1、LM2576中文資料目錄概述11.LM2576簡介11.1 性能11.2 外形圖31.3 訂購信息31.4 管腳定義42.LM2576應(yīng)用舉例42.1 基本應(yīng)用設(shè)計(jì)42.1.1 應(yīng)用分析42.1.2 外圍組件的選擇5 應(yīng)用注意事項(xiàng)52.2 工作模式可控應(yīng)用設(shè)計(jì)62.3 1.2V至55V的可調(diào)3A低輸出紋波電源62.4 輸入欠壓鎖定電源63.LM2576測試電路和PCB布局原則7概述LM2576系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路是線性三端穩(wěn)壓器件(如78xx系列端穩(wěn)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(qiáng)的輸出電流驅(qū)動能力，從而為MCU的穩(wěn)定、可靠工作提供了強(qiáng)有力的保證。1.LM257

2、6簡介1.1 性能LM2576系列是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的3A電流輸出降壓開關(guān)型集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)含固定頻率振蕩器(52kHz)和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器(1.23V)，并具 有完善的保護(hù)電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等，利用該器件只需極少的外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。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(chǎn)品均提供有3.3V(-3.3)、5V(-5.0)、 12V(-12)、15V(-15)及可調(diào)(-ADJ)等多個電壓檔次產(chǎn)品。此外，該芯片還提供了工作狀態(tài)的外部控制引腳。圖 1LM2576系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性如下2：最

3、大輸出電流：3A;最高輸入電壓：LM2576為40V，LM2576HV為60V;輸出電壓：3.3V、5V、12V、15V和ADJ(可調(diào))等可選;振東頻率：52kHz;轉(zhuǎn)換效率：75%88%(不同電壓輸出時的效率不同);控制方式：PWM;工作溫度范圍：-40 +125工作模式：低功耗/正常兩種模式可外部控制;工作模式控制：TTL電平兼容;所需外部元件：僅四個(不可調(diào))或六個(可調(diào));器件保護(hù)：熱關(guān)斷及電流限制;封裝形式：TO-220或TO-263。LM2576的內(nèi)部框圖如圖2所示，該框圖的引腳定義對應(yīng)于五腳TO-220封裝形式。圖 2LM2576內(nèi)部包含52kHz振蕩器、1.23V基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路、

4、熱關(guān)斷電路、電流限制電路、放大器、比較器及內(nèi)部穩(wěn)壓電路等。為了產(chǎn)生不同的輸出電壓， 通常將比較器的負(fù)端接基準(zhǔn)電壓(1.23V)，正端接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)，這樣可根據(jù)輸出電壓的不同選定不同的阻值，其中R1=1k(可調(diào)-ADJ時開路)， R2分別為1.7 k(3.3V)、3.1 k(5V)、8.84 k(12V)、11.3 k(15V)和0(-ADJ)，上述電阻依據(jù)型號不同已在芯片內(nèi)部做了精確調(diào)整，因而無需使用者考慮。將輸出電壓分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出同內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓值 1.23V進(jìn)行比較，若電壓有偏差，則可用放大器控制內(nèi)部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。由圖1及LM2576系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路的特

5、性可以看出，以LM2576為核心的開關(guān)穩(wěn)壓電源完全可以取代三端穩(wěn)壓器件構(gòu)成的MCU穩(wěn)壓電源。1.2 外形圖圖 31.3 訂購信息圖 41.4 管腳定義圖 52.LM2576應(yīng)用舉例2.1 基本應(yīng)用設(shè)計(jì)2.1.1 應(yīng)用分析由LM2576構(gòu)成的基本穩(wěn)壓電路僅需四個外圍器件，其電路如圖1所示。電感L1的選擇要根據(jù)LM2576的輸出電壓、最大輸入電壓、最大負(fù)載電流等參數(shù)選擇，首先，依據(jù)如下公式計(jì)算出電壓·微秒常數(shù)(E·T)：E·T=(Vin - Vout)×Vout/ Vin×1000/f (1)上式中，Vin是LM2576的最大輸入電壓、Vout是L

6、M2576的輸出電壓、f是LM2576的工作振蕩頻率值(52kHz)。E·T確定之后，就可參照參考文獻(xiàn)所提供的相應(yīng)的電壓·微秒常數(shù)和負(fù)載電流曲線來查找所需的電感值了。(下圖為：圖6) 圖 6該電路中的輸入電容Cin一般應(yīng)大于或等于100F，安裝時要求盡量靠近LM2576的輸入引腳，其耐壓值應(yīng)與最大輸入電壓值相匹配。而輸出電容Cout的值應(yīng)依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算(單位F)：C13300 Vin/ Vout×L (2)上式中，Vin是LM2576的最大輸入電壓、Vout是LM2576的輸出電壓、L是經(jīng)計(jì)算并查表選出的電感L1的值，其單位是H。電容C鐵耐壓值應(yīng)大于額定輸出電壓

7、的1.52倍。對于5V電壓輸出而言，推薦使用耐壓值為16V的電容器。二極管D1的額定電流值應(yīng)大于最大負(fù)載電流的1.2倍，考慮到負(fù)載短路的情況，二極管的額定電流值應(yīng)大于LM2576的最大電流限制。二極管的反向電壓應(yīng)大于最大輸入電壓的1.25倍。參考文獻(xiàn)中推薦使用1N582x系列的肖特基二極管。Vin的選擇應(yīng)考慮交流電壓最低跌落值(Vac-min)所對應(yīng)的LM2576輸入電壓值及LM2576的最小輸入允許電壓值Vmin(以5V電壓輸出為例，該值為8V)，因此，Vin可依據(jù)下式計(jì)算：Vin(220Vmin/Vac-min)如果交流電壓最低允許跌落30%(Vac-min=154V)、LM2576的電壓

8、輸出為5V(Vmin=8V)，則當(dāng)Vac=220V時，LM2576的輸入直流電壓應(yīng)大于11.5V，通常可選為12V。2.1.2 外圍元件的選擇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(xiàn)大的瞬間電壓。還有，當(dāng)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，470F-10000F都是可行的選擇；電容的電流均方根值至少要為直流負(fù)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(yán)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?yàn)榇祟惗O管開關(guān)速度快、正向壓降低

9、、反向恢復(fù)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(yīng)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(xù)型也可非連續(xù)型，流過電感的電流若是連續(xù)的為連續(xù)型，電感電流在一個開關(guān)周期內(nèi)降到零為非連續(xù)型。4） 輸出端電容COUT：推薦使用1F-470F之間的低ESR的鉭電容。若電容值太大，反而會在某些情況（負(fù)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(huán)路的穩(wěn)定性。如果電容的ESR太小，就有可能使反饋環(huán)路不穩(wěn)定，導(dǎo)致輸出端振蕩。這幾乎是

10、穩(wěn)壓器的共性，包括LDO等也有這一現(xiàn)象。應(yīng)用注意事項(xiàng)1）反饋線要遠(yuǎn)離電感，電路中輸入/輸出電容、肖特基二極管、接地端、控制端的聯(lián)機(jī)要盡可能短而粗，最好用地線屏蔽。2）由于器件較高的轉(zhuǎn)換效率，幾乎不用考慮散熱問題。2.2 工作模式可控應(yīng)用設(shè)計(jì)LM2576的5腳輸入電平可用于控制LM2576的工作狀態(tài)。5腳輸入電平與TTL電平兼容。當(dāng)輸入為低電平時，LM2576正常工作;當(dāng)輸入為高電平時，LM2576停止輸出并進(jìn)入低功耗狀態(tài)。圖6是LM2576的工作模式可控電路原理圖。圖6中，下拉電阻可保證MCU-CON控制端為低時LM2576的正常工作。Shutdown Input的控制端信號來自MCU，該端為低電平時，LM2576停止輸出，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)。當(dāng)為該端為高電平時，三極管導(dǎo)通會使LM2576重新工 作。設(shè)計(jì)時保證當(dāng)MCU-CON控制端為高電平且三極管導(dǎo)通時，電阻R不至于因過流而損壞MCU的輸出控制端。2.3 1.2V至55V的可調(diào)3A低輸出紋波電源圖 72.4 輸入欠壓鎖定電源圖 83.LM25