Коротко про LM2596S з двома USB

LM2596S з двома USB-A — понижувальний DC-DC модуль для отримання фіксованих 5 В від джерела постійної напруги 6–40 В.

Обидва USB-порти підключені до спільного виходу. Максимальний струм 3 А є сумарним для двох портів, а не доступним окремо на кожному.

Модуль зручний для 5-вольтових USB-пристроїв у системах із живленням 12 або 24 В. Для тривалої роботи під значним навантаженням залишайте запас за струмом, контролюйте нагрівання та забезпечуйте вентиляцію.

Ключові характеристики

Тип перетворення: понижувальний DC-DC, buck / step-down
Контролер: LM2596S 5.0 P+
Вхідна напруга: 6–40 В DC
Вихідна напруга: 5 В DC, фіксована
Максимальний вихідний струм: 3 А сумарно для обох USB-портів
Вихідні роз’єми: 2 × USB-A, паралельне підключення
Вхідне підключення: 2-контактна гвинтова клема
Діод: SS34, Шотткі
Дросель: 47 мкГн, екранований
Частота контролера: 150 кГц^[1]
Розміри плати: 57 × 18,5 мм

Детальний опис та особливості

Фіксоване 5-вольтове живлення

Модуль знижує вхідну постійну напругу до 5 В і подає її на два роз’єми USB-A. Вихід не регулюється, тому плата призначена саме для навантажень із 5-вольтовим живленням.

Один вихід на два порти

USB-порти працюють паралельно та ділять спільний струмовий ресурс. Якщо підключено два пристрої, їхнє сумарне споживання не повинно перевищувати 3 А. Модуль забезпечує живлення 5 В, але не гарантує протоколи QC, PD або конкретну швидкість заряджання.

Запас за вхідною напругою

Діапазон входу починається з 6 В, однак поблизу нижньої межі запас між входом і виходом невеликий. Для навантаження з великим струмом орієнтуйтеся щонайменше на 7 В на вході та перевіряйте 5 В безпосередньо під робочим навантаженням.^[1]

Струм і тепловий режим

Значення 3 А є максимальним. Допустимий тривалий струм залежить від вхідної напруги, вентиляції, температури, проводів і фактичного споживання. Мікросхема LM2596 має внутрішнє обмеження струму та теплове вимкнення, але ці функції не замінюють зовнішній запобіжник і контроль нагрівання готової плати.^[1]

Підійде / не підійде

Підійде

для отримання 5 В USB від стабільного джерела 12 або 24 В DC;
для живлення USB-пристроїв, плат розробника та периферії з відомим споживанням;
для двох малопотужних USB-навантажень із сумарним струмом до 3 А;
для вбудованих блоків живлення, стендів і систем автоматики, де потрібен фіксований вихід 5 В.

Не підійде

для змінної напруги, підвищення напруги або регульованого виходу;
для навантажень, яким потрібно понад 3 А сумарно;
коли обов’язково потрібні QC, USB Power Delivery або гарантований режим швидкого заряджання;
для прямого заряджання окремих акумуляторних елементів без відповідного контролера заряду;
для монтажу у вологому, запиленому або металевому середовищі без захисного корпусу.

Приклади застосування

USB-живлення від системи 12 В

Модуль може живити навігатор, реєстратор або інший 5-вольтовий USB-пристрій від стабільної 12-вольтової лінії. У транспорті додатково потрібен захист від імпульсних перенапруг.

Допоміжний вихід від джерела 24 В

Від 24-вольтового блока живлення можна отримати два USB-A виходи для контролера й периферії, якщо їхній сумарний струм залишається в межах можливостей модуля.

Лабораторний або DIY-стенд

Плата підходить як готова 5-вольтова гілка для тестування USB-живлення, макетування та живлення сумісної електроніки від джерела з вищою постійною напругою.

Підключення

Перевірте джерело
Використовуйте джерело постійної напруги 6–40 В. Ураховуйте не лише номінал, а й можливі пускові викиди: напруга на вході не повинна перевищувати 40 В.
Додайте захист входу
Установіть запобіжник якомога ближче до джерела та підберіть його за допустимим струмом проводки й навантаження. Для автомобільного монтажу доступний запобіжник Mini з вибором номіналу.
Під’єднайте вхід
При вимкненому живленні затисніть проводи у гвинтовій клемі, точно дотримуючись полярності «плюс» і «мінус».
Перевірте вихід
До підключення цільового пристрою подайте живлення та виміряйте напругу на USB-виході. Після підключення навантаження повторно перевірте 5 В.
Проконтролюйте робочий режим
Підключайте USB-навантаження з урахуванням сумарного струму. Під час першого тривалого запуску перевірте стабільність виходу, нагрівання плати, клеми та проводів.

Альтернативи

Регульована напруга та вищий максимальний струм

Якщо готові USB-роз’єми не потрібні, а вихід треба налаштовувати, розгляньте понижувальний модуль XL4015 4–38 В, до 5 А. Для високого струму йому також потрібні належне охолодження та перевірка під навантаженням.

Компактний вбудований вихід 5 В

Коли два USB-порти не потрібні й допустимий монтаж паянням, альтернативою є компактний перетворювач CN3903 5 В, 3 А з нижчою верхньою межею вхідної напруги.

Обмеження та безпека

Не переплутайте полярність

Помилкова полярність на гвинтовій клемі може пошкодити модуль, джерело або підключені пристрої. Усі з’єднання виконуйте при вимкненому живленні.

Не перевищуйте 40 В

Граничне значення робочого входу становить 40 В DC. Для автомобільної мережі, генератора або іншого джерела з імпульсними викидами передбачте окремий захист від перенапруги.

3 А — сумарний максимум

Не навантажуйте кожен USB-порт струмом 3 А. Зменште сумарне навантаження, якщо вихідна напруга просідає, плата надмірно нагрівається або робота пристроїв стає нестабільною.

Залишайте запас біля нижньої межі

За входу близько 6 В перевіряйте вихід під фактичним навантаженням. Для значного струму використовуйте джерело щонайменше 7 В, щоб мати достатній запас для стабілізації.^[1]

Захистіть відкриту плату

Не допускайте контакту з металевими предметами, вологою та провідним пилом. Під час монтажу врахуйте розміри плати 57 × 18,5 мм і залиште місце для USB-штекерів, проводів та вентиляції.

FAQ

Чи видає кожен USB-порт по 3 А?

Ні. 3 А — максимальний сумарний струм двох паралельних портів. Фактичний струм розподіляється між підключеними пристроями.

Чи працюватиме модуль від 12 або 24 В?

Так, обидва значення входять у діапазон 6–40 В DC. Джерело має бути постійного струму, а можливі викиди напруги не повинні виходити за допустиму межу.

Чи можна заряджати смартфон?

Модуль подає 5 В через USB-A. Доступний струм і швидкість заряджання залежать від пристрою та кабелю; підтримку QC або PD не слід очікувати.

Чому вихід просідає нижче 5 В?

Перевірте напругу джерела під навантаженням, полярність, затягування клеми, переріз проводів, сумарний струм двох портів і температуру плати. Поблизу 6 В на вході збільште запас за напругою.

Чи можна підключати модуль без корпусу?

Для короткого стендового використання захистіть плату від випадкового замикання. Для постійного монтажу встановіть її у вентильований корпус із доступом до USB-портів і клеми.

Документи та джерела

Texas Instruments, LM2596 SIMPLE SWITCHER Power Converter 150-kHz 3-A Step-Down Voltage Regulator, Rev. G: частота контролера, умови для 5-вольтової версії, обмеження струму та теплове вимкнення мікросхеми.

Стабілізатор понижувальний DC-DC (2 USB 6-40В) на 5В 3А LM2596S