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五月 28 2019

LM2576的应用电路及注意事项

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  LM2576系列的稳压器是单片集成电路,能提供降压开关稳压器(buck)的各种功能,能驱动3A的负载,有优异的线性和负载调整能力。并且内部含有频率补偿器和一个固定频率振荡器,将外部元件的数目减到最少,使用简便。

  应用电路(一)

  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)&TImes;Vout/ Vin&TImes;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。

基本稳压电路

  图1 基本稳压电路

  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&TImes;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。

  应用电路(二)

  采用LM2576构成的降压电路如图2所示,输出电压经R1和R2分压取样后送到减法器的正输入端,负端接VSET。VSET信号是单片机给出的电压信号,输出的取样电压减去D/A转换电压后得到误差信号。再将误差信号加上参考电压(VREF)1.23V, 将此结果送到LM2576的反馈端。

降压型(Buck)基本电路

  图2 降压型(Buck)基本电路

  相比于传统的直接反馈,本设计中的反馈回路复杂度较高,这种设计主要是出于以下考虑:首先是便于单片机控制,只要改变D/A转换输出电压,则反馈回路起作用,自动将输出取样电压向D/A转换电压靠近,完成电压调整过程;其次,可以满足设计要求中的零伏输出。若单纯用LM2576的反馈引脚,则手册中给出的参考电路最低输出只能达到1.25V,因此需要将反馈电压“平移”一个VREF参考电压的电平。

  反馈电阻分压得到的电压还同时送到单片机的DAC,通过D/A转换和尺度换算,得到输出电压值,作为数字量显示输出到数码管上。

  应用电路(三)

  LM2576构成的升压型扩流的应用电路

升压型扩流的应用电路

  (a)固定输出式;(b)可调输出式

  图3 升压型扩流的应用电路

  注意事项

  (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。

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