LM2576系列開關穩壓集成電路的基本介紹 | 壹芯微

LM2576系列是美國國家半導體公司生產的3A電流輸出降壓開關型集成穩壓電路，它內含固定頻率振蕩器(52kHz)和基準穩壓器(1.23V)，并具有完善的保護電路，包括電流限制及熱關斷電路等，利用該器件只需極少的外圍器件便可構成高效穩壓電路。

1.系列型號

LM2576系列包括LM2576(最高輸入電壓40V)及LM2576HV(最高輸入電壓60V)二個系列。各系列產品均提供有3.3V(-3.3)、5V(-5.0)、12V(-12)、15V(-15)及可調(-ADJ)等多個電壓檔次產品。此外，該芯片還提供了工作狀態的外部控制引腳。

2.主要特性

LM2576系列開關穩壓集成電路的主要特性如下

(1)最大輸出電流：3A;

(2)最高輸入電壓：LM2576為45V，LM2576HV為60V;

(3)輸出電壓：3.3V、5V、12V、15V和ADJ(可調)等可選;

(4)振動頻率：52kHz;

(5)轉換效率：75%~88%(不同電壓輸出時的效率不同);

(6)控制方式：PWM;

(7)工作溫度范圍：-40℃~+125℃

(8)工作模式：低功耗/正常兩種模式可外部控制;

(9)工作模式控制：TTL電平兼容;

(10)所需外部元件：僅四個(不可調)或六個(可調);

(11)器件保護：熱關斷及電流限制;

(12)封裝形式：TO-220或TO-263

3.組成部件

LM2576的內部框圖如圖1所示，該框圖的引腳定義對應于五腳TO-220封裝形式。

圖1 LM2576的內部框圖

LM2576內部包含52kHz振蕩器、1.23V基準穩壓電路、熱關斷電路、電流限制電路、放大器、比較器及內部穩壓電路等。為了產生不同的輸出電壓，?通常將比較器的負端接基準電壓(1.23V)，正端接分壓電阻網絡，這樣可根據輸出電壓的不同選定不同的阻值，其中R1=1kΩ(可調-ADJ時開路)，?R2分別為1.7?kΩ(3.3V)、3.1?kΩ(5V)、8.84?kΩ(12V)、11.3kΩ(15V)和0(-ADJ)，上述電阻依據型號不同已在芯片內部做了精確調整，因而無需使用者考慮。將輸出電壓分壓電阻網絡的輸出同內部基準穩壓值?1.23V進行比較，若電壓有偏差，則可用放大器控制內部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩定。

4.參數

所屬類別：通信電路

廠家：NS

工作模式：低功耗

工作模式控制：TTL電平兼容

器件保護：熱關斷及電流限制

最大輸入電壓：40V

最大電流：3A

振動頻率：52KHZ

轉換效率：75%~88%控制方式：PWM

工作溫度：-40~125(℃)

引腳數目：5

輸出類型：可調

功能：直流降壓

輸入電壓：5.0~45V

輸出電壓：3.3/5.0V

效率：88%

靜態電流：5mA

封裝：TO-263TO-220

外形圖

5.引腳功能

(1)VIN—輸入電壓端，為減小輸入瞬間電壓和給調節器提供開關電流，此接腳應接旁路電容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;838電子

(5)ON/OFF—控制端，高電平有效，待機靜態電流僅為75μA

引腳圖

絕對最大額定值

6.應用

(1)簡單高效降壓(Buck)調節器

(2)線性調節器的高效操作者

(3)卡內開關調節器

(4)正-負轉換器(Buck-Boost)

7.外圍元件選擇

(1)輸入電容CIN

要選擇低ESR的鋁或鉭電容作為旁路電容，防止在輸入端出現大的瞬間電壓。還有，當你的輸入電壓波動較大，輸出電流有較高，容量一定要選用大些，470μF--10000μF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。千萬不要選用陶瓷電容，會造成嚴重的噪音干擾!Nichicon的鋁電解電容不錯。

(2)肖特基二極管

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之類的普通整流二極管!

(3)儲能電感

可以看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1μF--470μF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。

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