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LM2576的应用

一、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、内部振荡器产生52KHZ的固定频率;

6、可用TTL电平关闭输出,低功耗待机模式,典型待机电流为50UA;

7、BUCK式降压器,较高的转换效率;

8、过热或过流保护;

9、可实现BUCK-BOOST式正-负电压转换器。

二、LM2576的管脚:

1、VIN-输入电压端,为减小输入瞬态电压和给调节器提供开关电流,此管脚应接旁路电容CIN;

2、OUTPUT-稳压输出端,输出高电压为(VIN-VSAT),输出低电压为0.5V;

3、GND-电路地;

4、FEEDBACK-反馈端;

5、ON/OFF-控制端,高电平有效,待机静态电流仅为75UA。

三、外围元件的选择:

1、输入电容CIN:要选低ESR的铝或钽电容作为旁路电容,防止在输入端出现大的瞬态电压。还有,当你的输入电压波动较大,输出电流又较高,容量一定要选用大些,470UF-10000UF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。千万不要选用瓷片电容,会造成严重的噪声干扰。NICHICON的铝电解电容不错,选好了此电容,设计就成功了一半。

2、续流二极管: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之类的普通整流管。

3、储能电感:建议好好看看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1UF-470UF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。

基于LM2576的高可靠MCU电源设计

嵌入式控制系统的MCU一般都需要一个稳定的工作电压才能可靠工作。而设计者多习惯采用线性稳压器件(如78XX系列三端稳压器件)作为电压调节和稳压器件来将较高的直流电压转变MCU所需的工作电压。这种线性稳压电源的线性调整工作方式在工作中会大的“热损失”(其值为V压降XL负荷),其工作效率仅为30%-50%。加之工作在高粉尘等恶劣环境下往往将嵌入式工业控制系统置于密闭容器内的聚集也加剧了MCU的恶劣工况,从而使嵌入式控制系统的稳定性能变得更差。而开关电源调节器件则以完全导通或关断的方式工作。因此,工作时要么是大电流流过低导通电压的开关管,要么是完全截止无电流流过。因此,开关稳压电源的功耗极低,其平均工作效率可达70%-90%。在相同电压降的条件下,开关电源调节器件与线性稳压器件相比具有少得多的“热损失”。因此,开关稳压电源可大大减少散热片体积和PCB板的面积,甚至在大多数情况下不需要加装散热片,从而减少了对MCU工作环境的有害影响。采用开关稳压电源来替代线性稳压电源作为MCU电源的另一个优势是:开关的高频通断特性以及串联滤波电感的使用对来自于电源的高频干扰具有较强的抑制作用。此外,由于开关稳压电源“热损失”的减少,设计时还可提高稳压电源的输入电压,这有助于提高交流电压抗跌落干扰的能力。

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。

 

信息来源:钽电容

 

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