一、LM2576的特性如下:
1、有3.3V、5V、12V、15V和可調電壓輸出多種系列;
2、輸出電壓可調的范圍為1.23V-37V(HV型號的可達57V),負載電壓的輸出容差最大為±4%;
3、最少只需要4個外圍元件,可達3A的輸出電流;
4、寬的輸入電壓范圍,HV型號甚至可達40V-60V;
5、內部振蕩器產生52KHZ的固定頻率;
6、可用TTL電平關閉輸出,低功耗待機模式,典型待機電流為50UA;
7、BUCK式降壓器,較高的轉換效率;
8、過熱或過流保護;
9、可實現BUCK-BOOST式正-負電壓轉換器。
二、LM2576的管腳:
1、VIN-輸入電壓端,為減小輸入瞬態電壓和給調節器提供開關電流,此管腳應接旁路電容CIN;
2、OUTPUT-穩壓輸出端,輸出高電壓為(VIN-VSAT),輸出低電壓為0.5V;
3、GND-電路地;
4、FEEDBACK-反饋端;
5、ON/OFF-控制端,高電平有效,待機靜態電流僅為75UA。
三、外圍元件的選擇:
1、輸入電容CIN:要選低ESR的鋁或鉭電容作為旁路電容,防止在輸入端出現大的瞬態電壓。還有,當你的輸入電壓波動較大,輸出電流又較高,容量一定要選用大些,470UF-10000UF都是可行的選擇;電容的電流均方根值至少要為直流負載電流的1/2;基于安全考慮,電容的額定耐壓值要為最大輸入電壓的1.5倍。千萬不要選用瓷片電容,會造成嚴重的噪聲干擾。NICHICON的鋁電解電容不錯,選好了此電容,設計就成功了一半。
2、續流二極管:首選肖特基二極管,因為此類二極管開關速度快、正向壓降低、反向恢復時間短,千萬不要選用1N4000/1N5400之類的普通整流管。
3、儲能電感:建議好好看看DATASHEET中的電感選擇曲線,要求有高的通流量和對應的電感值,也就是說,電感的直流通流量直接影響輸出電流。為什么呢?LM2576既可工作于連續型也可非連續型,流過電感的電流若是連續的為連續型,電感電流在一個開關周期內降到零為非連續型。
4、輸出端電容COUT:推薦使用1UF-470UF之間的低ESR的鉭電容。若電容值太大,反而會在某些情況(負載開路、輸入端斷開)對器件造成損害。COUT用來輸出濾波以及提高環路的穩定性。如果電容的ESR太小,就有可能使反饋環路不穩定,導致輸出端振蕩。這幾乎是穩壓器的共性,包括LDO等也有這一現象。
基于LM2576的高可靠MCU電源設計
嵌入式控制系統的MCU一般都需要一個穩定的工作電壓才能可靠工作。而設計者多習慣采用線性穩壓器件(如78XX系列三端穩壓器件)作為電壓調節和穩壓器件來將較高的直流電壓轉變MCU所需的工作電壓。這種線性穩壓電源的線性調整工作方式在工作中會大的“熱損失”(其值為V壓降XL負荷),其工作效率僅為30%-50%。加之工作在高粉塵等惡劣環境下往往將嵌入式工業控制系統置于密閉容器內的聚集也加劇了MCU的惡劣工況,從而使嵌入式控制系統的穩定性能變得更差。而開關電源調節器件則以完全導通或關斷的方式工作。因此,工作時要么是大電流流過低導通電壓的開關管,要么是完全截止無電流流過。因此,開關穩壓電源的功耗極低,其平均工作效率可達70%-90%。在相同電壓降的條件下,開關電源調節器件與線性穩壓器件相比具有少得多的“熱損失”。因此,開關穩壓電源可大大減少散熱片體積和PCB板的面積,甚至在大多數情況下不需要加裝散熱片,從而減少了對MCU工作環境的有害影響。采用開關穩壓電源來替代線性穩壓電源作為MCU電源的另一個優勢是:開關的高頻通斷特性以及串聯濾波電感的使用對來自于電源的高頻干擾具有較強的抑制作用。此外,由于開關穩壓電源“熱損失”的減少,設計時還可提高穩壓電源的輸入電壓,這有助于提高交流電壓抗跌落干擾的能力。
LM2576系列開關穩壓集成電路是線性三端穩壓器件(如78XX系列端穩壓集成電路)的替代品,它具有可靠的工作性能、較高的工作效率和較強的輸出電流驅動能力,從而為MCU的穩定、可靠工作提供了強有力的保證。
信息來源:鉭電容