Получить 12 в из 40-60 с минимумом деталей

[spamkerdyk]

Сделал платку контроллера, переключающую кучу релюшек. Питание 12 вольт (12 вольт для реле и КРЕНка на 5 в для микросхем). За счет реле требует до 240 миллиампер.
Но в наличии есть напряжение только с аккумулятора, на котором может быть от 40 до 60 вольт.
Казалось бы, элементарно. Есть микросхемка "LM2576HVT 12", до 60 вольт на входе и 12 на выходе. Но,.. я полагал, что она импульсная и особо греться не должна, поставил ее на небольшой радиатор прямо на плату. Щаз! Раскаляется будь здоров (но заданное напряжение дает). Ладно, вынес ее на большой радиатор и соединил с платой проводами порядка 10 см. И все - 12 вольт на выходе пропали, осталось где-то 4 вольта.
Думал, спалил. Заменил. Несколько минут порадовался получившимся 12 вольтам (до первого выключения, при следующем включении уже было 4 вольта). Причем, я еще даже и 40-то вольт не давал, до сего момента запускал от 24-х. Пока стоял маленький радиатор этого более, чем хватало и я всю плату в таком режиме настроил. Вэлл, еще раз заменил стабилизатор. На этот раз 12 вольт не было сразу. Похоже, что виноваты провода. Ну и как ее тогда включать? Всю обвязку вынести на радиатор?
Реле я пока не включал, имитировал их светодиодами (с резисторами). Потребляемый ток был около 100 миллиампер. Нечем микросхему жечь, она и грелась не очень и по паспорту у нее 1 ампер предел..

Подумал об альтернативе: просто транзистор со стабилитроном, погасить лишние 48 вольт, мне же стабилизация не нужна, на то КРЕН-ка есть. Но помножил 48 вольт на 240 миллиампер и чувствую себя неуютно, представив размеры радиатора. Наверное тот же эффект будет и если погасить лишние вольты стабилитроном, он тоже будет греться.

В общем нужна идея, как избавиться от лишних 48 вольт, но быстро и малой кровью, и учитывая, что потребляемый ток непредсказуемо гуляет от 100 до 240 миллиампер. На НИР времени нет, я готов уже школьный реостат воткнуть, чтобы только заработало. Заранее спасибо тем, кто не поленится написать.

Схема с LM2576 на картинке во вложении:

[Falconist]

Один у Вас путь остался: заменить реле на 48-вольтовые. По деньгам получится практически так же, как и каждый раз покупать новые "камешки".

[jump]

spamkerdyk,
а пушпульный или обратноходовой преобразователь не подойдет? мотать придется трансформатор, но зато горю конец, да и гальваническая развязка бонусом. посмотрите на TL494 или UC3842-45 - типовых схем море, есть расчеты. как бедняцкий вариант - схемы БП от мобилок есть достаточно мощные, останется переделать на 48в.

[baiderin]

А может она возбуждается, ток то небольшой?

[spamkerdyk]

48-вольтовые реле - вариант отпадает. Во-первых у меня реле и так не ограничены напряжением, у меня выходы с открытым коллектором, хоть сто вольт включай. А главное, мне ж еще процессор и кучу компараторов питать надо 5-ю вольтами, а пятая КРЕН-ка выше 15 вольт не приемлет.

как бедняцкий вариант - схемы БП от мобилок

А что? В этом что-то есть Ща попробую какой-нибудь разломать, пока делать больше нечего.

Пушпульный - это замечательно, особенно в плане экономичности. Но мне надо сразу и сейчас.
Насчет возбуждения почему-то недотумкал, надо было осциллографом посмотреть. Вэлл, завтра обязательно гляну. Но в этом случае задачка вероятно решается просто: обвязку на радиатор, а на плату провода вход/выход.

[Yurkin2007]

Производитель LM2576 обещает при Ваших параметрах КПД=85%, то есть на микросхеме будет рассеиваться 0.5Вт всего. Любой маломальский радиатор сгодится.
Тут дело в следующем.
Минус выходного конденсатора и анод диода соединяются коротким толстым проводом и толстым же проводом идут к входной земляной клемме.
Нога 3 GND у микросхемы (любым по толщине проводом) идёт своим путём ко входной земляной клемме и нигде не контачит с диодным проводом.
Линию FEEDBACK надо держать подальше от выхода 2, где фигачат крутые импульсы.
Это главные условия грамотной разводки платы.

[qwerky]

ncp1031_____

[spamkerdyk]

Любой маломальский радиатор сгодится.

Поначалу я поставил ее на небольшой радиатор вместе с КРЕН5. И оно грелось. При разных входных напряжениях по-разному. При 24 вольтах радиатор был теплым, а при 35 горячим. На КРЕН в обоих случаях на входе было 12 вольт, то есть дополнительный вклад в нагрев явно вносила LM.
Теперь по монтажу.

Минус выходного конденсатора и анод диода... и ... Нога 3 GND у микросхемы

У меня все три этих точки расположены рядом и идут на земляную шину в том же порядке слева направо (сходятся близко, почти в одну точку). Максимально длинная дорожка от 3 ножки (1 см х 2 мм), конденсатор и диод вообще без дорожек сразу на шину распаяны. Далее земляная шина: направо через сантиметр вход питания (между входом и этими точками ничего нет, налево шина пошла на микросхемы и все остальное.
Правда, от третьей ножки дорожка идет и в обратную сторону к GND КРЕН-ки. Но больше к ней не припаяно ничего.

FEEDBACK от выхода 2 на расстоянии длины дроселя (около сантиметра).

Жаль, не могу картинку предъявить, словами не так наглядно. Но судя по моему описанию просматривается какая-нибудь крамола?

Вообще-то если даже и просматривается, вариант, когда LM-ка стояла впаянная ножками в плату работал на-ура. Завтра гляну, если там действительно возбуждение, то попробую припаять LM-ку на место, чуть удлиннив ножки, чтобы можно было прикрутить к новому радиатору уже поставленному на место (длинные провода понадобились, чтобы радиатор можно было снять, не откручивая микросхемы). Решение поганое в плане технологичности, но как отступление сойдет, если заработает.
-------

БП от мобилки при 24 вольтах на входе выдал 5.4 вольта при токе КЗ 35 ма. У него на входе 1 диод, то есть он питался половиной напряжения сети. Получается 60 вольт это примерно половина его номинального питания. Боюсь, без перемотки транса результат будет сильно неоптимальным. Впрочем, перемоток я не боюсь.

[ForcePoint]

Прикинул на пальцах по AN-1246 (худший случай - входное 60 В; выходной ток 0.24 А; частота, ЕМНИП, - 52 кГц; падение на ключе 1.5 В; падение на диоде - 0.5 В; коэффициен пульсаций тока дросселя близок к разрывному режиму - 0.8 ):
Скважность - 0.207;
Минимальное значение индуктивности - 992 мкГн sic!.
Так-что - берите калькулятор и пересчитывайте. Ибо на каждом цикле ИМС будет доходить до ограничения тока ключа, а дроссель, возможно, - до насыщения. Что естественно, надёжности добавить не может. Плюс провода.

З.Ы. В порядке бреда - блокировочные диоды на катушках реле стоят катодами на плюс или анодами на землю? В втором случае - энергия из катушек вдувается в шины питания.

UPD: А ШИМьте сами релюшки с такой скважностью! Пусть каждое реле само себе конвертером будет. Только частоту придётся сурово снизить (сотни герц, думаю), что-б сплошные магнитные системы не грелись.

[Scadauser]

Интересно, а что за дроссель у вас?
Недавно только менял такую в промышленном "бесперебойнике" на 24 В. Питание систем диспетчеризации котельных. Там ток значительно больше, в режиме зарядки аккумулятора, чем у вас, входное - до 60 В, выходное - 27 В. И она не особо грелась на радиаторе в виде алюм. пластины с пачку сигарет.