de sortie au banc

Mesurer l'ondulation de sortie et le bruit de commutation du LM2596 ou du LM2576 est une procédure au banc qui confirme le design du filtre, et la configuration de mesure correcte est la moitié du résultat. Utilisez un oscilloscope avec une sonde 10x et un court fil de masse, ou le ressort de masse de la sonde, et mesurez directement aux bornes du condensateur de sortie, car le long fil de masse capte le bruit de boucle que la mesure confond avec la spec. Réglez le scope en couplage AC et appliquez la limite de bande passante de 20 mégahertz, ce qui rejette le bruit large bande et révèle l'ondulation de commutation que le datasheet spécifie. La lecture montre l'ondulation à la fréquence de commutation, l'ondulation de 150 kilohertz pour le LM2596 et de 52 kilohertz pour le LM2576, avec l'amplitude en dizaines de millivolts pour un filtre bien dimensionné, et les pics aux transitions de commutation sont le bruit rapide que la limite de bande passante supprime. La mesure est la confirmation que l'inductance et le tableau des condensateurs ont été dimensionnés correctement, et c'est la valeur que le design enregistre à côté du test de charge.

La mesure lit également l'échelon de charge, qui est la transitoire que le filtre doit maintenir. Appliquez un échelon de charge de 20 à 80 pour cent de la puissance nominale avec la charge électronique, et observez la sortie sur le scope, l'affaissement à l'échelon, la récupération et les oscillations, et comparez le résultat avec la réponse transitoire du datasheet. Un condensateur de sortie plus grand et un ESR plus faible resserrent la réponse, et un layout avec la longue boucle la relâche, donc la lecture de l'échelon de charge est l'interface entre le filtre et le layout. La même mesure fonctionne sur les versions fixe et ajustable, et le layout du diviseur de rétroaction se manifeste dans le bruit que la broche d'ajustement capte, que le condensateur de dérivation sur la broche d'ajustement corrige. Les mesures d'ondulation et d'échelon de charge sont la moitié au banc du design du filtre, et un convertisseur qui lit propre sur le scope est un convertisseur dont les valeurs du datasheet la carte a confirmées, ce qui complète le processus de design que le tableau de sélection a démarré.

Dépannage des problèmes de convertisseur abaisseur

Les problèmes de convertisseur abaisseur qui apparaissent sur une nouvelle carte sont cohérents, et le dépannage suit une courte liste de vérifications. Si la sortie ne se régule pas, vérifiez la tension d'entrée par rapport au minimum du composant et à la chute de tension, vérifiez le câblage du diviseur de rétroaction dans la version ajustable, et vérifiez si la broche d'activation est manquante ou mal placée, car un composant fixe sans activation nécessite simplement l'entrée, tandis que la version ajustable nécessite le diviseur. Si la sortie oscille ou si la carte bourdonne, les suspects habituels sont l'inductance qui atteint la saturation, l'ESR du condensateur de sortie en dehors de la plage de la fiche technique, ou une boucle d'implantation que le courant commuté excite, et la solution est l'inductance plus grande avec le calibre de saturation supérieur, le condensateur correct, et la boucle serrée. Si le composant surchauffe, vérifiez la diode, un redresseur lent ajoute la perte de récupération, vérifiez la résistance CA de l'inductance, et vérifiez le cuivre de la carte sous le composant, car le chemin thermique fait partie du calibre. Si la sortie grince aux fréquences du condensateur céramique, la solution est l'implantation et les valeurs de condensateur que la fiche technique recommande, et le grincement est le condensateur céramique piézoélectrique ou le noyau d'inductance qui chante à la fréquence de commutation. La liste de dépannage est le pendant pratique de la conception, et c'est la liste de vérification qu'un concepteur garde pour la première carte de chaque rail abaisseur.

La version module ajustable et sa conception

Le module ajustable est là où la plupart des ingénieurs découvrent d'abord le LM2596 et le LM2576, et comprendre la conception du module explique le monde pratique du composant. Le module abaisseur omniprésent est construit autour de la version ajustable, avec un potentiomètre de précision ou un diviseur à résistances fixes qui définit la sortie, un potentiomètre sur la carte pour le bouton, un condensateur d'entrée, un condensateur de sortie, l'inductance, la diode, et souvent une DEL d'état, et l'ensemble est l'application ajustable de la fiche technique rendue physique. Le potentiomètre du module définit la sortie à travers le diviseur de référence, et le même circuit avec le potentiomètre remplacé par les résistances fixes est le rail de production, c'est pourquoi une conception de module se traduit directement en conception de carte. Le module montre également les composants dont chaque conception a besoin, l'inductance que la fréquence a choisie, la diode, et les condensateurs, et un concepteur qui lit un module peut lire la carte. Le module est l'introduction du composant, et la fiche technique est son accomplissement, et c'est le chemin que l'exemple pratique dans ce guide suit.

La version module porte également les choix de conception que chaque construction hérite. Le potentiomètre ajoute la tolérance à la sortie, donc la tension nominale du module n'est aussi précise que le potentiomètre et la référence, et une conception de production remplace le potentiomètre par les résistances fixes de précision. L'implantation du module est la boucle compacte que la fiche technique recommande, c'est pourquoi le module fonctionne aussi bien qu'il le fait pour sa taille, et une carte qui copie l'implantation du module hérite de son comportement. La DEL d'état et le potentiomètre consomment leurs faibles courants à partir du rail, et la précision déclarée du module les ignore. La conception du module est le modèle pratique, et le tableau de travail et les notes d'implantation dans ce guide sont l'analyse derrière le modèle, donc un concepteur qui commence avec un module et passe à une carte de production lit le même circuit aux deux endroits. Le module est le visage établi du travail du LM2596 et du LM2576, et la conception que ce guide décrit est le même visage dessiné sur la carte.

LM2596 vs LM2576 : équivalents et remplacements

La vue de remplacement de la comparaison LM2596 vs LM2576 est l'approvisionnement que les deux choix ouvrent, et c'est la même vue pour les deux composants. Les deux appartiennent à la famille des convertisseurs abaisseurs dont le brochage est reproduit par les fournisseurs et les fabricants nationaux, et les versions fixe, ajustable et haute tension couvrent la gamme, donc une conception qui choisit l'un ou l'autre dispose d'un'approvisionnement profond et compatible broche. La qualification de remplacement suit la même discipline que toute substitution : confirmez le boîtier et le brochage, le TO-220 ou le TO-263, confirmez que la fréquence est celle du composant lui-même, car le LM2596 et le LM2576 ne sont pas interchangeables au même brochage sans changer l'inductance et le filtre, confirmez l'entrée et la sortie, et testez le remplacement sur la carte sur toute la plage de charge et de température. Le remplacement est compatible broche au sein de la famille, et la différence de fréquence signifie qu'un concepteur qui échange le 2576 pour un 2596, ou l'inverse, re vérifie l'inductance et le filtre plutôt que d'assumer que les anciennes valeurs restent valides.

La comparaison nomme également les cousins qui entourent les deux composants, car le LM2596 et le LM2576 appartiennent à une famille avec plus de membres. Le LM2676 et le LM2673 et les pièces SIMPLE SWITCHER apparentées, les convertisseurs synchrones plus récents, et les régulateurs abaisseurs compatibles broche des fabricants nationaux servent tous le même rôle abaisseur aux mêmes et différentes fréquences, et la sélection entre le 2596 et le 2576 est une paire au sein d'une famille plus large. Un concepteur qui lit la comparaison LM2596 vs LM2576 de cette manière choisit selon la fréquence, l'espace, et le budget EMI, sécurise le composant choisi à travers l'approvisionnement profond de la famille, et re vérifie le filtre chaque fois que la fréquence change, et cette discipline est la réponse pratique que le schéma et la carte acceptent tous les deux.