LM2576中文

发布 2019-05-03 02:55:17 阅读 5673

目录。概述 1

简介 11.1 性能 1

1.2 外形图 3

1.3 订购信息 3

1.4 管脚定义 4

应用举例 4

2.1 基本应用设计 4

2.1.1 应用分析 4

2.1.2 外围组件的选择 5

2.1.3 应用注意事项 5

2.2 工作模式可控应用设计 6

2.3 1.2v至55v的可调3a低输出纹波电源 6

2.4 输入欠压锁定电源 6

测试电路和pcb布局原则 7

lm2576系列开关稳压集成电路是线性三端稳压器件(如78xx系列端稳压集成电路)的替代品,它具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力,从而为mcu的稳定、可靠工作提供了强有力的保证。

lm2576系列是美国国家半导体公司生产的3a电流输出降压开关型集成稳压电路,它内含固定频率振荡器(52khz)和基准稳压器(1.23v),并具有完善的保护电路,包括电流限制及热关断电路等,利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。lm2576系列包括 lm2576(最高输入电压40v)及lm2576hv(最高输入电压60v)二个系列。

各系列产品均提供有3.3vv(-5.0)、 12vv(-15)及可调(-adj)等多个电压档次产品。

此外,该芯片还提供了工作状态的外部控制引脚。

图 1lm2576系列开关稳压集成电路的主要特性如下[2]:

●最大输出电流:3a;

●最高输入电压:lm2576为40v,lm2576hv为60v;

●输出电压:3.3v、5v、12v、15v和adj(可调)等可选;

●振东频率:52khz;

●转换效率:75%~88%(不同电压输出时的效率不同);

●控制方式:pwm;

●工作温度范围:-40℃ ~125℃

●工作模式:低功耗/正常两种模式可外部控制;

●工作模式控制:ttl电平兼容;

●所需外部元件:仅四个(不可调)或六个(可调);

●器件保护:热关断及电流限制;

●封装形式:to-220或to-263。

lm2576的内部框图如图2所示,该框图的引脚定义对应于五脚to-220封装形式。

图 2lm2576内部包含52khz振荡器、1.23v基准稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器及内部稳压电路等。为了产生不同的输出电压, 通常将比较器的负端接基准电压(1.

23v),正端接分压电阻网络,这样可根据输出电压的不同选定不同的阻值,其中r1=1kω(可调-adj时开路), r2分别为1.7 kω(3.3v.

1 kω(5v.84 kω(12v.3 kω(15v)和0(-adj),上述电阻依据型号不同已在芯片内部做了精确调整,因而无需使用者考虑。

将输出电压分压电阻网络的输出同内部基准稳压值 1.23v进行比较,若电压有偏差,则可用放大器控制内部振荡器的输出占空比,从而使输出电压保持稳定。

由图1及lm2576系列开关稳压集成电路的特性可以看出,以lm2576为核心的开关稳压电源完全可以取代三端稳压器件构成的mcu稳压电源。

图 3图 4

图 5由lm2576构成的基本稳压电路仅需四个外围器件,其电路如图1所示。

电感l1的选择要根据lm2576的输出电压、最大输入电压、最大负载电流等参数选择,首先,依据如下公式计算出电压·微秒常数(e·t):

e·t=(vin - vout)×vout/ vin×1000/f (1)

上式中,vin是lm2576的最大输入电压、vout是lm2576的输出电压、f是lm2576的工作振荡频率值(52khz)。e·t确定之后,就可参照参考文献所提供的相应的电压·微秒常数和负载电流曲线来查找所需的电感值了。(下图为:

图6)图 6该电路中的输入电容cin一般应大于或等于100μf,安装时要求尽量靠近lm2576的输入引脚,其耐压值应与最大输入电压值相匹配。而输出电容cout的值应依据下式进行计算(单位μf):

c≥13300 vin/ vout×l (2)

上式中,vin是lm2576的最大输入电压、vout是lm2576的输出电压、l是经计算并查表选出的电感l1的值,其单位是μh。电容c铁耐压值应大于额定输出电压的1.5~2倍。

对于5v电压输出而言,推荐使用耐压值为16v的电容器。

二极管d1的额定电流值应大于最大负载电流的1.2倍,考虑到负载短路的情况,二极管的额定电流值应大于lm2576的最大电流限制。二极管的反向电压应大于最大输入电压的1.

25倍。参考文献中推荐使用1n582x系列的肖特基二极管。

vin的选择应考虑交流电压最低跌落值(vac-min)所对应的lm2576输入电压值及lm2576的最小输入允许电压值vmin(以5v电压输出为例,该值为8v),因此,vin可依据下式计算:

vin≥(220vmin/vac-min)

如果交流电压最低允许跌落30%(vac-min=154v)、lm2576的电压输出为5v(vmin=8v),则当vac=220v时,lm2576的输入直流电压应大于11.5v,通常可选为12v。

1) 输入电容cin:

要选择低esr的铝或钽电容作为旁路电容,防止在输入端出现大的瞬间电压。还有,当你的输入电压波动较大,输出电流有较高,容量一定要选用大些,470μf--10000μf都是可行的选择;电容的电流均方根值至少要为直流负载电流的1/2;基于安全考虑,电容的额定耐压值要为最大输入电压的1.5倍。

千万不要选用陶瓷电容,会造成严重的噪音干扰!nichicon的铝电解电容不错。

2) 肖特基二极管:

首选肖特基二极管,因为此类二极管开关速度快、正向压降低、反向恢复时间短,千万不要选用1n4000/1n5400之类的普通整流二极管!

3) 储能电感:

可以看datasheet中的电感选择曲线,要求有高的通流量和对应的电感值,也就是说,电感的直流通流量直接影响输出电流。为什么呢?lm2576既可工作于连续型也可非连续型,流过电感的电流若是连续的为连续型,电感电流在一个开关周期内降到零为非连续型。

4) 输出端电容cout:

推荐使用1μf--470μf之间的低esr的钽电容。若电容值太大,反而会在某些情况(负载开路、输入端断开)对器件造成损害。cout用来输出滤波以及提高环路的稳定性。

如果电容的esr太小,就有可能使反馈环路不稳定,导致输出端振荡。这几乎是稳压器的共性,包括ldo等也有这一现象。

1)反馈线要远离电感,电路中输入/输出电容、肖特基二极管、接地端、控制端的联机要尽可能短而粗,最好用地线屏蔽。

2)由于器件较高的转换效率,几乎不用考虑散热问题。

lm2576的5脚输入电平可用于控制lm2576的工作状态。5脚输入电平与ttl电平兼容。当输入为低电平时,lm2576正常工作;当输入为高电平时,lm2576停止输出并进入低功耗状态。

图6是lm2576的工作模式可控电路原理图。

图6中,下拉电阻可保证mcu-con控制端为低时lm2576的正常工作。shutdown input的控制端信号来自mcu,该端为低电平时,lm2576停止输出,系统进入低功耗状态。当为该端为高电平时,三极管导通会使lm2576重新工作。

设计时保证当mcu-con控制端为高电平且三极管导通时,电阻r不至于因过流而损坏mcu的输出控制端。

图 7图 8

在任何开关稳压器中,印刷电路板的布局都很重要。由于引线电感的作用,快速切换的电流会引起电压的瞬变,造成许多问题。要使电感和接地回路最小,就要使用粗线标出的引线尽量短。

要获得最佳的效果,应使用单点接地或接地平面结构。当使用可调节型号的稳压器时,应把调节电阻近可能靠近稳压器,让敏感的反馈接线尽量短。图 9

LM2576使用注意事项

1 lm2576的特性如下 1 有3.3v 5v 12v 15v和可调电压输出多种系列 2 输出电压可调的范围为1.23v 37v hv型号的可达57v 负载电压的输出容差最大为 4 3 最少只需要4个外围元件,可达3a的输出电流 4 宽的输入电压范围,hv型号甚至可达40v 60v 5 内部振荡器...

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