El convertidor buck LM2596 se sobrecalienta y convierte 36DC - 5DC a 600mA

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En mi circuito estoy usando un módulo convertidor LM2596 ensamblado (aquellos que cuestan $ 2 en ebay). El voltaje de entrada es de 26 VCA (corriente de 140 mA), que se rectifica (lo que hace que sea de ~ 36 picos de CC), y alimenta al convertidor. La salida es de 5V DC, 600mA. Todos parecen estar dentro de los rangos razonables para el convertidor, pero se sobrecalienta bastante rápido al punto que ya no puedo tocarlo. Y si se deja durante la noche para la prueba, se quema. Tanto el chip LM2596 como el de inducción 330 se calientan; el inductor parece ser más caliente.

Hasta ahora traté de disminuir el voltaje en el convertidor insertando el condensador (hasta 100 mF, no polarizado) en el circuito de CA para la resistencia capacitiva. Esto reduce el voltaje de entrada a ~ 9V, pero el condensador se sobrecalienta muy rápido. También probé con diferentes módulos, y todos hacen lo mismo.

Mis preguntas aquí:

  • ¿Es normal?
  • Si es así, ¿qué podría hacer? ¿Es razonable encadenar a los convertidores, como usar el primer dólar para soltar algo como 36 - > 20, y luego el siguiente para soltar 20 - > 5? ¿Algún efecto secundario, además del costo de dos convertidores? ¿O es más efectivo ponerlos en paralelo?

Edición: foto del módulo. El chip oscuro dice LM2596 -ADJ:

Conclusión: probé un capacitor más grande (2200uF), un inductor diferente y un disipador de calor. Nada funcionó, excepto los reguladores de apilamiento.

    
pregunta George Y.

4 respuestas

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Estos convertidores a menudo se anuncian en eBay que funcionan hasta 40V y 3A con un 92% de eficiencia. No lo creas

El 'LM2596' puede ser falso. Pero incluso si es un falso "bueno", ¿qué tipo de rendimiento puede esperar? Simulé el LM2596 en el WEBENCH® de TI. Aquí está el circuito ...

Yaquíestáelresultadodelasimulación...

¡Solo 74% de eficiencia a 600mA! Eso equivale a 1W de pérdida de potencia, lo que podría hacer que una pequeña tabla sea bastante caliente. Sin embargo, en la simulación, el inductor solo disipó 0.16W, mucho menos que el 0.54W del LM2596. Su inductor se está calentando más que el IC, lo que sugiere que puede tener una mayor resistencia y / o pérdida de núcleo magnético que el componente simulado.

La combinación de baja inductancia, alta caída de voltaje y baja corriente da como resultado una alta ondulación. Un circuito diseñado para una corriente de salida baja podría lograr una mayor eficiencia al utilizar un valor de inductancia mayor, pero entonces sería peor a una corriente alta. Supongo que los diseñadores originales de este convertidor querían obtener el mayor rango de corriente y voltaje que pudieran obtener, por lo que utilizaron el valor de inductancia mínimo con el que podían salirse. Luego, alguien más copió el circuito, pero sustituyó el inductor por una parte físicamente más pequeña con mayor resistencia y menor corriente de saturación. Y si el LM2596 es falso ...

  

¿Es razonable encadenar a los convertidores, como usar el primer buck para   suelta algo como 36 - > 20, y luego el siguiente para soltar 20 - > 5?

Sí, esto debería ayudar. La eficiencia mejora con una caída de voltaje más baja, por lo que puede probar convertidores en cascada (por ejemplo, primero de 36V a 12V, luego de 12V a 5V) para reducir el diferencial de voltaje que cada uno tiene que manejar. La eficiencia total puede ser peor, pero cada convertidor individual es más eficiente, por lo que deberían funcionar más fríos.

    
respondido por el Bruce Abbott
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No, no está bien. Yo culparía al cambio y las pérdidas de hierro, pero la frecuencia es bastante baja y la corriente está muy por debajo de la nominal. El voltaje de entrada está bien, no lo toques. Yo reemplazaría el módulo en esta etapa.

¿Estás seguro de tu carga actual? Por cierto, ¿tienes un esquema del módulo, o al menos una imagen?

    
respondido por el Gregory Kornblum
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Usted dice que el voltaje de entrada es 36V, corriente 140mA, voltaje de salida 5V y corriente 600mA. Entonces, la potencia de entrada es 5.04W, la potencia de salida es 3.0W. Eficiencia ~ 60%. (Eso se ajusta a los gráficos de la hoja de datos)

Esto es eficiencia para carga 3A. No puedo encontrar eficiencia para cargas más bajas, pero la eficiencia suele ser menor para corrientes más bajas que la corriente nominal.

Se disipa 2W.

Casi no hay disipador de calor, por lo que no te sorprende que haga mucho calor. Simplemente está mal diseñado y / o no es muy adecuado para su aplicación.

    
respondido por el Chupacabras
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El inductor que se calienta probablemente indica que es de tamaño insuficiente para el voltaje de entrada relativamente alto que lo está alimentando.

Sugiera intentar sustituir un inductor de mayor valor de un proveedor confiable. Probablemente se está saturando. La saturación también hará que el LM2596 se caliente. También puede sacar uno o dos inductores de los que quemó y conectarlos en serie con el existente.

Si la saturación del inductor es el problema, la conversión en dos etapas puede no ser de ninguna ayuda. Sospecho que es el alto voltaje de entrada con un inductor de valor relativamente pequeño que se adapta mejor a una entrada de 12V.

El LM2596 es ciertamente falso (uno real recientemente comprado diría TI), pero aún puede estar bien.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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