小白学PCB(一):画一块LM2596降压板,稳定输出5V(选择什么软件画,如何打板) |
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文章目录
前言一、用什么软件画PCB1、小白必备——立创EDA
2、进阶软件AD18二、LM2596介绍三、工作原理四、稳压板PCB图1、嘉立创版本2、AD18版本
五、免费送去打板六、文章PCB工程下载以及交流
前言
学画板一年了,一路遇到许多坑坑洼洼,在这里就教大家如何自己设计一块板子,并免费打样。这里推荐用立创EDA画(点击下载:立创EDA),下载安装方便,不用破解,直接在官网下,要是嫌麻烦还能在网页画,嘉立创有网页版的。画完直接在嘉立创下单助手下单,嘉立创每个月有两次免费打板,一次可以打一张PCB,5块板子。 注意:得下载他的下单助手才能体验免费的打板,软件大小大概是132M,因为实在是业界良心,这里也不是帮他们打广告,就是真心喜欢这样的良心企业而已。花钱请小鲜肉代言?不,省钱给你们免费打板,哈哈哈哈。点击下载:嘉立创PC端下单助手 我个人很喜欢用嘉立创画板子,因为这个软件对新手很友好,基本属于小白操作,我没看过任何教学视频,就直接上手画的,而且我没有画原理图的习惯都是直接new一张PCB(这是个坏习惯别学,原因就是我非电气科班出身,FPGA程序员一枚,画个板只是为了方便程序调试)。并且用嘉立创找封装很方便,嘉立创有在线库,直接搜索元器件名称就好,比如找个接线端子:放置→封装→接线端子,就完成了。 直接放PCB,还能看价格。 AD18可以说是AD软件里面对小白最友好的一个了。画面简介,最基本的操作都能找到。他的库,除了软件自带,还能自己加载,加载完直接在右边调用就行了。 1.LM2596降压DCDC芯片功能简介 ◉LM2596是非同步降压型电源管理单片集成电路的开关电压调节器,能够输出3A的驱动电流,同时具有很好的线性和负载调节特性。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。 ◉输入电压范围宽,最高可达40V。范围4.5V~40V。该稳压器能够提供高达3-A的直流负载电流。 ◉输出电压:3.3V、5V、12V及(ADJ)等,最大输出电压37V。可调范围1.23~37V。 ◉工作模式:低功耗/正常两种模式。可外部控制 ◉工作模式控制:TTL电平相容 ◉所需外部组件:仅四个(不可调);六个(可调) ◉器件保护:热关断及电流限制 ◉封装形式:5脚(TO-220(T);TO-263(S)) 2.引脚介绍 ◉1-Vin: 是IC开关稳压器的正输入电源。引脚上必须有合适的输入旁路电容器,以将电压瞬变降至最低,并为调整器提供所需的开关电流。 ◉2-Output: 内部开关。该引脚上的电压在大约(+VIN−VSAT)和大约−0.5V之间切换,占空比为VOUT/VIN。为了最大限度地减少与敏感电路的耦合,必须将连接到此引脚的pcb铜缆面积保持在最小。 ◉3-Ground: 电路接地。 ◉4-Feedback: 感测调整后的输出电压以完成反馈回路。 ◉5-ON/OFF: 允许使用逻辑信号关闭开关稳压器电路,从而将总输入电源电流降至约80µA。将此引脚拉到约1.3 V的阈值电压以下会打开调整器,而将此引脚拉到1.3 V以上(最高可达25 V)将关闭调整器。如果不需要此关机功能,则开/关引脚可以接线到接地引脚,也可以保持打开状态。在任何一种情况下,调节器都将处于ON状态。 PCB中引脚的接法: 第一个引脚:VIN接到输入引脚中连接470UF电容的正极; 第二个引脚:output接到续流二极管上; 第三引脚:Ground接地; 第四个引脚:Feedback接到电感上; 第五个引脚:ON/OFF接地。 ② DCDC开关频率提高,电源纹波变小,环路的带宽变高, 系统的瞬态响应会好,同时频率越高,电感量越小(对应pcb尺寸),但是同时Buck的开关损耗和电感的迟滞和涡流损耗也变大了,实际设计中需要做一些取舍; 由于LM2596内部开关频率较低,对于12V输入,电感最好选择33uH或者47uH,若输入为20V以上,电感量最好用100uH以上的。 以上都是对LM2596-5V芯片的介绍,有些朋友可能需要用到ADJ可调电压的,这里顺便讲一下。 ② DCDC开关频率提高,电源纹波变小,环路的带宽变高, 系统的瞬态响应会好,同时频率越高,电感量越小(对应pcb尺寸),但是同时Buck的开关损耗和电感的迟滞和涡流损耗也变大了,实际设计中需要做一些取舍; 由于LM2596内部开关频率较低,对于12V输入,电感最好选择33uH或者47uH,若输入为20V以上,电感量最好用100uH以上的。 ③输出电压: VOUT=1.23*(1+RP2/RP1) ④电感选择: Vsat = 1.16V,VD= 0.5V(二极管的压降) E·T=(Vin-Vout-Vsat) * (Vout+VD)/(Vin-Vsat+VD) * (1000/150kHZ) ⑤前馈电容选择: CFF= 1 / (31 * 1000 * PR1) 三、工作原理当LM2596内部开关管导通时,12V电压通过导通的开关管,从IC的2脚给L1和C2、C3充电和负载供电,L1和C2、C3储能,1N5824截止;当LM2596内部开关管截止时,IC的2脚不再输出12V,L1维持负载电流(磁场能转换成电能),D3导通,提供L1放电的电流回路同时,Cout也放电,电位略下降,此电位通过IC的4脚,与基准电压比较,低于基准电压时,IC内部开关管再次导通,开始下一个循环。 四、稳压板PCB图 1、嘉立创版本
在嘉立创画完板子后,直接:文件→生成PCB制板文件→生成Gerber 注意: 生成后,会有一个压缩包,你别去解压他,直接在嘉立创下单助手上传这个压缩包就行了。 本文章的PCB工程我放在这了,有需要的自行下载点击下载:LM2596电源板里面包含嘉立创文件,也有AD18文件。(需要AD18安装包也可以私聊我们) 遇到困难加我们客服—千歌,拉你进交流群,我们的技术人员会为你热情解答。添加的时候,备注你是在哪篇文章遇到问题,需要我们的帮助。 预告下期文章:小白学PCB(二):画一块AMS1117迷你降压板,稳定输出5V |
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