LM2596-ADJ的开关恒流稳压电路原理详述

电路

本帖最后由 1406093611 于 2017-3-28 22:05 编辑

LM2596-ADJ的开关恒流稳压电路原理详述
如图，这是我在网上看到的一张原题为《基于LM2596-ADJ的LED开关恒流稳压电源电路原理图》的电路图：

因为自己最近也在用LM2596-ADJ这块芯片做一个恒流稳压的东东出来，所以对该芯片也了解了很多。下面就该电路图说说它的原理。由于本人水平有限，中间有什么说的错误的地方希望大家说出来一起讨论讨论。

首先J1为一个电压低于40V的交流输入接线端子，D1~D4当然就构成了桥式整流，将交流整为直流，作为LM2596-ADJ的输入。C3作为一个大电容，当然就是滤波啦！

其次，U1、L1、D5、C3、C4就是LM2596数据手册中的典型应用电路，这就不多说了。

接着，可能大家比较疑惑三极管NPN8050、稳压二极管ZD1、电阻R4和电容C6的作用是什么，在该电路中，这几个元件其实就是为LM258提供一个30V的工作电源(30V1N4751的稳压值)，这个稳压管的稳压值是根据运放的工作电源要求来选择的，LM258的工作电源为3V~30V。

然后，朋友们可能注意到了，我在图中标注了Vout+和Vout-，图中的D8、D9又在这两者之间，这两个LED其实就是负载。

重点是后面的由U2A、R1、R5、D6构成的电压环和由U2B、R2、R3、R6、R7、C2、C5、D7构成的电流环。看了网上的帖子，只说了该电路有电流环和电压环，但是没有说具体的原理，可能是我没有找到。所以我就这两个环路讲一下其原理。

先讲一下由U2A、R1、R5、D6构成的电压环，其实这个电压环就是一个电压跟随器，所谓电压跟随器就是指在运算放大器的反向输入端的电压随着同向输入端输入的电压的变化而变化，那么反向输入端的电压作为LM2596的反馈量，让其稳压在由R1和R5设定的电压值附近，这个电压值的计算公式为Vout=1.23*(1+R1/R5)，图中R1=43K，R5=3K，则根据公式计算出的电压值就约为18.8V左右。所以我在图中标注的Vout+和Vout-之间的电压就为18.8V左右。那么，图中的输出电压设定为了固定值，如果想让其输出电压值可调，那么就可以将图中的R1用一个精密绕线电位器来代替，阻值选多少就看你最大需要多少的电压来确定。

讲完了电压环，再讲一下由U2B、R2、R3、R6、R7、C2、C5、D7构成的电流环。同样的，该电流环是由LM258构成的同向比例放大器，那么该环既然是电流环，那么采集的必然就是电流了，所以，在图中的0.1R的电阻R7便是电流采样电阻，该电阻将采样到的电流转换为很小的电压，然后这个很小的电压再经过同向比例放大器进行放大，其放大倍数为A=1+R2/R6，将放大的电压值作为LM2596的反馈量来调节电流的变化。电流计算公式为 Iout=(Vref+Vd)/[R7*(1+Rf/R1)] (Vref=1.23V 即LM2596的基准电压，Vd=0.7V 即二极管D7的导通压降)，也许会有朋友问，电流是怎么算的，至于为什么这么算，推荐各位想刨根究底的朋友百度一下文献《基于LM2596-ADJ DCDC稳压器的高效率恒流稳压电源设计》，这里面对电流的计算讲解十分详细。

至此呢，该电路图的原理就给大家解释完了，可能讲解的不是很好，有什么问题大家可以提出来一起讨论讨论哟，一起学习一起进步。

8电子爱好者8 · 2017-3-29 10:24:02

说的不错，不过我有个问题，首先电路应该是以稳压为主，有电流以后，电流超限后是以恒流为主，如果接动态负载的话，那么这个电路叫稳压源呢还是叫恒流源呢？
（只限讨论，不含攻击。）

2017-3-29 10:32:08

8电子爱好者8 发表于 2017-03-29 10:24
说的不错，不过我有个问题，首先电路应该是以稳压为主，有电流以后，电流超限后是以恒流为主，如果接动态负载的话，那么这个电路叫稳压源呢还是叫恒流源呢？
（只限讨论，不含攻击。）

你说的没错，我测试过这种类型的恒流恒压电路，负载电流大于设定值，这时候就是恒流，如果小于设定值，我测量了两端的电压，感觉又是恒压，而电流依然是负载所需电流。如果接动态负载的话，会不会就是这样一种情况，就是恒流恒压在交替？

刘金明 · 2020-9-25 16:03:56

针对原文中“电流计算公式为 Iout=(Vref+Vd)/[R7*(1+RF/R1)] (Vref=1.23V 即LM2596的基准电压，Vd=0.7V 即二极管D7的导通压降)”，试做分析。“RF/R1”表述应该错误的，实际计算U2B电流环路中，V2=Iout*R7*(1+R2/R6). 还可以计算Iout电流最大值，因V2=Vd+Vref=1.23+0.7=1.93V，Imax=V2/(R7*(1+R2/R6))=0.438A

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