LM2576开关稳压电源电路设计及应用
LM2576详细介绍
LM2576详细介绍, 嵌入式控制系统的MCU一般都需要一个稳定的工作电压才能可靠工作。
而设计者多习惯采用线性稳压器件(如78xx系列三端稳压器件)作为电压调节和稳压器件来将较高的直流电压转变MCU所需的工作电压。
这种线性稳压电源的线性调整工作方式在工作中会大的“热损失”(其值为V压降×I负荷)，其工作效率仅为30%,50%[1]。
加之工作在高粉尘等恶劣环境下往往将嵌入式工业控制系统置于密闭容器内的聚集也加剧了MCU的恶劣工况，从而使嵌入式控制系统的稳定性能变得更差。
而开关电源调节器件则以完全导通或关断的方式工作。
因此，工作时要么是大电流流过低导通电压的开关管、要么是完全截止无电流流过。
因此，开关稳压电源的功耗极低，其平均工作效率可达70%,90%[1]。
在相同电压降的条件下，开关电源调节器件与线性稳压器件相比具有少得多“热损失”。
因此，开关稳压电源可大大减少散热片体积和PCB板的面积，甚至在大多数情况下的不需要加装散热片，从而减少了对MCU工作环境的有害影响。
采用开关稳压电源来替代线性稳压电源作为MCU电源的另一个优势是:开关管的高频通断特性以及串联滤波电感的使用对来自于电源的高频干扰具有较强的抑制作用。
此外，由于开关稳压电源“热损失”的减少，设计时还可提高稳压电源的输入电压，这有助于提高交流电压抗跌落干扰的能力。
LM2576系列开关稳压集成电路是线性三端稳压器件(如78xx系列端稳压集成电路)的替代品，它具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力，从而为MCU的稳定、可靠工作提供了强有力的保证。
1LM2576简介LM2576系列是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压电路，它内含固定频率振荡器(52kHz)和基准稳压器(1.23V)，并具有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。
LM2576系列包括LM2576(最高输入电压40V)及LM2576HV(最高输入电压60V)二个系列。
lm2576构成的扩流的应用电路原理
LM2576构成的扩流的应用电路原理概述LM2576是一款具有扩流功能的电压稳压芯片，常用于电源模块和电子设备的稳压电路中。
本文将介绍LM2576构成的扩流的应用电路原理以及其工作原理。
LM2576电压稳压芯片LM2576是一款高效率的降压型开关稳压芯片，采用全离散元件构成，具有输出转换效率高、负载电流大等特点。
该芯片广泛应用于电子产品中，是一种经济实用的电源芯片。
扩流原理扩流是指通过使用特定的电路和元器件，使得输出电流能够大于芯片的最大输出电流。
通常情况下，芯片的最大输出电流是有限的，不能满足某些应用中较大的电流需求。
扩流电路的设计可以通过增加外部元件的方式，来拓宽芯片的输出电流范围。
应用电路原理基本电路图下面是一个基本的LM2576构成的扩流应用电路原理图：Vin ----+------------------------+------------------------+--------- Vout| | |Cin L Cout| | |+----+----+----+----+----+----+----+----+----+--+| | | | | | | | |C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 ...| |R1 RL| |+-----+-----+-----+-----+| | |D1 D2 D3电路元件说明•Vin: 输入电压，通常由电源供应•Cin: 输入电容，用于过滤输入电压，提供稳定的输入电压•L: 电感，用于储存能量，并平滑输出电压•Cout: 输出电容，用于过滤输出电压波动•Vout: 输出电压，可根据需要调整•C1、C2、C3…: 输出电容，根据需要添加，用于增大输出电流范围•R1: 调整电流限制电阻，控制输出电流•RL: 负载电阻，需要在芯片能够承受的范围内选择•D1、D2、D3: 肖特基二极管，用于保护芯片和提高效率电路工作原理1.输入电压Vin经过输入电容Cin滤波后，输入到LM2576芯片的VIN引脚。
模拟电子技术基础-lm2576电源转换电路
课程综合设计课程名称：《模拟电子技术基础》实验名称：《LM2576电源转换电路》学院：应用科技学院专业：电子信息工程年级：2012级学号：姓名：一、设计意义及实现功能:LM2576系列是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压电路，它内含固定频率振荡器(52kHz)和基准稳压器(1.23V)，并具有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。
各系列产品均提供有3.3V(-3.3)、5V(-5.0)、12V(-12)、15V(-15)及可调(-ADJ)等多个电压档次产品。
二、LM2576的内部组成:LM2576的内部框图如图所示LM2576内部包含52kHz振荡器、1.23V基准稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器及内部稳压电路等。
为了产生不同的输出电压，通常将比较器的负端接基准电压（1.23V），正端接分压电阻网络，这样可根据输出电压的不同选定不同的阻值，其中R1=1kΩ（可调-ADJ时开路），R2分别为1.7kΩ（3.3V）、3.1kΩ（5V）、8.84kΩ（12V）、11.3 kΩ（15V）和0（-ADJ），上述电阻依据型号不同已在芯片内部做了精确调整，因而无需使用者考虑。
将输出电压分压电阻网络的输出同内部基准稳压值1.23V进行比较，若电压有偏差，则可用放大器控制内部振荡器的输出占空比，从而使输出电压保持稳定。
管脚定义LM2576ADJ各脚功能如下：1）VIN—输入电压端，为减小输入瞬态电压和给调节器提供开关电流，此管脚应接旁路电容CIN；2）OUTPUT—稳压输出端，输出高电压为（VIN－VSAT），输出低电压为-0.5V。
3）GND—电路地；4）FEEDBACK—反馈端；5）ON/OFF—控制端，高电平有效，待机静态电流仅为75µA。
①脚为直流电压输入端，输入电压最高为45 V。
若由低压交流整流供电，为了避免空载时电压超出45 V，交流输入电压应不高于32 V。
基于LM2576的数控可调开关电源设计
基于LM2576的数控可调开关电源设计目录开关稳压电源以其体积小、重量轻、变换效率高而被广泛应用于电子设备中，但这种电源只适用于输出电压固定或变化范围不大的场合。
因此本提出了一种利用单片式开关稳压器LM2576-ADJ替代线性稳压器构成的串联开关式稳压电源，除具有线性电源宽范围连续可调的优点外，同时又使电源效率得到了大幅度提高。
在本电路最大输出功率约为75w，电压调节范围在1.23V~25V，输出电流可达3A。
1.电路结构整个电路是由降压整流电路、稳压电路、数控调节电路、数显电路等四部分构成。
其电路框图如图1所示。
图1 系统框图2.原理分析2.1稳压电路本电路的稳压部分采用LM2576。
为了产生不同的输出电压，通常将比较器的负端接基准电压(1.23V)，正端接分压电阻网络，输出电压经分压电阻网络的输出同内部基准稳压值1.23V进行比较。
若电压有偏差，可用放大器控制内部振荡器的输出占空比，从而使输出电压保持稳定。
其典型应用电路如图2所示。
图2 输出电压可调型典型应用电路图中+V1N是电压输入端，稳压器控制端4脚接于电位器W和电阻R组成的分压电路上，改变W即可改变分压比，就能调节其输出电压大小。
输出电压Vout与R1和R2的关系Uo=UREF(1+R2/R1)，其中稳压器取样电路基准电压UREF为1.23V。
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)：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，就可参照相应的电压·微秒常数和负载电流曲线图来查找所需的电感值，见图3。
图3 电压·微秒常数和负载电流曲线图在本电路中Vin=28V，Vout=25V，故根据公式可得出：由图中可以看出，按照最大负载电流选择，电感L的取值应为68μH。
单片式开关稳压器LM2576_ADJ及其应用
单片式开关稳压器LM25762AD J 及其应用Ξ杨智敏1,侯传教1,刘 霞2(1.空军工程大学电讯工程学院,陕西西安 710077;2.海军工程大学,湖北武汉 430033)摘 要:利用单片式开关稳压器LM25762AD J 构成Buck 变换器,不稳定直流电压仍采用线性电源方法获得,输出直流电压既保持了线性电源宽范围连续可调的特点,又具有开关电源高效率的优点,电路简单,实用性强。
关键词:开关电源;开关稳压器中图分类号:T N86 文献标识码:A 文章编号:100324250(2004)01200332021 引言开关电源以其体积小、重量轻、变换效率高被广泛应用于电子设备中。
其电路拓扑有多种形式,无工频变压器的开关电源最具吸引力,但这种电源只适用于输出电压固定或变化范围不大的场合,而不适和要求输出电压幅度变化很大或连续可调的场合。
利用单片式开关稳压器LM25762AD J 替代线性稳压器构成串联开关式稳压电源,在电路中只需增加续流二极管和储能电感等几只元器件,使电路更加简洁,除具有线性电源宽范围连续可调的优点外,同时使电源效率得到了大幅度提高,在负载较轻时,不加散热器也能正常工作,又使整机的重量和体积有所减少。
2 LM25762ADJ 简介LM25762AD J 美国NS 公司生产的单片降压式开关稳压器,由振荡器、取样放大器、比较器、PW M 调制器、功率开关等部分组成。
采用T O 2220封装,仅有5只管脚,外形和塑封晶体管差不多。
其功能框图及引脚排列如图1、图2所示。
图1 LM2576功能框图 (a )LM2576T 2XX NS 公司封装号T O5A (直排式) (b )LM2576T 2XXFlow LB03NS 公司封装号T O5D (折弯直排式)图2 LM2576引脚排列33 2004年 第1期 移 动 电 源 与 车 辆 Ξ收稿日期:2003207230作者简介:杨智敏(19622),男,陕西人,工程师,从事电子技术应用研究。
LM2576应用电路
LM2576应用电路LM2576/LM2576HV的特性:JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号1）有3.3V、5V、12V、15V和可调电压输出多种系列；中文资料引脚功能JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号2）输出电压可调范围1.23V－37V (HV型号的可达57V)，负载电压的输出容差最大为±4％；JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号3）最少只需要4个外围组件，可达3A的输出大电流应用电路JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号4）较寛的输入电压范围，HV型号甚至可达40V～60V；JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号5）内部振荡器产生52KHz固定频率；JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号6）可用TTL电平关闭输出，低功耗待机模式，典型待机电流为50μA；JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号7）BUCK式降压器，较高的转换效率；JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号8）过热和过流保护；JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号9）可实现Buck-Boost式正-负电压转换器。
JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号LM2576/LM2576HV引脚功能说明:JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号1）VIN—输入电压端，为减小输入瞬间电压和给调节器提供开关电流，此接脚应接旁路电容CIN；JUE838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号2）OUTPUT—稳压输出端，输出高电压为（VIN－VSAT），输出低电压为-0.5V。
LM2576
LM2576开关电源稳压输出电路设计
在电源电路的设计中我们用到的器件有LM2576[4]。
下面我们仅对LM2576作一下介绍。
开关电源芯片LM2576是美国国家半导体公司生产的3A集成稳压电路，它内部集成了一个固定的振荡器，只需极少外围器件便可构成一种高效的稳压电路，可大大减小散热片的体积，而在大多数情况下不需散热片；内部有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等；芯片可提供外部控制引脚（ON/OFF），是传统三端式稳压集成电路的理想替代产品。
LM2576系列开关稳压集成电路芯片的主要参数如下：最大输出电流：3A；最大输入电压：45V；输出电压：3.3V、5V、12V、ADJ（可调）；最大稳压误差：4%；转换效率：77%～88%（不同的电压输出的效率不同）。
LM2576引脚功能如下：VIN：未稳压电压输入端；OUTPUT：开关电压输出，接电感及快恢复二极管；GND：公共端；FEEDBACK：反馈输入端；ON/OFF：控制输入端，接公共端时，稳压电路工作；接高电平时，稳压电路停止。
其典型应用电路如图所示。
LM2576典型应用电路。
开关型稳压芯片LM2576中文资料
启闭型稳压芯片LM2576华文资料之阳早格格创做LM2576系列启闭稳压集成电路是线性三端稳压器件(如78xx系列端稳压集成电路)的代替品，它具备稳当的处事本能、较下的处事效用战较强的输出电流启动本领，进而为MCU的宁静、稳当处事提供了强有力的包管.LM2576简介LM2576系列是好国国家半导体公司死产的3A电流输出降压启闭型集成稳压电路，它内含牢固频次振荡器(52kHz)战基准稳压器(1.23V)，并具备完备的呵护电路，包罗电流节造及热闭断电路等，利用该器件只需极少的中围器件即可形成下效稳压电路.LM2576系列包罗LM2576(最下输进电压40V)及LM2576HV(最下输进电压60V)二个系列.各系列产品均提供有3.3V(-3.3)、5V(-5.0)、12V(-12)、15V(-15)及可调(-ADJ)等多个电压档次产品.别的，该芯片还提供了处事状态的中部统造引足.LM2576系列启闭稳压集成电路的主要个性如下[2]：●最大输出电流：3A;●最下输进电压：LM2576为40V，LM2576HV为60V;●输出电压：3.3V、5V、12V、15V战ADJ(可调)等可选;●振东频次：52kHz;●变换效用：75%～88%(分歧电压输出时的效用分歧);●统造办法：PWM;●处事温度范畴：-40℃～ +125℃●处事模式：矮功耗/仄常二种模式可中部统造;●处事模式统造：TTL电仄兼容;●所需中部元件：仅四个(没有成调)或者六个(可调);●器件呵护：热闭断及电流节造;●启拆形式：TO-220或者TO-263.LM2576的里面框图如图1所示，该框图的引足定义对付应于五足TO-220启拆形式.LM2576里面包罗52kHz振荡器、1.23V基准稳压电路、热闭断电路、电流节造电路、搁大器、比较器及里面稳压电路等.为了爆收分歧的输出电压，常常将比较器的背端接基准电压(1.23V)，正端接分压电阻搜集，那样可根据输出电压的分歧选定分歧的阻值，其中R1=1kΩ(可调-ADJ时启路)， R2分别为1.7 kΩ(3.3V)、3.1 kΩ(5V)、8.84 kΩ(12V)、11.3 kΩ(15V)战0(-ADJ)，上述电阻依据型号分歧已正在芯片里面干了透彻安排，果而无需使用者思量.将输出电压分压电阻搜集的输出共里面基准稳压值 1.23V举止比较，若电压有偏偏好，则可用搁大器统造里面振荡器的输出占空比，进而使输出电压脆持宁静.由图1及LM2576系列启闭稳压集成电路的个性不妨瞅出，以LM2576为核心的启闭稳压电源实足不妨与代三端稳压器件形成的MCU稳压电源.2 LM2576应用举例2.1 基础应用安排由LM2576形成的基础稳压电路仅需四个中围器件，其电路如图1所示.电感L1的采用要根据LM2576的输出电压、最大输进电压、最大背载电流等参数采用，最先，依据如下公式估计出电压·微秒常数(E·T)：E·T=(Vin - V out)×V out/ Vin×1000/f?? (1)上式中，Vin是LM2576的最大输进电压、V out是LM2576的输出电压、f是LM2576的处事振荡频次值(52kHz).E·T决定之后，便可参照参照文件所提供的相映的电压·微秒常数战背载电流直线去查找所需的电感值了.(下图为：图三)该电路中的输进电容Cin普遍应大于或者等于100μF，拆置时央供尽管靠拢LM2576的输进引足，其耐压值应与最大输进电压值相匹配.而输出电容Cout的值应依据下式举止估计(单位μF)：C≥13300 Vin/ V out×L (2)上式中，Vin是LM2576的最大输进电压、V out是LM2576的输出电压、L是经估计并查表选出的电感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.对付于5V电压输出而止，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背载电流的1.2倍，思量到背载短路的情况，二极管的额定电流值应大于LM2576的最大电流节造.二极管的反背电压应大于最大输进电压的1.25倍.参照文件中推荐使用1N582x系列的肖特基二极管.Vin的采用应试虑接流电压最矮跌降值(Vac-min)所对付应的LM2576输进电压值及LM2576的最小输进允许电压值Vmin(以5V电压输出为例，该值为8V)，果此，Vin可依据下式估计：Vin≥(220Vmin/Vac-min)如果接流电压最矮允许跌降30%(Vac-min=154V)、LM2576的电压输出为5V(Vmin=8V)，则当Vac=220V时，LM2576的输进直流电压应大于11.5V，常常可选为12V. 2.2 处事模式可控应用安排LM2576的5足输进电仄可用于统造LM2576的处事状态.5足输进电仄与TTL电仄兼容.当输进为矮电通常，LM2576仄常处事;当输进为下电通常，LM2576停止输出并加进矮功耗状态.图3是LM2576的处事模式可控电路本理图.图3中，下推电阻可包管MCU-CON统造端为矮时LM2576的仄常处事.Shutdown Input的统造端旗号去自MCU，该端为矮电通常，LM2576停止输出，系统加进矮功耗状态.当为该端为下电通常，三极管导通会使LM2576沉新处事.安排时包管当MCU-CON统造端为下电仄且三极管导通时，电阻R没有至于果过流而益坏MCU的输出统造端.。