LM2576 VS LM2596: مقارنة متعمقة - من الميزات الأساسية إلى دليل اختيار التطبيق

I. مقدمة: تحديد موقع اثنين من المنظمين الكلاسيكيين

بصفتي اثنين من المنظمين الأيقونيين للتبديل من Texas Instruments (TI) ،LM2576وLM2596أصبحت خيارات أساسية في تصميمات إمدادات الطاقة المنخفضة إلى الوسط بسبب كفاءتها العالية وسهولة التصميم وتطبيقها الواسع. يركز كلاهما حول قدرة الإخراج 3A ، وتغطي الرقابة الصناعية ، والإلكترونيات الاستهلاكية ، وإلكترونيات السيارات ، وغيرها من المجالات. ومع ذلك ، فهي تختلف اختلافًا كبيرًا في خصائص التردد ، وأداء الكفاءة ، والسيناريوهات المعمول بها. تحلل هذه المقالة بشكل شامل أوجه التشابه والاختلاف عن الميزات الأساسية ، وتغيرات المعلمات ، والتكوينات الوظيفية لسيناريوهات التطبيق العملي ، وتوفير مراجع واضحة للاختيار.

الثاني. تحليلLM2576الميزات الأساسية

1. تحديد المواقع الأساسية والعمل

يعد LM2576 منظم التبديل غير المتزامن غير المتزامن مصمم لسيناريوهات الجهد المتوسطة إلى المنخفضة. يعتمد تردد التبديل الثابت البالغ 52 كيلو هرتز ويضبط جهد الخرج من خلال تقنية تعديل عرض النبض (PWM). يهدف تصميمها إلى موازنة التكلفة والأداء ، مما يجعلها مناسبة للسيناريوهات ذات متطلبات تعقيد التخطيط المنخفضة وارتفاع الفولتية للمدخلات. إنه يدمج أنبوب مفتاح الطاقة ، ومكبر للصوت ، ودوائر الحماية داخليًا ، مما يتيح خطوة جهد مستقر دون دوائر طرفية معقدة.

2. المعلمات الرئيسية

·القدرة على الإخراج: الحد الأقصى لتيار 3A ، دعم المخرجات الثابتة (3.3V/5V/12V/15V) والمخرجات القابلة للتعديل (1.23-37V). يعين الإصدار القابل للتعديل الجهد عبر قسم الجهد الخارجي للمقاوم ، مما يوفر مرونة عالية.

·الكفاءة والحماية: تتراوح كفاءة التحويل من 75 ٪ إلى 88 ٪ (تختلف مع الحمل). يدمج الحماية الزائدة (عتبة الحد الحالي تقريبًا 4A) ، والإغلاق الحراري (يتم تشغيله عندما تصل درجة حرارة الوصل إلى 165 درجة مئوية) ، وتعويض التردد الداخلي ، مما يلغي الحاجة إلى مكونات تعويض إضافية.

·مزايا التصميم: المكونات المحيطية ضئيلة ، والتي تتطلب فقط محثًا ، وكتابات الإدخال/الإخراج ، وصمام الثنائي الحرة للعمل. وهي متوفرة في حزم TO-220 (من خلال الثقب) و 263 (السطح). تتميز حزمة TO-220 بتبريد معدني يمكن أن يركض مباشرة بالوعة حرارة ، مع تكيف مع احتياجات تبديد الحرارة في منتصف الطاقة.

ثالثا. تحليل الميزات الأساسية LM2596

1. تحديد المواقع الأساسية والعمل

LM2596 عبارة عن نسخة ترقية من LM2576 ، تستخدم أيضًا بنية غير متزامنة. ومع ذلك ، فإنه يحسن الاستجابة الديناميكية وحجم المكون عن طريق زيادة تردد التبديل (150 كيلو هرتز). يركز تصميمه أكثر على سيناريوهات التردد العالي ، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات المتطلبات الأعلى لمرض الطاقة ، والكفاءة ، ودقة التنظيم. يمكن اعتباره امتدادًا لـ LM2576 في اتجاه الاكتئاب والأداء العالي.

2. المعلمات الرئيسية

·القدرة على الإخراج: الحد الأقصى لتيار 3A ، دعم المخرجات الثابتة (3.3V/5V/12V) والمخرجات القابلة للتعديل (1.23-37V). دقة جهد الخرج أعلى من دقة LM2576.

·الكفاءة والحماية: يمكن أن تصل كفاءة التحويل إلى 90 ٪ (عند الحمل الكامل) ، مع دقة تنظيم الخط بنسبة ± 2 ٪ (مقارنة بـ ± 4 ٪ لـ LM2576) وأداء تنظيم الحمل الأفضل. يشترك في نفس وظائف الحماية مثل LM2576 ، بما في ذلك الحماية الزائدة والإغلاق الحراري.

·مزايا التصميم: تتيح خاصية 150 كيلو هرتز عالية التردد استخدام المحاثات الأصغر (22-47μH) والمكثفات ، مما يقلل بشكل كبير من حجم وحدة الطاقة. يعد إصدار حزمة السطح أكثر ملاءمة لتخطيطات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية الكثافة ، مما يلبي احتياجات التصميم المدمجة للأجهزة المحمولة.

رابعا. مقارنة المعلمات الأساسية بين LM2576 و LM2596

خامسا - الاختلافات في تعريفات الدبوس وتكوينات الدائرة

1. مقارنة وظائف الدبوس

كلاهما يتبنى حزمة من 5 أسنان (TO-220/TO-263) مع تعريفات الدبوس التالية:

LM2576:

LM2596:

الفرق الأساسي: يدمج دبوس التغذية المرتدة لـ LM2596 مضخم خطأ في عرض النطاق الترددي داخليًا ، ويستجيب لتقلبات الجهد الناتج أكثر من 3 مرات أسرع من LM2576 ، مما يجعله مناسبًا لتغييرات الحمل العابرة في سيناريوهات التردد العالي.

2. تكوينات الدائرة النموذجية

LM2576:

يتطلب محث طاقة 33-100μH (تيار التشبع ≥4a) ، مكثف كهربائي 100μF (المدخلات ، لتصفية تموج المدخلات) ، مكثف كهربائي 1000μF (الإخراج ، لقمع تموج الخرج) ، وصمام ثنائي الحرة. الصمام الثنائي الحرة الموصى به هو 1N5822 (Schottky Diode ، الجهد العكسي ≥40v ، التيار الأمامي ≥3a).

LM2596:

نظرًا لارتفاع تردده ، يمكن أن يكون المحث 22-47μH (50 ٪ أصغر في الحجم من LM2576) ، يمكن تقليل مكثف الإدخال إلى 47μF ، ومكثف الخرج إلى 220μF (مع مكثف سيراميك لزيادة Ripple). الصمام الثنائي الحرة الموصى به هو SR560 (الجهد العكسي 60V ، التيار الأمامي 5A ، مع خصائص أفضل التردد).

السادس. تحليل الخصائص الوظيفية والسيناريوهات المعمول بها

1. مقارنة السيناريوهات المفيدة

LM2576:

·سيناريوهات إدخال الجهد العالي: مثل أنظمة 24V الصناعية ، وتوريدات طاقة بطارية 12V للسيارات (يدعم إصدار HV 60 فولت ، القادر على التعامل مع بطاريات شاحنة 24V) ؛

·الأجهزة الحساسة للتكاليف: مثل محولات الطاقة المنخفضة وشواحن البطارية ، مع تكلفة المكون المحيطي حوالي 20 ٪ أقل من تلك الخاصة بـ LM2596 ؛

·سيناريوهات مع متطلبات تخطيط فضفاضة: مثل وحدات الطاقة الخارجية للأدوات والأمتار ، حيث لا يكون التصميم المدمج ضروريًا.

LM2596:

·تصميمات مضغوطة التردد العالي: مثل الأدوات المحمولة ووحدات إدارة بطارية الطائرات بدون طيار ، حيث يمكن للمحاثات والمكثفات ذات الحجم الصغير تقليل مساحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور ؛

·سيناريوهات الطلب عالي الكفاءة: مثل بنوك الطاقة الشمسية (مع كفاءة أعلى من 5 ٪ إلى 10 ٪ ، وتمديد عمر البطارية) ؛

·السيناريوهات عالية الدقة: مثل الأنظمة المدمجة (MCU ، إمدادات الطاقة المستشعر) ، حيث يمكن أن تمنع دقة الجهد 2 ٪ من سوء فهم الدوائر الرقمية بسبب تقلبات الجهد.

2. مقارنة القيود

·LM2576: يؤدي التردد المنخفض 52 كيلو هرتز إلى حجم محث أكبر وتموج ناتج أعلى (حوالي 50 مليون فولت) ، مما يجعله غير مناسب للدوائر الحساسة للضوضاء (مثل مضخمات الصوت) ؛

·LM2596: الحد الأدنى لجهد الإدخال هو 4.5 فولت ، غير قادر على التكيف مع إمدادات طاقة بطارية الليثيوم 3.7 فولت (تتطلب تعزيزًا إلى أعلى من 5 فولت أولاً) ، وضوضاء تبديل التردد العالية أكبر من تلك الموجودة في LM2576 (تحتاج إلى حبات مغناطيسية إضافية للقمع).

السابع. حلول بديلة واقتراحات الاختيار

1. نماذج بديلة مماثلة

·المتطلبات الحالية العليا: LM2597 (إخراج 5A ، تردد 150 كيلو هرتز) ، MP2307 (3A خطوة متزامنة ، كفاءة 95 ٪ ، مناسبة لسيناريوهات الطاقة المنخفضة) ؛

·التردد الأعلى: TPS5430 (إخراج 3A ، تردد 500 كيلو هرتز ، مناسب للتصميمات المدمجة للغاية) ؛

·إدخال الجهد المنخفض: RT9193 (LDO ، الإدخال 2.5-5.5 فولت ، الإخراج 1.2-3.3V ، مناسب لمصدر طاقة بطارية الليثيوم المباشر 3.7V).

2. شجرة قرار الاختيار

·إذا كانت جهد المدخلات ≥7v ، فإن التكلفة هي أولوية ، وتكون التخطيط فضفاضة → اختر LM2576 ؛

·إذا كانت هناك حاجة إلى التردد العالي ، والتصميم المدمج ، والكفاءة ≥85 ٪ → اختر LM2596 ؛

·إذا كان جهد المدخلات <7V (على سبيل المثال ، 5V إدخال) → تفضل LM2596 (الحد الأدنى 4.5 فولت أكثر ملاءمة) ؛

·إذا كانت الإدخال عالي الجهد (> 40 فولت) مطلوبًا → اختر إصدار LM2576 HV.

الثامن. الخلاصة: كيف تختار؟

كل من LM2576 و LM2596 هما حلول منظم على مستوى 3A الكلاسيكية ، مع اختلافات أساسية في التردد والكفاءة ومدى المدخلات:

·بالنسبة لسيناريوهات التصميم العالية ، منخفضة التكلفة ، و LM2576 ، يعد خيار موثوق به مع إمكانية إدخال 60 فولت وتكاليف المكونات المنخفضة ؛

·بالنسبة لمتطلبات التردد العالي والتصميم المدمج والمتطلبات عالية الدقة ، يتمتع LM2596 بمزايا بتردد 150 كيلو هرتز وكفاءة 90 ٪.

يجب أن ينظر الاختيار العملي في نطاق جهد الإدخال ، وأهداف الكفاءة ، وقيود التصميم: على سبيل المثال ، يفضل LM2576 لتحويل 24V إلى 5V في التحكم الصناعي ، في حين أن LM2596 أكثر ملاءمة لتحويل من 12 فولت إلى 3.3 فولت في الأجهزة المحمولة. يحقق كلاهما تحويل الجهد المستقر من خلال الحد الأدنى من الدوائر المحيطية ، مما يجعلهما خيارات فعالة من حيث التكلفة لسيناريوهات الطاقة المنخفضة إلى الوطلة.

طرز سلسلة LM2576

جزء	طَرد	دبابيس	تصنيف	OP Temp (° C)
LM2576HVS-12/NOPB	DDPAK/TO-263 (KTT)	5	المستوى 3-245C-16 السابق:LM317 مقابل LM317T: تحليل شامل للتنظيم الحالي الدقيق وتطبيقات الطاقة العالية LM317 و LM317T ، كمنظمين للجهد الكلاسيكي القابل للتعديل ، كل منها يتفوق في سيناريوهات فريدة. يبرز LM317 في دقة متوسطة ومنخفضة الطاقة ... لا توجد الصفحة التالية 2000+ متوسط ​​حجم RFQ اليومي 30،000،000 وحدة المنتج القياسية 2800+ المصنعين في جميع أنحاء العالم 15000 م2 مستودع في المخزون قائمة RFQ (0 عناصر) يُقدِّم قائمة العربة (0 عناصر) يُقدِّم قائمة الأمنيات (0 عناصر) AD9208BPPZ-3000 196-LFBGA لوحة مكشوفة الكمية: 1 يُقدِّم قارن القائمة (0 عناصر) يُقدِّم اضغط على Enter للبحث أو ESC للإغلاق