利用LM2576-ADJ構成的單片式開關穩(wěn)壓器知識介紹 | 壹芯微

開關電源是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置，是電源供應器的一種。其功能是將一個位準的電壓，透過不同形式的架構轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流;其以體積小、重量輕、變換效率高被廣泛應用于電子設備中。其電路拓撲有多種形式，無工頻變壓器的開關電源最具吸引力，但這種電源只適用于輸出電壓固定或變化范圍不大的場合，而不適和要求輸出電壓幅度變化很大或連續(xù)可調(diào)的場合。

本文介紹了利用單片式開關穩(wěn)壓器LM2576-ADJ替代線性穩(wěn)壓器構成串聯(lián)開關式穩(wěn)壓電源，在電路中只需增加續(xù)流二極管和儲能電感等幾只元器件，使電路更加簡潔，除具有線性電源寬范圍連續(xù)可調(diào)的優(yōu)點外，同時使電源效率得到了大幅度提高，在負載較輕時，不加散熱器也能正常工作，又使整機的重量和體積有所減少。

1.LM2576-ADJ簡介

LM2576-ADJ美國NS公司生產(chǎn)的單片降壓式開關穩(wěn)壓器，由振蕩器、取樣放大器、比較器、PWM調(diào)制器、功率開關等部分組成。采用TO-220封裝，僅有5只管腳，外形和塑封晶體管差不多。其功能框圖及引腳排列如圖1、圖2所示。

圖1 LM2576功能框圖

圖2 LM2576引腳排列圖

LM2576-ADJ是輸出電壓可調(diào)型，其技術參數(shù)為：輸入電壓3.5～40V;輸出電壓1.23～37V;輸出電流3A;振蕩器固定頻率52kHz;TTL關閉能力及低功率備用狀態(tài);具有熱關閉和限流保護功能。其典型應用電路如圖3所示(輸出電壓連續(xù)可調(diào)),當直流輸出端直接接于控制端4腳時，可輸出固定電壓。LM2576系列產(chǎn)品是現(xiàn)流行的三端線性調(diào)整器的替代品。

圖3 LM2576-ADJ典型應用電路

2.電路原理

交流電經(jīng)電源變壓器隔離降壓再經(jīng)橋式整流濾波后，加到LM2576-ADJ輸入端1腳。穩(wěn)壓器控制端4腳接于電位器W和電阻R組成的分壓電路上，改變W即可改變分壓比，就能調(diào)節(jié)其輸出電壓大小。Vo=UREF(1+W/R),其中UREF為穩(wěn)壓器取樣電路基準電壓為1.23V。C1輸入端濾波電容，C2、C3輸出端濾波電容如圖4所示。

圖4 高效率輸出連續(xù)

3.器件選擇

C1的選擇原則可按IOM×1000uF/A經(jīng)驗公式進行估算，即每輸出1A電流就對應于1000uF的電容量，耐壓為63V即可。續(xù)流二極管D的選擇，正向額定電流必須大于負載電流，耐壓值必須大于輸入電壓。

貯能電感的計算，按公式計算。其中Vi為LM2576-ADJ輸入不穩(wěn)定的直流，Iomin為開關穩(wěn)定器輸出電流的最小值，f開關管工作頻率。

輸出端濾波電容的計算，按公式計算。其中△Vo為開關穩(wěn)定器輸出電壓紋波分量。

4.使用注意事項

(1)當輸出電壓較低時，其輸出脈寬很窄，占空比很小，將增加輸出電壓的紋波系數(shù)。因此，變壓器次級宜采取高低壓抽頭。

(2)信號地與功率地必須分開布置，因為功率地線上流過大電流在印制板上形成壓降若被引入信號端，經(jīng)過開關穩(wěn)壓器反映到輸出端，將影響穩(wěn)壓性能。

(3)使用中應避免輸出端短路，尤其是當輸出電壓較高、輸出電流較大時，有可能造成開關穩(wěn)壓器損壞。

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