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什么是LM2596?其引脚又有哪些功能?
Chip37 | 2019-07-23 17:37:01    阅读:1799   发布文章

  LM2596系列是德州仪器(TI)生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片,它内含固定频率振荡器(150KHZ)和基准稳压器(1.23v),并具有完善的保护电路、电流限制、热关断电路等。利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。提供的有:3.3V、5V、12V及可调(-ADJ)等多个电压档次产品。

  

外形图


  图1 外形图

  1.特性

  此外,该芯片还提供了工作状态的外部控制引脚。LM2596系列开关稳压集成电路的主要特性如下:

  (1)输出电压:3.3V、5V、12V及(ADJ)等,最大输出电压37V

  (2)工作模式:低功耗/正常两种模式。可外部控制

  (3)工作模式控制:TTL电平相容

  (4)所需外部组件:仅四个(不可调);六个(可调)

  (5)器件保护:热关断及电流限制

  (6)封装形式:5脚(TO-220(T);TO-263(S))

  2.内部框图

  LM2596芯片内部框图

  

内部框图


  图2 内部框图

  注:此图为TO-220封装形式的内部框图。

  LM2596内部包含150KHZ振荡器、1.23v基准稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器和内部稳压电路等。

  为了产生不同的输出电压通常将比较器的负端接基准电压(1.23V ),正端接分压电阻网络。其中R1=1KΩ ,R2分别为1.7KΩ (3.3v),3.1KΩ(5V),8.8KΩ (12V)、0(-ADJ)。将输出电压的分压电阻网络的输出同内部基准稳压值1.23V进行比较,若电压有偏差,则可用放大器控制内部振荡器的输出占空比,从而使输出电压保持稳定。

  3.引脚图

  图3为LM2596芯片引脚示意图。1为+VIN,2为out put,3为gnd,4为feed back,5为on/off。

  

引脚示意图


  图3 引脚示意图

  各脚功能

  ①脚(VIN)是直流电压输入端,其最高值可达40V,最低值为4.5V;

  ②脚(OUTPUT)是开关管发射极开路输出端,也就是直流电压输出端。最高输出为37V,最低值为1.2V;

  ③脚(GND)是输入输出公共端,即接地端;

  ④脚(FEEDBACK)是稳压取样电压输入端,该脚一般与输出电压相连,通过IC内部分压网络监控输出电压的大小。当输出电压增大或者减小时,该脚电压同比例增大或者减小,经与内部基准稳压值1.23V相比较,内部放大器可自动调节振荡器的输出占空比,使输出电压减小或者增大。从而使输出电压稳定在额定值上;

  ⑤脚(ONOFF)是使能控制端,控制着输出端电压的有无,当该脚高于1.23V时,内部开关管被关断,输出电压为OV,当低于1.23V时,输出为额定电压,在实际使用中,该脚一般接地或者通过外接元件置于低于1.23V的电压上。

  6.散热问题

  LM2596有两种封装形式,5脚的TO-220(T)和5脚的TO-263(S)封装。

  一般情况下,TO-220(T)封装需要散热片。散热片的尺寸由输入电压、输出电压、负载电流和环境温度决定。图4示出了负载电流为3A,输入电压和输出电压不同时LM2596的温度高出环境温度的有关曲线。这些数据是在LM2596作为开关调节器在环境温度为25℃时测出的,这些温度上升的数据都是近似的,而且有许多因素可以影响这些温度,环境温度越高,需要散发的热量也就越多。

  

温度高出环境温度的曲线图


  图4 温度高出环境温度的曲线图

  TO-263(S)封装的LM2596是要焊接在PCB板上的表贴元件,铜和PCB板有助于这种封装器件和其他散热元件,如吸纳二极管和电感的散热。焊接这种封装器件的PCB上的覆铜区域至少要有0.4平方英寸,更多的覆铜区域会改善热特性,但是,当的面积大于6平方英寸时,在散热方面的改善就很小,如果还需要进一步改善散热,就建议使用覆铜区域大的多次PCB板或在通风的情况下使用。图2是在负载电流为2A,不同输入电压和输出电压情况下,TO-263封装的LM2596的温度高出环境温度的有关曲线。

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