LM2596 vs LM2576: เปรียบเทียบบักคอนเวอร์เตอร์ 3A เลือกใช้ตัวไหนดี

การเปรียบเทียบ LM2596 เทียบกับ LM2576 เป็นการเปรียบเทียบที่นักเล่นอิเล็กทรอนิกส์สมัครเล่นและมืออาชีพหลายคนทำเมื่อต้องการเร็กกูเลเตอร์แรงดันแบบลดลง (step-down switching regulator) เนื่องจากชิ้นส่วนทั้งสองเป็น buck converter ที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดบนโต๊ะทำงานและบนโมดูลพลังงานปรับได้ที่ขายออนไลน์มากมาย LM2576 เป็นต้นแบบดั้งเดิมของ SIMPLE SWITCHER buck converter เป็นเร็กกูเลเตอร์แรงดันแบบลดลง 3 แอมป์ที่สลับที่ความถี่ 52 กิโลเฮิรตซ์ และ LM2596 เป็นตัวต่อจากรุ่นเดิมที่ความถี่สูงกว่า เป็นดีไซน์แบบลดลง 3 แอมป์เหมือนกันที่สลับที่ความถี่ 150 กิโลเฮิรตซ์ และการเปรียบเทียบระหว่างสองชิ้นส่วนนี้เป็นการเปรียบเทียบความถี่มากกว่าการทำงาน ทั้งสองชิ้นส่วนลดแรงดันอินพุตที่กว้าง สูงสุดประมาณ 40 โวลต์และ 60 ในเกรด HV ไปเป็นเอาต์พุตที่ต่ำกว่า ในแบบแรงดันคงที่หรือรุ่นปรับได้ที่ตั้งค่าด้วยตัวต้านทานแบ่งแรงดัน และทั้งคู่อยู่ในกลุ่มชิ้นส่วนที่พินเข้ากันได้ซึ่งผู้ผลิตในตลาดทำซ้ำ

คู่มือนี้เปรียบเทียบทั้งสองชิ้นส่วนตามความถี่ในการสลับ ขนาดของตัวเหนี่ยวนำและฟิลเตอร์ ประสิทธิภาพและความร้อน ตัวเลือกอินพุตและเอาต์พุต และการใช้งาน และให้กฎสำหรับการเลือกระหว่างสองชิ้นส่วน เพื่อให้การเลือก buck rail เลือกต้นแบบ 52 กิโลเฮิรตซ์หรือตัวต่อจากรุ่นเดิม 150 กิโลเฮิรตซ์ตามหลักฐาน

การเปรียบเทียบนี้ยังเป็นจุดเข้าสู่มุมมองการเลือกชิ้นส่วนทดแทน เนื่องจาก LM2596 และ LM2576 อยู่ในกลุ่มตระกูลเร็กกูเลเตอร์แบบสลับที่ถูกทำซ้ำมากที่สุดในวงการอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งสองชิ้นส่วนมีโครงสร้างขา (pinout) ที่ผู้จำหน่ายและผู้ผลิตในประเทศทำซ้ำ และทั้งคู่ปรากฏบนโมดูล buck ปรับได้ที่พบเห็นได้ทั่วไป ดังนั้นการออกแบบที่ใช้ชิ้นส่วนใดชิ้นส่วนหนึ่งจะมีแหล่งจ่ายไฟที่เข้ากันได้ลึกและพินเข้ากันได้ คู่มือนี้ครอบคลุมการเปรียบเทียบทางวิศวกรรมและมุมมองการจัดหาแหล่งซื้อร่วมกัน และอ่านชิ้นส่วนทั้งสองอย่างซื่อสัตย์: พวกมันเป็น converter ตัวเดียวกันที่ความถี่ต่างกัน ความแตกต่างของความถี่เป็นตัวกำหนดการเลือกตัวเหนี่ยวนำและฟิลเตอร์ และส่วนที่เหลือของการเปรียบเทียบตามมาจากข้อเท็จจริงนั้น LM2596 และ LM2576 เป็นใบหน้าที่เก่าและใหม่ของตระกูล SIMPLE SWITCHER ตัวเดียวกัน และการเปรียบเทียบนี้แสดงเรื่องราวความถี่ของตระกูลนี้

LM2596 เทียบกับ LM2576: ความแตกต่างหลัก

ความแตกต่างหลักระหว่าง LM2596 และ LM2576 คือความถี่ในการสลับ และทุกความแตกต่างในทางปฏิบัติของการเปรียบเทียบตามมาจากมัน LM2576 สลับที่ 52 กิโลเฮิรตซ์ ซึ่งเป็นความถี่ของการออกแบบ SIMPLE SWITCHER ดั้งเดิม และ LM2596 สลับที่ 150 กิโลเฮิรตซ์ สูงกว่าเกือบสามเท่า และความถี่กำหนดขนาดของตัวเหนี่ยวนำ ฟิลเตอร์เอาต์พุต และริปเปิลที่ converter สร้างขึ้น ความถี่การสลับที่สูงขึ้นทำให้การสลับตัวเหนี่ยวนำเร็วขึ้น ซึ่งทำให้ buck converter สามารถใช้ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเอาต์พุตที่เล็กลงได้ในขณะที่รักษาริปเปิลเอาต์พุตเท่าเดิม ดังนั้น LM2596 จึงสร้าง rail ที่เล็กกว่าและโปรไฟล์ต่ำกว่ากว่า LM2576 สำหรับเอาต์พุตเดียวกัน ความถี่ที่สูงขึ้นยังย้ายสัญญาณรบกวนจากการสลับไปยังแบนด์ที่สูงขึ้น ซึ่งกรองที่เอาต์พุตได้ง่ายขึ้นแต่กรองที่อินพุต EMI ได้ยากขึ้น ดังนั้นการเลือกความถี่จึงเป็นการแลกเปลี่ยนระหว่างขนาดและ EMI ความแตกต่างหลักคือความถี่ และการเปรียบเทียบนี้อ่านผลที่ตามมาจากความถี่ ซึ่งก็คือตัวเหนี่ยวนำ ริปเปิล ประสิทธิภาพ และ EMI ผ่านส่วนที่เหลือของคู่มือ

ชิ้นส่วนทั้งสองยังแชร์การออกแบบที่ทำให้เป็นพี่น้องกัน เนื่องจาก LM2596 เป็นตัวต่อจาก LM2576 มากกว่าเป็น converter ที่แตกต่างกัน ทั้งคู่เป็นเร็กกูเลเตอร์แบบลดลงสไตล์ดั้งเดิมที่มีสวิตช์ภายในและออสซิลเลเตอร์ภายใน ทั้งคู่จ่าย 3 แอมป์ ทั้งคู่ลดจากอินพุตที่ทำงานได้สูงสุดประมาณ 40 โวลต์ ทั้งคู่รองรับเอาต์พุตคงที่และโหมดปรับได้ด้วยตัวต้านทานแบ่งแรงดันภายนอก และทั้งคู่มีการป้องกันการจำกัดกระแสและการปิดเมื่อร้อนเกิน (thermal shutdown protection) การแชร์การออกแบบหมายความว่าผู้ออกแบบที่รู้จักชิ้นหนึ่งก็รู้จักอีกชิ้น และการเปรียบเทียบระหว่างพวกมันคือการแลกเปลี่ยนความถี่มากกว่าการแข่งขันความสามารถ LM2596 ไม่ได้ทำสิ่งที่ LM2576 ทำไม่ได้ มันทำที่ความถี่ที่สูงกว่า และการเปรียบเทียบนี้เคารพความสัมพันธ์นั้นโดยอ่านความถี่เป็นแกนการตัดสินใจ

วิธีที่ความถี่การสลับเปลี่ยน converter

ความถี่การสลับเปลี่ยน converter ที่ส่วนที่เล็กที่สุด ซึ่งก็คือตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเอาต์พุต Buck converter เก็บพลังงานในตัวเหนี่ยวนำระหว่างเวลาที่สวิตช์เปิดและส่งมอบระหว่างเวลาที่สวิตช์ปิด และความถี่ที่สูงขึ้นหมายความว่ารอบสั้นลงและพลังงานที่เก็บต่อรอบน้อยลง ดังนั้นค่าความเหนี่ยวนำและขนาดทางกายภาพของตัวเหนี่ยวนำจึงลดลงสำหรับกระแสเอาต์พุตและริปเปิลเท่าเดิม LM2596 ที่ 150 กิโลเฮิรตซ์โดยทั่วไปจับคู่กับตัวเหนี่ยวนำประมาณหลายสิบไมโครเฮนรีและตัวเก็บประจุเอาต์พุตขนาดเล็ก ในขณะที่ LM2576 ที่ 52 กิโลเฮิรตซ์จับคู่กับตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่กว่า มักจะมากกว่าร้อยไมโครเฮนรีขึ้นไป และตัวเก็บประจุ bulk ขนาดใหญ่กว่า สำหรับรางเดียวกัน ความถี่ยังกำหนดรูปแบบริปเปิลเอาต์พุตที่ค่าเดียวกัน เนื่องจากความถี่ที่สูงขึ้นกระจายพัลส์ประจุและช่วยให้ฟิลเตอร์ทำให้การเบี่ยงเบนที่เล็กลงเรียบขึ้น ผู้ออกแบบที่อ่านความถี่จะอ่านตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่วงจรต้องการ และข้อเท็จจริงเพียงอย่างเดียวนี้คือเหตุผลที่ LM2596 ทำให้รางเล็กลง

ตัวเหนี่ยวนำและตัวกรองเอาต์พุต: LM2596 เทียบกับ LM2576

ตัวเหนี่ยวนำคือชิ้นส่วนที่ทำให้บอร์ด LM2596 และ LM2576 มีลักษณะแตกต่างกัน และการเปรียบเทียบตัวกรองคือการเปรียบเทียบความถี่ที่ปรากฏเป็นรูปธรรม การออกแบบ buck ของ LM2596 ที่ 150 กิโลเฮิรตซ์ใช้ตัวเหนี่ยวนำในช่วงหลายสิบไมโครเฮนรี มักจะเป็นแกน drum แบบชิลด์ขนาดเล็ก และตัวเก็บประจุเอาต์พุตที่กรอง ripple ที่ 150 กิโลเฮิรตซ์ให้อยู่ในระดับที่ต้องการ และรางทั้งหมดพอดีในพื้นที่ขนาดกะทัดรัด การออกแบบ buck ของ LM2576 ที่ 52 กิโลเฮิรตซ์ใช้ตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่กว่า มักจะเป็นค่าร้อยไมโครเฮนรีหรือมากกว่า และตัวเก็บประจุเอาต์พุตขนาดใหญ่กว่า และรางใช้พื้นที่บอร์ดและความสูงมากขึ้น การแลกเปลี่ยนนี้คือของขวัญและต้นทุนของความถี่: LM2596 ประหยัดพื้นที่บอร์ดแต่สร้างสัญญาณรบกวนที่ความถี่สูงกว่า และ LM2576 ใช้พื้นที่บอร์ดแต่สร้างสัญญาณรบกวนที่ความถี่ต่ำกว่า การเลือกพิจารณางบประมาณพื้นที่และงบประมาณสัญญาณรบกวนของบอร์ดร่วมกัน เพราะตัวกรองที่ความถี่บังคับคือความแตกต่างทางกายภาพระหว่างรางทั้งสอง

ตัวกรองอินพุตและเลย์เอาต์เป็นไปตามเรื่องราวความถี่เดียวกัน เพราะกระแสสลับของตัวแปลง buck เป็นแหล่งสัญญาณรบกวนทั้งที่อินพุตและเอาต์พุต LM2596 ที่ความถี่สูงกว่าต้องการตัวเก็บประจุอินพุตใกล้กับชิ้นส่วนและเลย์เอาต์ที่รักษาลูปสลับให้แน่น ในขณะที่ LM2576 ที่ความถี่ต่ำกว่าให้อภัยต่อเลย์เอาต์และขายาวได้มากกว่า ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเหตุผลว่าทำไมชิ้นส่วนรุ่นเก่าจึงยังคงอยู่ในโลกของงานอดิเรก Ripple ที่เอาต์พุตคือเป้าหมายการออกแบบเดียวกัน กำหนดโดยค่าตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่แต่ละความถี่ และการออกแบบที่ต้องการรางเงียบจะปรับขนาดตัวกรองที่ความถี่ของมันเองและเพิ่มตัวกรองหลังเมื่องบประมาณ ripple ต้องการ การเปรียบเทียบตัวกรองคือแก่นของความแตกต่างของความถี่ และนักออกแบบอ่านตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ และเลย์เอาต์ที่ความถี่บังคับก่อนเลือกระหว่างชิ้นส่วน

วิธีกำหนดขนาดตัวเหนี่ยวนำสำหรับแต่ละชิ้นส่วน

การกำหนดขนาดตัวเหนี่ยวนำสำหรับแต่ละชิ้นส่วนเป็นไปตามตารางในดาต้าชีตและความถี่ LM2576 ที่ 52 กิโลเฮิรตซ์จับคู่กับค่าความเหนี่ยวนำที่ใหญ่กว่าซึ่งดาต้าชีตเลือกตามแรงดันอินพุต แรงดันเอาต์พุต และกระแส โดยทั่วไปเป็นค่าประมาณหรือมากกว่าหนึ่งร้อยไมโครเฮนรีสำหรับราง 3 แอมป์ และมีการจัดอันดับกระแสอิ่มตัวเหนือกระแสสวิตช์พีค LM2596 ที่ 150 กิโลเฮิรตซ์จับคู่กับค่าความเหนี่ยวนำที่เล็กกว่า โดยทั่วไปในช่วงหลายสิบไมโครเฮนรีสำหรับรางเดียวกัน และมีการจัดอันดับกระแสพีคเดียวกันบนชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กกว่าทางกายภาพ ดาต้าชีตเลือกหมายเลขชิ้นส่วน ประเภทแกน และสายไฟ และนักออกแบบอ่านตารางที่จุดทำงานแทนการคาดเดาค่า ขนาดตัวเหนี่ยวนำเป็นผลโดยตรงของความถี่ และเป็นเหตุผลที่บอร์ดของ LM2596 มีขนาดเล็กกว่า ซึ่งเป็นความแตกต่างที่มองเห็นได้ชัดที่สุดในการเปรียบเทียบ

ประสิทธิภาพ ความร้อน และสมรรถนะ: LM2596 เทียบกับ LM2576

ประสิทธิภาพของ LM2596 และ LM2576 เป็นเรื่องราวครอบครัวเดียวกัน ประสิทธิภาพ buck คลาสสิก 80 เปอร์เซ็นต์ที่คงที่ตลอดช่วงการทำงานส่วนใหญ่ โดยมีความแตกต่างจากจุดทำงานและการสูญเสียสวิตช์ LM2596 ที่ความถี่สูงกว่าเพิ่มการสูญเสียสวิตช์เล็กน้อยที่สวิตช์และไดโอด และ LM2576 ที่ความถี่ต่ำกว่ารับภาระการสูญเสียตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่กว่า และประสิทธิภาพสุทธิที่เอาต์พุตเดียวกันใกล้เคียงกัน โดยเส้นโค้งในดาต้าชีตแสดงค่าปฏิบัติที่แต่ละอินพุตและเอาต์พุต ความร้อนเป็นไปตามประสิทธิภาพและกระแส: buck 3 แอมป์จากอินพุต 12 โวลต์ไปยังเอาต์พุต 5 โวลต์ลดกำลังที่เวอร์ชันเชิงเส้นจะเผาไหม้ลงครึ่งหนึ่ง และกำลังที่เหลือกระจายผ่านแพ็คเกจ แท็บ TO-220 หรือแผ่น TO-263 และทองแดงบอร์ด การเปรียบเทียบประสิทธิภาพและความร้อนเป็นการเปรียบเทียบค่าที่ใกล้เคียงกันและแพ็คเกจที่ใช้ร่วมกัน และการเลือกระหว่างสองชิ้นส่วนไม่ได้ถูกตัดสินโดยประสิทธิภาพ มันถูกตัดสินโดยความถี่และพื้นที่ที่ส่วนก่อนหน้าของคู่มือนี้อ่าน

สมรรถนะยังมีการตอบสนองและการป้องกันที่ทั้งสองชิ้นส่วนมีร่วมกัน เพราะลักษณะของตระกูลคือความเรียบง่ายของ SIMPLE SWITCHER ทั้งสองชิ้นส่วนต้องการเพียงตัวเหนี่ยวนำ ไดโอด ตัวเก็บประจุ และเครือข่ายป้อนกลับ โดยไม่มีการชดเชยภายนอก เพราะการชดเชยภายในถูกออกแบบสำหรับความถี่คงที่ และทั้งสองมีขีดจำกัดกระแสและการปิดการทำงานเมื่อร้อนเกินที่ปกป้องชิ้นส่วนและโหลด การเริ่มต้น soft-start และการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงโหลดแตกต่างกันในรายละเอียด และเส้นโค้งในดาต้าชีตแสดงพฤติกรรม แต่ไม่มีชิ้นส่วนใดเป็นตัวแปลงที่ตอบสนองเร็ว มีฟีเจอร์มากของตระกูลใหม่กว่า การเปรียบเทียบสมรรถนะคือขอบเขตร่วมกันของตระกูล และความชอบสำหรับสองชิ้นส่วนคือความชอบของความถี่และพื้นที่มากกว่าของความสามารถ ประสิทธิภาพและความร้อนคือตัวเลขที่ซื่อสัตย์ของตระกูล และความถี่คือตัวแบ่งแยกของตระกูล

การสูญเสียสวิตช์เปลี่ยนแปลงอย่างไรกับความถี่

การสูญเสียสวิตช์คือพลังงานที่สูญเสียทุกครั้งที่สวิตช์เปิดและปิด และมันขยายตามความถี่เพราะความถี่ที่สูงกว่าคูณจำนวนการเปลี่ยนสถานะ LM2596 ที่ 150 กิโลเฮิรตซ์เปลี่ยนสถานะสามเท่าบ่อยครั้งกว่า LM2576 ที่ 52 กิโลเฮิรตซ์ ดังนั้นสวิตช์และไดโอดที่ความถี่สูงกว่ารับส่วนแบ่งการสูญเสียสวิตช์ที่ใหญ่กว่า โดยเท่ากันทุกประการ และเส้นโค้งประสิทธิภาพที่โหลดเบาสามารถแสดงความแตกต่างได้ ขนาดจริงขึ้นอยู่กับเวลาขึ้นและเวลาลงของสวิตช์ การกู้คืนของไดโอด และความต้านทาน AC ของตัวเหนี่ยวนำ และที่จุดทำงานปกติ 3 แอมป์ ทั้งสองชิ้นส่วนให้ผลลัพธ์ใกล้เคียงกัน โดยชิ้นส่วนความถี่ต่ำกว่ามักจะมีประสิทธิภาพดีกว่าเล็กน้อยที่โหลดหนัก และชิ้นส่วนความถี่สูงกว่ารักษาความได้เปรียบในโซลูชันตัวกรองขนาดเล็ก นักออกแบบอ่านเส้นโค้งประสิทธิภาพที่อินพุตและเอาต์พุตเฉพาะ แทนที่จะเปรียบเทียบสองชิ้นส่วนด้วยตัวเลขเดียว และข้อสรุปที่ซื่อสัตย์คือความถี่ตัดสินขนาดและ EMI และประสิทธิภาพเป็นไปตามเส้นโค้งมากกว่าหมายเลขชิ้นส่วน

ช่วงอินพุต ตัวเลือกเอาต์พุต และการป้องกัน: LM2596 vs LM2576

ช่วงอินพุตและตัวเลือกเอาต์พุตของชิ้นส่วนทั้งสองรุ่นเหมือนกัน เนื่องจากตระกูลใช้สเปคร่วมกัน และการเปรียบเทียบถือว่าเป็นข้อมูลร่วมมากกว่าความแตกต่าง ทั้งคู่ step down จากอินพุตที่ทำงานได้สูงสุดประมาณ 40 โวลต์สำหรับเกรดมาตรฐานและประมาณ 60 โวลต์สำหรับเกรด HV ทั้งคู่จ่ายเอาต์พุตในเวอร์ชันคงที่ 3.3, 5, 12 และ 15 โวลต์ในไลน์คลาสสิก หรือในเวอร์ชันปรับได้ซึ่งเอาต์พุตถูกตั้งค่าโดยตัวแบ่งแรงดันภายนอก และทั้งคู่ควบคุมเอาต์พุตด้วยความแม่นยำของตระกูลและพฤติกรรมโหลดและไลน์ตามที่ดาตาชีตระบุ สเปคอินพุตและเอาต์พุตร่วมหมายความว่าการออกแบบที่ใช้งาน LM2576 สามารถใช้งาน LM2596 บนอินพุตและเอาต์พุตเดียวกันได้ เพราะตัวเลขตรงกัน และความถี่เป็นความแตกต่างเพียงอย่างเดียวที่บอร์ดรับรู้ การป้องกัน ขีดจำกัดกระแสและการตัดความร้อน ก็ใช้ร่วมกันเช่นกัน และตัวกรองอินพุตและการป้องกันย้อนกลับและไฟกระชากที่ดาตาชีตแนะนำใช้กับทั้งคู่ กราวด์ร่วมเป็นเหตุผลที่การเปรียบเทียบเป็นการตัดสินใจเรื่องความถี่มากกว่าความสามารถ

เกรด HV ควรอ่านแยก เพราะเป็นตัวแปรที่ขยายขอบเขตของตระกูล LM2576HV และ LM2596HV รับอินพุตได้สูงสุดประมาณ 60 โวลต์ ซึ่งใช้กับบัสอุตสาหกรรม 48 โวลต์และโทรคมนาคม และชิ้นส่วน HV มีความแตกต่างของความถี่เหมือนกับชิ้นส่วนมาตรฐาน คือ LM2576HV ที่ 52 กิโลเฮิรตซ์และ LM2596HV ที่ 150 กิโลเฮิรตซ์ นักออกแบบที่ทำงานกับอินพุตที่สูงกว่าอ่านเกรด HV และการแลกเปลี่ยนความถี่อินดักเตอร์และฟิลเตอร์เหมือนกัน และกฎของการเปรียบเทียบใช้ได้ข้ามเกรด ตัวเลือกอินพุตและเอาต์พุตเป็นขอบเขตร่วมของตระกูล และเกรด HV ขยายขอบเขต และการเปรียบเทียบของชิ้นส่วนทั้งสองใช้ได้ทุกเกรดเพราะความแตกต่างของความถี่เป็นค่าคงที่ กราวด์ร่วมและขอบเขตร่วมทำให้การเปรียบเทียบชัดเจน และความถี่ยังคงเป็นแกนของการเลือก

เอาต์พุตคงที่เทียบกับปรับได้ในตระกูล buck

เอาต์พุตคงที่เทียบกับปรับได้ในตระกูล buck เป็นไปตามกฎเดียวกับที่ตระกูลเร็กกูเลเตอร์อื่นใช้ เลือกชิ้นส่วนคงที่ LM2576-5.0 หรือ LM2596-5.0 เมื่อรางเป็นแรงดันมาตรฐานและการออกแบบต้องการเอาต์พุตที่แม่นยำโดยไม่มีตัวแบ่งภายนอก และเลือกชิ้นส่วนปรับได้เมื่อรางเป็นค่าที่ไม่ใช่มาตรฐานหรือบอร์ดเดียวกันต้องให้บริการเอาต์พุตหลายตัวโดยการเปลี่ยนรีซิสเตอร์ ทั้งเวอร์ชันคงที่และปรับได้มีความแตกต่างของความถี่เดียวกันระหว่าง LM2596 และ LM2576 ดังนั้นการเลือกคงที่เทียบกับปรับได้จึงเป็นอิสระจากการเลือกความถี่ และนักออกแบบเลือกสถาปัตยกรรมเอาต์พุตและความถี่แยกกัน Buck ปรับได้เป็นเวอร์ชันที่อยู่เบื้องหลังโมดูลที่พบเห็นได้ทั่วไป และ buck คงที่เป็นรางการผลิต และการเปรียบเทียบครอบคลุมทั้งคู่ภายใต้กฎความถี่เดียวกัน

เมื่อไหร่ควรเลือก LM2596

เลือก LM2596 เมื่อพื้นที่และความสูงของบอร์ดมีความสำคัญ เพราะความถี่ 150 กิโลเฮิรตซ์ทำให้รางใช้อินดักเตอร์ขนาดเล็กลงและฟิลเตอร์เอาต์พุตขนาดเล็กลง และโซลูชันโปรไฟล์ต่ำคือเหตุผลที่มีอยู่ของ LM2596 เลือกมันเมื่อการออกแบบชอบรางที่ทันสมัยและกะทัดรัดกว่า เมื่อบอร์ดหนาแน่นและทุกลูกบาศก์มิลลิเมตรมีค่า และเมื่อ EMI ความถี่สูงขึ้นเล็กน้อยสามารถควบคุมได้ด้วยเลย์เอาต์และการกรองอินพุตที่ความถี่สูงกว่าต้องการ เลือก LM2596 สำหรับบิลด์ที่ใหม่กว่า การออกแบบโมดูล และบอร์ดที่อินดักเตอร์ขนาดเล็กกว่าเป็นข้อได้เปรียบในการตัดสินใจ เพราะของขวัญของความถี่คือพื้นที่ที่ประหยัดได้ LM2596 คือคำตอบสำหรับรางขนาดกะทัดรัด และกฎของการเปรียบเทียบคือให้ชิ้นส่วนที่ใหม่กว่าเป็นเจ้าของ buck ที่จำกัดพื้นที่

การเลือก 2596 ยังอ่านระบบนิเวศด้วย เพราะ LM2596 และโมดูลของมันเป็นมาตรฐานงาน และชิ้นส่วนและชุมชนรอบโมดูลปรับได้มีมากมาย ต้นแบบที่ใช้โมดูล LM2596 แปลงเป็น LM2596 บนบอร์ดการผลิตได้ง่าย และเวอร์ชันคงที่และปรับได้และเกรด HV ครอบคลุมช่วง ดังนั้นการออกแบบที่ใช้มาตรฐาน LM2596 จึงมีแหล่งจัดหาที่ลึกและใช้งานได้จริง มุมมองการทดแทนยังคงมีผลเพราะ pinout เป็นมาตรฐานข้ามผู้จำหน่ายและชิ้นส่วนภายในประเทศ และการจัดหามีความลึกเพราะชิ้นส่วนเป็นคลาสสิกของงาน เรื่องราวของ LM2596 คือคอนเวอร์เตอร์ขนาดกะทัดรัดและระบบนิเวศโมดูล และมุมมองของคู่มือตรงกัน ความถี่ที่ถูกต้อง ฟิลเตอร์ขนาดเล็ก และตระกูลที่ลึก

เมื่อไหร่ควรเลือก LM2576

เลือก LM2576 เมื่อบอร์ดมีพื้นที่เพียงพอและค่าการออกแบบต้องการความถี่สวิตชิ่งที่ต่ำกว่า เพราะเรล 52 กิโลเฮิรตซ์สวิตช์สัญญาณรบกวนในแถบความถี่ต่ำและยืดหยุ่นต่อการจัดวางลายเอียงอาด้วยและขั้วยาว ซึ่งเหมาะกับบอร์ดที่มีความหนาแน่นต่ำและการออกแบบแบบปรับปรุงใหม่ เลือกมันเมื่อการออกแบบทำงานที่โหลดที่การสูญเสียจากการสวิตช์ของคอนเวอร์เตอร์ความถี่ต่ำนั้นต่ำกว่าเล็กน้อย และเมื่อขดลวดเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ขึ้นเป็นที่ยอมรับได้เพื่อแลกกับ EMI ความถี่ต่ำที่การออกแบบของชิ้นส่วนรุ่นเก่าได้รับมา เลือก LM2576 สำหรับบอร์ดที่ใช้อยู่แล้ว การออกแบบที่เป็นมาตรฐานแล้ว และแอปพลิเคชันที่สัญญาณรบกวนของความถี่ในแถบสูงจะทำให้การกรองซับซ้อนขึ้น เพราะการแลกเปลี่ยนของชิ้นส่วนรุ่นเก่าคือพื้นที่ที่มันใช้ไป LM2576 คือคำตอบสำหรับเรลที่ให้อภัยเรื่องพื้นที่และ EMI ความถี่ต่ำ และกฎของการเปรียบเทียบคือให้ชิ้นส่วนต้นฉบับเป็นเจ้าของการจัดวางที่เงียบ

การเลือก 2576 ยังอ่านมรดกของตระกูลด้วย เพราะ LM2576 คือ SIMPLE SWITCHER ต้นฉบับที่อุตสาหกรรมได้ผลิตและให้บริการมาหลายทศวรรษ ดาตาชีตเป็นมาตรฐานแล้ว APPnotes มีอย่างครอบคลุม ชุมชนรู้จักชิ้นส่วนนี้ และชิ้นส่วนกับโมดูลของมันมีในสต็อกทุกที่ ดังนั้นการออกแบบที่เลือก LM2576 จะได้รับการจัดหาแหล่งซื้อที่ลึกซึ้งและมีเอกสารรองรับอย่างดี มุมมองการทดแทนยังคงใช้พินเอาต์และแพ็คเกจเดิม และการจัดหาแหล่งซื้อครอบคลุมผู้จำหน่ายหลายรายและชิ้นส่วนในประเทศ LM2576 คือใบหน้ารุ่นเก่าของตระกูล และเรื่องราวของมันคือเรลที่พิสูจน์แล้วและเอกสารที่ลึกซึ้ง และคู่มือนี้ถือว่ามันเป็นทางเลือกจริงมากกว่าแค่ตัวเลือกล้าสมัย เพราะการแลกเปลี่ยนระหว่างพื้นที่และสัญญาณรบกวนเป็นการตัดสินใจด้านวิศวกรรมที่ชอบธรรม

วิธีออกแบบ Buck Converter รอบชิ้นส่วนเหล่านี้

การออกแบบ buck converter รอบ LM2596 หรือ LM2576 เป็นแบบฝึกหัดการเลือกชิ้นส่วนขนาดเล็ก และตัวอย่างที่ทำเสร็จแล้วทำให้ความแตกต่างระหว่างสองชิ้นส่วนนี้เป็นรูปธรรม มาใช้เรลทั่วไป: อินพุต 12 โวลต์ เอาต์พุต 5 โวลต์ และโหลด 1 แอมป์ การเลือกแรกคือไดโอด ซึ่งต้องเป็นชนิดฟาสต์รีคัฟเวอรีหรือช็อตตกีที่ระบุสำหรับแรงดันอินพุตบวกส่วนเผื่อและสำหรับกระแสฟอร์เวิร์ดเฉลี่ย เพราะไดโอดนำกระแสในช่วงเวลาที่สวิตช์ปิดเมื่อขดลวดเหนี่ยวนำฟรีวีล และไดโอดที่ช้าจะเผาผลาญประสิทธิภาพมากขึ้นและร้อนขึ้น การเลือกที่สองคือขดลวดเหนี่ยวนำ และที่นี่สองชิ้นส่วนแยกทางกัน: ตารางการเลือกขดลวดเหนี่ยวนำในดาตาชีตให้ค่าจากแรงดันอินพุต แรงดันเอาต์พุต และกระแส และสำหรับเรล 12 โวลต์เป็น 5 โวลต์ 1 แอมป์ LM2596 ที่ 150 กิโลเฮิรตซ์โดยทั่วไปเลือกขดลวดเหนี่ยวนำในระดับ 33 ไมโครเฮนรีที่มีคะแนนกระแสอิ่มตัวสูงกว่ากระแสสวิตช์พีค ในขณะที่ LM2576 ที่ 52 กิโลเฮิรตซ์เลือกค่าในระดับ 100 ไมโครเฮนรีสำหรับเรลเดียวกัน การเลือกที่สามคือตัวเก็บประจุเอาต์พุต ซึ่งดาตาชีตกำหนดขนาดตามริปเปิลเอาต์พุตและความเสถียร ตัวเก็บประจุ ESR ต่ำในระดับ 220 ไมโครฟารัดสำหรับ LM2596 และตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ในระดับ 330 ไมโครฟารัดสำหรับ LM2576 โดย ESR ต่ำและคะแนนกระแสริปเปิลอ่านเทียบกับโหลด การเลือกที่สี่คือตัวเก็บประจุอินพุต ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลติกระดับ 100 ไมโครฟารัดวางใกล้ชิ้นส่วนเพื่อรองรับกระแสอินพุตที่สวิตช์ แบ็คฟีดเป็นตัวสุดท้าย: เวอร์ชันคงที่ไม่ต้องการไดวายเดอร์ และเวอร์ชันปรับได้ตั้งค่าเอาต์พุตด้วยตัวต้านทานสองตัวโดยใช้เรเฟอเรนซ์ของตระกูล และความทนทานของไดวายเดอร์เข้าร่วมกับความทนทานของเอาต์พุต

ตัวอย่างที่ทำเสร็จแล้วยังพิจารณาเรื่องการจัดวางด้วย เพราะกระแสที่สวิตช์ของ buck converter เป็นแหล่งสัญญาณรบกวนที่การจัดวางจะหยุดยั้งหรือปล่อยออก รักษาลูปที่สวิตช์ให้แน่น ตัวเก็บประจุอินพุต สวิตช์ ไดโอด และขดลวดเหนี่ยวนำ ในลูปที่เล็กที่สุด เพราะพื้นที่ของลูปคือสายอากาศสำหรับสัญญาณรบกวนที่การกรองอินพุตและเอาต์พุตจะดักไม่ได้หมด วางชิ้นส่วน ไดโอด และขดลวดเหนี่ยวนำใกล้กัน และเทรซแบ็คฟีดห่างจากโหนดสวิตช์ เพื่อให้เรเฟอเรนซ์ไม่รับสัญญาณรบกวนจากการสวิตช์ ระเบียบวินัยด้านการจัดวางคือความแตกต่างระหว่างคอนเวอร์เตอร์ที่ทำงานบนเบนช์กับตัวที่ผ่านการทดสอบ EMI และมันคือระเบียบวินัยเดียวกันไม่ว่าความถี่ใด LM2596 150 กิโลเฮิรตซ์ต้องการการจัดวางที่แน่นกว่าและตัวเก็บประจุอินพุตที่ใกล้กว่า และ LM2576 52 กิโลเฮิรตซ์ยืดหยุ่นกว่า ซึ่งเป็นผลทางกายภาพของความถี่ที่เกิดซ้ำในระดับบอร์ด การออกแบบที่ทำตามคำแนะนำการจัดวางในดาตาชีตจะสร้างเรลที่ผู้ผลิตโมดูลได้พิสูจน์แล้ว ซึ่งเป็นการสำเร็จในทางปฏิบัติของการเลือกชิ้นส่วน

ตารางการเลือกขดลวดเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่ทำเป็นตัวอย่าง

ตารางการเลือกที่ทำเป็นตัวอย่างทำให้การออกแบบเป็นรูปธรรม และเป็นตารางที่ผู้สร้างโมดูลใช้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับอินพุต 12 โวลต์และเอาต์พุต 5 โวลต์ 1 แอมป์: LM2596 เลือกขดลวดเหนี่ยวนำใกล้ 33 ไมโครเฮนรี ตัวเก็บประจุเอาต์พุต ESR ต่ำใกล้ 220 ไมโครฟารัด ไดโอดช็อตตกีที่ระบุใกล้ 40 โวลต์และสำหรับค่าเฉลี่ย 1 แอมป์ และตัวเก็บประจุอินพุตใกล้ 100 ไมโครฟารัด; LM2576 เลือกขดลวดเหนี่ยวนำใกล้ 100 ไมโครเฮนรี ตัวเก็บประจุเอาต์พุตใกล้ 330 ไมโครฟารัด คลาสไดโอดเดียวกัน และตัวเก็บประจุอินพุตเดียวกัน ค่ามาจากตารางการเลือกในดาตาชีต และนักออกแบบอ่านค่าที่จุดทำงานมากกว่าจากความจำ เพราะตารางคำนึงถึงแรงดันอินพุต ริปเปิล และความเสถียรที่ตัวเลขเดียวไม่สามารถทำได้ การตรวจสอบกระแสอิ่มตัวของขดลวดเหนี่ยวนำคือการตรวจสอบที่ตารางละเว้น: กระแสสวิตช์พีค ค่าเฉลี่ยบวกครึ่งของริปเปิล ต้องต่ำกว่าคะแนนอิ่มตัวของขดลวดเหนี่ยวนำ ไม่งั้นขดลวดเหนี่ยวนำจะอิ่มตัว ความเหนี่ยวนำลดลง และคอนเวอร์เตอร์สูญเสียประสิทธิภาพและการควบคุม การตรวจสอบกระแสริปเปิลของตัวเก็บประจุคือการตรวจสอบที่สอง เพราะกระแสที่สวิตช์ผ่านเคสขนาดเล็กจะทำให้มันร้อนเกินไป และ ESR ต่ำกับคะแนนกระแสริปเปิลอ่านร่วมกัน ตารางเปลี่ยนดาตาชีตเป็นการออกแบบ และการออกแบบเปลี่ยน LM2596 หรือ LM2576 เป็นเรลที่ทำงานได้

ประสิทธิภาพและความร้อน: การคำนวณตัวอย่างสำหรับ LM2596 และ LM2576

ประสิทธิภาพและพฤติกรรมด้านความร้อนของตระกูล buck ดูได้ดีที่สุดจากการคำนวณตัวอย่าง และตัวเลขคือสิ่งที่บอกความจริงของการเปรียบเทียบ พิจารณาราง 12 โวลต์เป็น 5 โวลต์ กระแส 1 แอมป์: กำลังขาออกคือ 5 วัตต์ และที่ประสิทธิภาพปกติของตระกูลประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ กำลังขาเข้าคือกำลังขาออกหารด้วยประสิทธิภาพ ประมาณ 6.25 วัตต์ ดังนั้นคอนเวอร์เตอร์กระจายส่วนต่าง ประมาณ 1.25 วัตต์ ผ่านสวิตช์ ไดโอด และตัวเหนี่ยวนำ เปรียบเทียบกับเร็กกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นบนรางเดียวกัน ซึ่งกระจายส่วนต่างของขาเข้าลบขาออกคูณกระแส ประมาณ 7 วัตต์ และ 1.25 วัตต์ของ buck คือเหตุผลที่สวิตชิ่งเร็กกูเลเตอร์มีอยู่ ความร้อนเป็นเพียงเศษเสี้ยวของแบบเชิงเส้น และบอร์ดไม่ต้องการฮีตซิงก์ขนาดใหญ่ อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อของสวิตช์ buck ขึ้นอยู่กับกำลังที่กระจายและแพ็คเกจ: แพ็คเกจ TO-220 ที่มีความต้านทานความร้อนในอากาศปกติประมาณ 50 องศาต่อวัตต์ ทำให้จุดเชื่อมต่ออยู่ที่ประมาณอุณหภูมิแวดล้อม 25 องศาบวก 1.25 คูณ 50 ประมาณ 87 องศา ซึ่งอยู่ภายในค่าจำกัด 125 องศาแต่ร้อน และฮีตซิงก์หรือทองแดงบนบอร์ดจะลดลงเหลือ 40 องศาที่เย็น การคำนวณเหมือนกันสำหรับทั้งสองชิ้นส่วน และความแตกต่างระหว่างสองชิ้นคือรายละเอียดของการสูญเสียจากการสวิตช์ ไม่ใช่หัวข้อหลัก

ความถี่สวิตช์เพิ่มพจน์ความร้อนของตัวเอง และตัวเลขจากการคำนวณแสดงว่าทำไมจึงแทบไม่เคยเป็นตัวเลือกหลัก LM2596 ที่ 150 กิโลเฮิรตซ์ทำการเปลี่ยนสถานะบ่อยกว่า LM2576 ที่ 52 กิโลเฮิรตซ์สามเท่า และการเปลี่ยนสถานะแต่ละครั้งเผาไหม้การสูญเสียจากการสวิตช์เล็กน้อยในสวิตช์และไดโอด ดังนั้นชิ้นส่วนความถี่สูงกว่าจึงรับการสูญเสียจากการสวิตช์มากกว่าเล็กน้อยบนรางเดียวกัน และเส้นโค้งประสิทธิภาพที่โหลดเบาอาจแสดงความแตกต่าง ขนาดที่จุดทำงานปกติคือไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้น และเส้นโค้งประสิทธิภาพในดาตาชีตแสดงค่าจริงที่ขาเข้าและขาออกแต่ละจุด ดังนั้นนักออกแบบอ่านเส้นโค้งที่จุดทำงาน ไม่ใช่เปรียบเทียบชิ้นส่วนด้วยตัวเลขเดียว ดังนั้นการคำนวณตัวอย่างด้านความร้อนจึงจบลงที่จุดที่การเลือกเริ่มต้น: ความถี่กำหนดตัวเหนี่ยวนำและฟิลเตอร์และเลย์เอาต์ และประสิทธิภาพและความร้อนตามเส้นโค้งและแพ็คเกจ และรางที่พอดีกับบอร์ดที่ความสามารถด้านความร้อนของแพ็คเกจให้บริการโดยชิ้นส่วนใดก็ได้ด้วยตัวเลขที่ดาตาชีตแสดง การคำนวณตัวอย่างคือตัวเลขเบื้องหลัง "คลาส 80 เปอร์เซ็นต์" ที่แคตตาล็อกอ้าง และเป็นตัวเลขที่การออกแบบความร้อนใช้

การวัดริปเปิลและนอยส์ขาออกบนเบนช์

การวัดริปเปิลขาออกและนอยส์จากการสวิตช์ของ LM2596 หรือ LM2576 เป็นขั้นตอนบนเบนช์ที่ยืนยันการออกแบบฟิลเตอร์ และการตั้งค่าการวัดที่ถูกต้องคือครึ่งหนึ่งของผลลัพธ์ ใช้ออสซิลโลสโคปพร้อมโพรบ 10x และสายดินสั้น หรือสปริงกราวด์ของโพรบ และวัดโดยตรงข้ามคาปาซิเตอร์ขาออก เพราะสายดินยาวรับนอยส์จากลูปที่การวัดเข้าใจผิดว่าเป็นสเปค ตั้งค่าสโคปเป็น AC-coupled และใช้ขีดจำกัดแบนด์วิดท์ 20 เมกะเฮิรตซ์ ซึ่งตัดนอยส์แบบบรอดแบนด์ออกและเผยให้เห็นริปเปิลจากการสวิตช์ที่ดาตาชีตระบุ การอ่านแสดงริปเปิลที่ความถี่สวิตช์ ริปเปิล 150 กิโลเฮิรตซ์สำหรับ LM2596 และ 52 กิโลเฮิรตซ์สำหรับ LM2576 โดยมีแอมพลิจูดในหลักสิบมิลลิโวลต์สำหรับฟิลเตอร์ขนาดเหมาะสม และสไปค์ที่ขอบสวิตช์คือนอยส์เร็วที่ขีดจำกัดแบนด์วิดท์เอาออก การวัดคือการยืนยันว่าตารางตัวเหนี่ยวนำและคาปาซิเตอร์มีขนาดถูกต้อง และเป็นตัวเลขที่การออกแบบบันทึกไว้ข้างการทดสอบโหลด

การวัดยังอ่านขั้นตอนโหลด ซึ่งเป็นทรานเซียนท์ที่ฟิลเตอร์ต้องรักษา ทำขั้นตอนโหลดจาก 20 เปอร์เซ็นต์เป็น 80 เปอร์เซ็นต์ของค่าพิกัดด้วยโหลดอิเล็กทรอนิกส์ และสังเกตขาออกบนสโคป การลดลงที่ขั้นตอนและการกู้คืนและริงกิง และเปรียบเทียบผลลัพธ์กับการตอบสนองทรานเซียนต์ของดาตาชีต คาปาซิเตอร์ขาออกที่ใหญ่ขึ้นและ ESR ที่ต่ำลงทำให้การตอบสนองแน่นขึ้น และเลย์เอาต์ที่มีลูปยาวทำให้ผ่อนคลายลง ดังนั้นการอ่านขั้นตอนโหลดคือส่วนต่อประสานระหว่างฟิลเตอร์และเลย์เอาต์ การวัดเดียวกันทำบนเวอร์ชันคงที่และปรับได้ และเลย์เอาต์ของไดวิเดอร์ฟีดแบ็คแสดงในนอยส์ที่ขา adjust รับ ซึ่งคาปาซิเตอร์ไบพาสบนขา adjust แก้ไข การวัดริปเปิลและขั้นตอนโหลดคือครึ่งหนึ่งของการออกแบบฟิลเตอร์บนเบนช์ และคอนเวอร์เตอร์ที่อ่านสะอาดบนสโคปคือคอนเวอร์เตอร์ที่ค่าดาตาชีตบอร์ดได้ยืนยัน ซึ่งเป็นการสำเร็จของกระบวนการออกแบบที่ตารางการเลือกเริ่มต้น

การแก้ไขปัญหาบักคอนเวอร์เตอร์

ปัญหาของบักคอนเวอร์เตอร์ที่เกิดขึ้นบนบอร์ดใหม่มีลักษณะที่คงที่ และการแก้ไขปัญหาทำได้โดยตรวจสอบตามรายการสั้นๆ ถ้าเอาต์พุตไม่ควบคุม ให้ตรวจสอบแรงดันอินพุตเทียบกับค่าต่ำสุดของชิ้นส่วนและโดรปเอาต์ ตรวจสอบสายไฟของฟีดแบคดิไวเดอร์ในเวอร์ชันปรับได้ และตรวจสอบขาอีเนเบิลที่หายไปหรือวางผิดที่ เนื่องจากชิ้นส่วนคงที่ที่ไม่มีอีเนเบิลต้องการเพียงอินพุต ในขณะที่ชิ้นส่วนปรับได้ต้องการดิไวเดอร์ ถ้าเอาต์พุตสั่นหรือบอร์ดบัสเซอร์ สาเหตุที่เป็นไปได้คือตัวเหนี่ยวนำเข้าสู่ความอิ่มตัว ค่า ESR ของคาปาซิเตอร์เอาต์พุตอยู่นอกช่วงที่ดาตาชีตระบุ หรือลูปเลย์เอาต์ที่กระแสสวิตช์กระตุ้น และวิธีแก้ไขคือตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ขึ้นที่มีค่าอิ่มตัวสูงกว่า คาปาซิเตอร์ที่ถูกต้อง และลูปที่แน่นหนา ถ้าชิ้นส่วนร้อนเกินไป ให้ตรวจสอบไดโอด ไดโอดเรคติไฟเออร์ที่ช้าเพิ่มการสูญเสียการกูคืน ตรวจสอบความต้านทาน AC ของตัวเหนี่ยวนำ และตรวจสอบทองแดงบอร์ดใต้ชิ้นส่วน เนื่องจากเส้นทางความร้อนเป็นส่วนหนึ่งของคะแนน ถ้าเอาต์พุตส่งเสียงร้องที่ความถี่เซรามิกคาปาซิเตอร์ วิธีแก้ไขคือเลย์เอาต์และค่าคาปาซิเตอร์ที่ดาตาชีตแนะนำ และเสียงร้องเกิดจากเซรามิกไพเอซโซอิเล็กทริกหรือแกนตัวเหนี่ยวนำสั่นที่ความถี่สวิตช์ รายการการแก้ไขปัญหาเป็นจุดสิ้นสุดเชิงปฏิบัติของการออกแบบ และเป็นรายการตรวจสอบที่นักออกแบบเก็บไว้สำหรับบอร์ดแรกของทุกบักเรล

เวอร์ชันโมดูลแบบปรับได้และการออกแบบของมัน

โมดูลแบบปรับได้คือจุดที่วิศวกรส่วนใหญ่เริ่มต้นทำความรู้จักกับ LM2596 และ LM2576 และการเข้าใจการออกแบบโมดูลจะอธิบายโลกเชิงปฏิบัติของชิ้นส่วนนี้ บักโมดูลที่พบเห็นได้ทั่วไปสร้างขึ้นรอบตัวแปรแบบปรับได้ โดยมีทริมเมอร์หรือดิไวเดอร์ตัวต้านทานคงที่ตั้งค่าเอาต์พุต พอเทนทิโอมิเตอร์บนบอร์ดสำหรับหน้าปัด คาปาซิเตอร์อินพุต คาปาซิเตอร์เอาต์พุต ตัวเหนี่ยวนำ ไดโอด และมักมีไฟ LED สถานะ และการประกอบทั้งหมดนี้คือแอปพลิเคชันแบบปรับได้ในดาตาชีตที่ทำให้เป็นจริง ทริมเมอร์ของโมดูลตั้งค่าเอาต์พุตผ่านดิไวเดอร์อ้างอิง และวงจรเดียวกันกับทริมเมอร์ที่ถูกแทนที่ด้วยตัวต้านทานคงที่คือเรลการผลิต นี่คือเหตุผลว่าทำไมการออกแบบโมดูลจึงแปลงเป็นการออกแบบบอร์ดได้โดยตรง โมดูลยังแสดงชิ้นส่วนที่การออกแบบแต่ละรายการต้องการ ตัวเหนี่ยวนำที่ความถี่ที่เลือก ไดโอด และคาปาซิเตอร์ และนักออกแบบที่อ่านโมดูลได้สามารถอ่านบอร์ดได้ โมดูลคือบทนำของชิ้นส่วน และดาตาชีตคือการสมบูรณ์ของมัน นี่คือเส้นทางที่ตัวอย่างที่ทำงานในคู่มือนี้ติดตาม

เวอร์ชันโมดูลยังมีตัวเลือกการออกแบบที่ทุกการสร้างสืบทอด ทริมเมอร์เพิ่มความทนทานต่อเอาต์พุต ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าเชิงปกติของโมดูลจึงมีความแม่นยำเท่ากับทริมเมอร์และอ้างอิงเท่านั้น และการออกแบบการผลิตแทนที่ทริมเมอร์ด้วยตัวต้านทานคงที่แม่นยำ เลย์เอาต์ของโมดูลคือลูปกะทัดรัดที่ดาตาชีตแนะนำ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโมดูลจึงทำงานได้ดีขนาดนั้น และบอร์ดที่คัดลอกเลย์เอาต์ของโมดูลจึงสืบทอดพฤติกรรมของมัน ไฟ LED สถานะและทริมเมอร์ดึงกระแสเล็กน้อยจากเรล และความแม่นยำที่รายงานของโมดูลละเว้นค่าเหล่านั้น การออกแบบโมดูลคือเทมเพลตเชิงปฏิบัติ และตารางและหมายเหตุเลย์เอาต์ที่ทำงานในคู่มือนี้คือการวิเคราะห์เบื้องหลังเทมเพลต ดังนั้นนักออกแบบที่เริ่มต้นด้วยโมดูลและย้ายไปยังบอร์ดการผลิตจะอ่านวงจรเดียวกันในทั้งสองที่ โมดูลคือใบหน้าหน้างานของ LM2596 และ LM2576 และการออกแบบที่คู่มือนี้อธิบายคือใบหน้าเดียวกันที่วาดบนบอร์ด

LM2596 vs LM2576: ทางเลือกและการทดแทน

มุมมองการทดแทนของการเปรียบเทียบ LM2596 vs LM2576 คือการจัดหาแหล่งซื้อที่ทั้งสองตัวเลือกเปิดไว้ และเป็นมุมมองเดียวกันสำหรับทั้งสองชิ้นส่วน ทั้งคู่อยู่ในตระกูลบักที่ผู้ผลิตและผู้ผลิตในประเทศสร้างซ้ำพินเอาต์ และเวอร์ชันคงที่ ปรับได้ และเกรด HV ครอบคลุมช่วง ดังนั้นการออกแบบที่เลือกตัวใดตัวหนึ่งจะมีแหล่งจ่ายไฟที่ลึกและพินเข้ากันได้ การรับรองการทดแทนใช้ระเบียบวินัยเดียวกับการแทนที่ใดๆ: ยืนยันแพ็คเกจและพินเอาต์ TO-220 หรือ TO-263 ยืนยันว่าความถี่เป็นของชิ้นส่วนเอง เนื่องจาก LM2596 และ LM2576 ไม่สามารถสลับกันได้ที่พินเอาต์เดียวกันโดยไม่เปลี่ยนตัวเหนี่ยวนำและฟิลเตอร์ ยืนยันอินพุตและเอาต์พุต และทดสอบการทดแทนบนบอร์ดในช่วงโหลดและอุณหภูมิ การทดแทนมีพินเข้ากันได้ภายในตระกูล และความแตกต่างของความถี่หมายความว่านักออกแบบที่สลับ 2576 สำหรับ 2596 หรือกลับกัน ต้องตรวจสอบตัวเหนี่ยวนำและฟิลเตอร์ใหม่แทนที่จะสันนิษฐานว่าค่าเดิมยังคงใช้ได้

การเปรียบเทียบยังระบุชิ้นส่วนพี่น้องที่ล้อมรอบทั้งสองตัว เนื่องจาก LM2596 และ LM2576 อยู่ในตระกูลที่มีสมาชิกมากขึ้น LM2676 และ LM2673 และชิ้นส่วน SIMPLE SWITCHER ที่เกี่ยวข้อง คอนเวอร์เตอร์ซิงโครนัสรุ่นใหม่กว่า และตัวควบคุมบักที่เข้ากันได้กับพินในประเทศล้วนทำหน้าที่บทบาทการลดแรงดันเดียวกันที่ความถี่เดียวกันและต่างกัน ดังนั้นการเลือกระหว่าง 2596 กับ 2576 จึงเป็นหนึ่งคู่ภายในตระกูลที่กว้างกว่า นักออกแบบที่อ่านการเปรียบเทียบ LM2596 กับ LM2576 วิธีนี้เลือกตามความถี่ พื้นที่ และงบประมาณ EMI รักษาชิ้นส่วนที่เลือกผ่านแหล่งจ่ายไฟที่ลึกของตระกูล และตรวจสอบฟิลเตอร์ใหม่เมื่อความถี่เปลี่ยน และระเบียบวินัยนี้เป็นคำตอบที่ใช้งานได้จริงที่สกีมาติกและบอร์ดยอมรับทั้งคู่