之前设计过程中,遇到过没有合适输入电源的情况。当时只有一个12V/24V输出的开关电源,没有稳压源提供。而需要转换到3.3V供电,所以自然就想到了选用了LM2596降压电压稳压器来为整个系统提供电源。当时只想着能否正常工作,并没有太多考虑到整个降压稳压电路模块的效率等因素。这次借着WEBENCH方案对比的机会对比下这两者之间的差别,也为以后我在这方面的设计提供一个现实依据。
1 我的设计过程和参数选择
LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路,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。在特定的输入电压和输出负载的条件下,输出电压的误差可以保证在±4%的范围内,振荡频率误差在±15%的范围内。
其中参数的选择、器件选型这两个方面其中很大一部分是参考了《lm2596 开关电压调节器》这篇文章(该文献详细请见附件),选择测试电路及其布线的经典方案如下:
因为输出电压的计算可由下式给出:
以及确定对电感、输出电容的选择后,可以得到如下电路方案:
然后就可以根据上述原理图画PCB了。制作好的PCB实物图如下所示:
经过验证,这个电源模块的整体效果还算不错,示波器测量之后输出电压大约3.45V。效果也还算比较好吧。
2 利用WEBENCH生成的设计方案
首先还是要输入电路参数: 12V-24V输入,3.3V输出,最大输出电流2.0A,环境温度30摄氏度。
接着就生成了LM2596的应用电路
这个电路还能生成热仿真,还挺实用的。
当状态变成complete时就能查看热仿真结果了。
热仿真结果如下:
其实,满负载时中间部分温度可能到达70摄氏度,所以最好加上散热片。多好的工具!
各工作点参数如下:
最后,上传设计报告。
lm2596 开关电压调节器文献
3 小结
同过对比我的方案和WEBENCH生成的方案,可见WEBENCH生成的方案元件数量更少,而且参数也较为合理。还能够查看热仿真结果,评估板子的承受能力,以便采取相应的措施。更重要的是大大加快了整个设计过程。
这次的方案对比就到这里。
本帖最后由 lonerzf 于 2014-8-17 17:46 编辑