Микросхема LM2596 это монолитный DC-DC преобразователь постоянного напряжения 3-40 вольт до уровня 3.3, 5, 12 вольт, с максимальным током нагрузки до 3 A. Есть версии с регулируемым выходом. Устройство характеризуется наличием внутренней частотной компенсации, рабочей частотой 150 кГц, защитной схемой от короткого замыкания и полного отключения при перегреве. Применяется в регулируемых импульсных блоках питания, стабилизаторах, светодиодных драйверах и др.
Распиновка
Корпус устройства имеет пять контактов, которые имеют следующее назначение:
- входное напряжение (VIN);
- преобразованное выходное напряжение (VOUT);
- общий контакт (Gnd);
- для обратной связи (Feedback);
- включение/выключение (ON/OFF).
Производится в классическом корпусе TO-220 (модель LM2596T), с различными вариантами свинцового изгиба и для поверхностного монтажа TO-263 (модель LM2596S), D2PAK-5.
Характеристики lm2596 DC-DC
Микросхема lm2596 имеет следующие технические характеристики:
- Напряжение — вход: от 4 до 40 В (до 60 вольт в версии HV);
- Напряжение — выход: от 1.25 до 37 В (фиксированное/регулируемое);
- Номинальный выходной ток: 2 А;
- Максимальный выходной ток, с теплоотводом: до 3 А;
- Выходная пульсация: Маркировка
Устройство выпускается с фиксированным и регулируемым выходным напряжением. Обычно, производители указывают номиналы выходного напряжения через дефис на корпусе микросхемы, например -3.3, -5.0, -12. Если выходное питание регулируемое, то в конце маркировки указано adj, например lm2596t adj.
Hw 411 dc-dc, c таким дополнением в наименовании товара продаются уже готовые модули регулируемых блоков питания, в которых lm2596s-adj или его аналоги является основным элементом. Такие сборки еще называют регулируемыми стабилизаторами напряжения на lm2596. Встречаются HW-411 на базе более новой микросхемы XL4015, с улучшенными характеристиками по току до 5 А. Некоторые производители оснащают HW 411 дисплеем, он отображает информацию о его работе и выдаваемом выходном питании.
Регулировка
Для получения требуемого уровня выходного напряжения надо изменить сопротивление в цепи обратной связи микросхемы. Вот функциональная блок-схема понижающего модуля lm2596 dc dc.
Таким образом, надо подключить к контакту Feedback переменный резистор. В зависимости от версии микросхемы он будет соединен последовательно с внутренним резистором R2. Путем изменения сопротивления переменного резистора, надо добиться необходимого уровня на выходе микросхемы.
Типовые схемы включения
Порядок подбора элементов и схемы включения с фиксированным и регулируемым питанием приведен в техническом описании устройства. В зависимости от требуемого выходного напряжения и тока в нагрузке, подбирают катушку индуктивности (L1), управляющий диод (D1), конденсаторы на выходе (COUT) и входе (CIN) микросхемы. Управляющий диод подбирают, учитывая возможное появление короткого замыкания на выходе микросхемы. Типовая схема с регулируемым выходным напряжением приведена ниже.
Данная схема взята из datasheet от производителя Texas Instrument. Это техническое описание включает онлайн-калькулятор для подбора элементов для этой схемы. Для использования его придется пройти процедуру регистрации на сайте производителя. В связи с популярностью устройства, в сети встречаются перевод технического описания на русском языке.
Меры безопасности
Не допускайте перегрева устройства, особенно при потреблении тока в нагрузке более 2 А. При увеличении потребляемой мощности потребуется охлаждение.
При подаче напряжения не перепутайте плюс с минусом. Неправильное подключение к источнику питания, чаще всего, приводит к выходу устройства из строя.
Аналоги
В качестве замены могут подойти следующие интегральные схемы: LM2678, L5973D, ST1S10, ST1S14, XL4015.
Автор: Сергей · Опубликовано 02.06.2016 · Обновлено 28.06.2019
Преобразователь (модуль) LM2596S является понижающим регулятором напряжения, который имеет широкий диапазон входного напряжений от 3.3В до 35В и выходном напряжении от 1.25В и 37В. Данный преобразователь напряжения может выдавать ток до 3А, работает на частоте 150 кГц и имеет высокую эффективность> 90%.
Технические характеристики
Обзор преобразователя LM2596 DC-DC
Преобразователь представляет собой небольшую плату, размерами 4,1 см на 2 см, такое исполнение дает возможность убрать плату в термоусадку, корпус и т.д. Напряжение регулируется с помощью импульсного стабилизатора напряжения (мануал на LM2596S), для регулировки выходного напряжение используется потенциометр фирмы Bourns 3296 25-оборотный.
Шаг выводов на преобразователе 2,54 мм, что дает возможность устанавливать его на платы Breadboard, что очень удобно при макетировании различных устройств. Так же на плате предусмотрено два отверстия диаметром 3 мм, для установки платы.
Заявленный производителем максимальный выходной ток составляет 3А, но уже нагрузке свыше 2A (или выходную мощность, превышающую 10 Вт), необходимо использовать радиатор, для отвода тепла с микросхемы LM2596.
- Цена: $0.75
- Перейти в магазин
Сегодня речь пойдет о понижающем преобразователе постоянного напряжения LM2596S, заказанном мною на Aliexpress. Свежей эту покупку никак не назовешь, но руки до написания обзора у меня дошли только сейчас. В момент совершения заказа, мною было куплено 4 таких преобразователя. Два из них до сих пор лежали на полки в ожидании своего часа (планировал использовать их для продления жизни диодных ДХО в автомобиле, заказанных мною не так давно), но жара, выпавшая на отпуск, сменил эти планы.
Поскольку в +35 сидеть в душной квартире в городе занятие не из самых приятных, то я решил провести свой отпуск на природе за городом. А поскольку всяких электронных гаджетов с быстро садящимися аккумуляторов сейчас полно у всех, то вопрос их зарядки все так же актуален. Конечно, можно воспользоваться портативным зарядным устройство, но что делать, если и оно разрядится? И вот тут мне на помощь придет солнечная панель, заказанная пару лет назад и до сих пор просто пылящаяся без какого-либо применения. Почему? — спросите вы. Все просто, из-за отсутствия хоть какого-нибудь регулятора, напряжение с панели выдается в самых разных пределах: от 2 до 7 вольт. А что можно зарядить зарядкой в 6-7В? Уж точно не смартфон. Мой выдавал примерно такую надпись при попытке его зарядки от солнечной панели: 
А если панель помещать в тень, то зарядка уже не идет из-за слишком низкого напряжения. Поэтому, единственным рабочим вариантом мне виделось установка преобразователя напряжения. И LM2596S подходит для этой чуть ли не идеально.
Итак, как я уже говорил, заказывал я сразу 4 преобразователя. На то, чтобы из Китая добраться в Беларусь, у посылки ушло около месяца. Если кому-нибудь интересно, то узнать маршрут движения посылки можно тут.
Каждая плата находилась в отдельном антистатическом пакетике, который был запечатан. В живую преобразователь выглядит следующим образом: 
В основе схемы лежит довольно широко распространённый импульсный регулируемый стабилизатор LM2596S-ADJ с рабочей частотой 150kHz. Максимальный выходной ток у этого преобразователя 3A (но тут уже без дополнительного радиатора не обойтись), коэффициент полезного действия находится в пределах 73-93%, что на сегодня далеко не самый лучший показатель. Однако для моих целей этого более чем достаточно.
К качеству изготовления преобразователя у меня особых претензий нет: местами с платы не смыт флюс, местами качество пайки немного хромает, но ничего из ряда вон.
Плата с односторонним расположением элементов. На оборотной стороне только наименование, модель и направление подключения. 
Параметры у регулятора следующие (заявлено продавцом):
— Режим исправление: не синхронный выпрямитель;
— Входное напряжение: 3 В-40 В;
— Выходное напряжение: 1.3 В-35 В;
— Выходной ток: Номинальный ток 2A, максимальная 3A (дополнительный радиатор требуется);
— Эффективность преобразования: 92% (максимально);
— Частота: 65 кГц;
— Пульсация выхода: 30mV (максимум);
— Регулировка нагрузки: ± 5 процента;
— Регулировка напряжения: ± 2.5 процента;
— Рабочая температура:-минус 40 градусов-85 градусов;
— Размеры: 43 мм * 21 мм * 14 мм (Д * Ш * Г).
С учетом довольно компактных размеров платы (что с одной стороны плюс), все элементы расположены на ней рядом друг с другом, что существенно снижает рассеивание тепла (что с другой стороны существенный минус).
Регулировка выходного напряжения осуществляется при помощи многооборотного подстроечного резистора, благодаря чему можно без особых проблем задать нужное значение.
Клеммников на плате нет, так что все провода придется паять. Правда, сложного в этом ничего нет, так как места пайки подписаны. Перепутать что-либо просто невозможно. Зато есть отверстия для крепежных винтов на тот случай, если плату понадобится где-нибудь закрепить. 
На входе и выходе стоят конденсаторы. На входе — емкостью 100 uF, максимальное напряжение 50В. На выходе — полимерный, что способствует снижению пульсации выходного напряжения.
Как я уже говорил, максимальный ток — 3А. Если превысить данное значение, то сработает защита, которая сводится к кратковременному разрыванию цепи. Но использовать данный регулятор на максимальном значении я бы никому не советовал, так как температура нагрева будет существенной (около 90-100 градусов).
В принципе, на этом с теорией покончено и можно переходить к усовершенствованию солнечной панели. Для этого надо разрезать идущий от нее провод, впаять в разрыв наш преобразователь и вуаля — все готово.
Положив панель на солнце, видим, что напряжение — 6,53В. 
К сожалению, на солнце данные с ЖК экранчика тестера становятся еле различимыми, потому на фото их плохо видно. Так что буду их дублировать текстом.
Если сейчас к панели подключить кабель, а к нему телефон, то можно будет увидеть то, что показано на первом фото, размещенном в начале обзора.
Впаяв в цепь наш преобразователь, видим, как на нем начинает светиться синий диод, что свидетельствует о том, что на него подается напряжение. 
Подключив USB тестер, при помощи построечного резистора выставляем напряжение на выходе в 5,29В. 
Подключаем к нему кабель, а к кабелю телефон. Видим, что начинается зарядка 🙂 То есть наконец таки наша солнечная панель перестала быть бесполезной и начала помогать нам экономить электроэнергию 🙂 
Во время зарядки напряжение упало до 4,92В. Зарядка осуществляется током в 0,22А. Не самый лучший показатель, но не критично. К тому же не стоит забывать, что заряжаемся мы от энергии солнца, а не от домашней сети. 
Вот так выглядит зарядное устройство в сборе. 
Так что вывод тут один — преобразователь работает и справляется с поставленными перед ним задачами. А в описанных выше условиях он даже не начал греться.
Да, на то, чтобы зарядить аккумулятор от солнечной панели придется потратить куда больше времени, нежели при зарядке от обычной розетки, но не следует забывать, что, во-первых, розетки не всегда под рукой, а, во-вторых, солнечная энергия пока что абсолютно бесплатная 🙂
На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.