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前不久，有网友咨询如何将48V蓄电池电压转换成3～30V的可调电压，并且要求在负载短路时，可自动关闭输出。下面我们介绍一款采用高压版的LM2596HV制作的带有输出短路保护的可调稳压电源，其输出电压可在1.2～32V范围内调整，输出电流最大可达3A，当稳压电源输出端短路时，自动关闭输出，并且LED指示灯点亮，告知使用者“稳压电源输出短路”。 ▲ LM2596HV构成的带有输出短路保护的可调稳压电源。 LM2596是一款常用的DC-DC降压稳压IC，采用TO-220或贴片TO-263封装，其输出电压分为固定版和可调版两种，固定版的输出电压有3.3V、5V和12V等，可调版的LM2596型号后面带有后缀“Adj”，其输出电压可在1.23～37V之间调整。LM2596的输入电压分为高压版和普通版，普通的LM2596最高输入电压为40V，而高压版的LM2596其型号后面带有后缀“HV”，其最高输入电压可达60V（实际中输入电压不要达到60V，应留有一定的余量）。LM2596稳压电源的最大输出电流为3A。 ▲ TO-220封装的LM2596HVT-Adj。 上图中，输出电压Vout由电阻R3和RP决定，其计算公式为Vout＝1.23V x（1＋RP/R3），当R3和RP选用图示数值时，Vout可在1.23～32V范围内调整。调节RP，即可改变输出电压。 图1中的电阻R1、R2及三极管VT、LED组成一个短路保护电路。我们知道，LM2596的⑤脚为关断控制端，在该端加一个TTL电平即可控制LM2596的工作与否。正常工作时，LM2596的⑤脚应为低电平（一般接地即可），当该端接一个TTL高电平时，LM2596内部电路停止工作，无电压输出，故只要在LM2596电路中添加一个输出短路检测电路，并控制其⑤脚即可实现输出短路自动保护。由于三极管VT的基极电阻R2接在稳压电源的正输出端，故稳压电源正常工作时，VT饱和导通，LM2596HV的⑤脚为低电平。 当稳压电源的正负输出端短路时，电阻R2的上端与地连接，导致VT截止，此时LM2596HV的⑤脚变为高电平，其内部电路停止工作，输出端无电压输出，这样便避免了因电流过大而损坏电源。在短路解除后，重新开机，稳压电源即恢复正常工作。 ▲ 蓝色发光二极管。 图中的蓝色LED既作为短路指示灯，同时又作为一个稳压元件。由于LM2596HV的⑤脚控制信号为TTL电平，若输入的控制信号幅度过大，可能会损坏IC，故这里采用蓝色LED作为一个3V左右的稳压管。在稳压电源输出端短路使VT截止时，LED指示灯点亮，LM2596HV的⑤脚的高电平被钳位在3V左右。电路中的电容C2可以确保开机时LM2596HV的⑤脚为低电平，一般选用数十μF到100μF的电容。 ▲ 工字电感。 由于本稳压电源的输出电流最大为3A，要求电感L应选用电流＞3A的功率电感。一般选用大电流的工字电感即可。二极管VD选用SR360肖特基二极管。电容C1的耐压值要求≥63V。 ▲ 成品的LM2596HV降压电源模块。 上图为市售的成品DC-DC降压电源模块，这种模块采用的是TO-263封装的LM2596HV，其散热效果不是很好，在大电流下工作时，发热较大。若是自己制作这种稳压电源，最好选用上图所示的TO-220封装的LM2596HV，其外加散热片较方便。 |
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