LM中文资料

LM2576中文资料
———————————————————————————目录
概述 (3)
1.LM2576简介 (3)
1.1 性能 (3)
1.2 外形图 (6)
1.3 订购信息 (6)
1.4 管脚定义 (7)
2.LM2576应用举例 (7)
2.1 基本应用设计 (7)
2.1.1 应用分析 (7)
2.1.2 外围组件的选择 (9)
2.1.3 应用注意事项 (10)
2.2 工作模式可控应用设计 (10)
2.3 1.2V至55V的可调3A低输出纹波电源 (11)
2.4 输入欠压锁定电源 (11)
3.LM2576测试电路和PCB布局原则 (11)
概述
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。

1.LM2576简介
1.1 性能
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。

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。

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。

此外，该芯片还提供了工作状态的外部控制引脚。

图 1
LM2576系列开关稳压集成电路的主要特性如下[2]：
●最大输出电流：3A;
●最高输入电压：LM2576为40V，LM2576HV为60V;
●输出电压：3.3V、5V、12V、15V和ADJ(可调)等可选;
●振东频率：52kHz;
●转换效率：75%～88%(不同电压输出时的效率不同);
●控制方式：PWM;
●工作温度范围：-40℃～ +125℃
●工作模式：低功耗/正常两种模式可外部控制;
●工作模式控制：TTL电平兼容;
●所需外部元件：仅四个(不可调)或六个(可调);
●器件保护：热关断及电流限制;
●封装形式：TO-220或TO-263。

LM2576的内部框图如图2所示，该框图的引脚定义对应于五脚TO-220封装形式。

图 2
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1.7 kΩ(3.3V)、3.1 kΩ(5V)、8.84 kΩ(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。

由图1及LM2576系列开关稳压集成电路的特性可以看出，以LM2576为核心的开关稳压电源完全可以取代三端稳压器件构成的MCU稳压电源。

1.2 外形图
图 3 1.3 订购信息
图 4
1.4 管脚定义
图 5
2.LM2576应用举例
2.1 基本应用设计
2.1.1 应用分析
由LM2576构成的基本稳压电路仅需四个外围器件，其电路如图1所示。

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)：
E·T=(Vin - Vout)×Vout/ Vin×1000/f (1)
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，就可参照参考文献所提供的相应的电压·微秒常数和负载电流曲线来查找所需的电感值了。

(下图为：图6)
图 6
该电路中的输入电容Cin一般应大于或等于100μF，安装时要求尽量靠近LM2576的输入引脚，其耐压值应与最大输入电压值相匹配。

而输出电容Cout的值应依据下式进行计算(单位μF)：
C≥13300 Vin/ Vout×L (2)
上式中，Vin是LM2576的最大输入电压、Vout是LM2576的输出电压、L是经计算并查表选出的电感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。

对于5V电压输出而言，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负载电流的1.2倍，考虑到负载短路的情况，二极管的额定电流值应大于LM2576的最大电流限制。

二极管的反向电压应大于最大输入电压的1.25倍。

参考文献中推荐使用1N582x系列的肖特基二极管。

Vin的选择应考虑交流电压最低跌落值(Vac-min)所对应的LM2576输入电压值及LM2576的最小输入允许电压值Vmin(以5V电压输出为例，该值为8V)，因此，Vin可依据下式计算：
Vin≥(220Vmin/Vac-min)
如果交流电压最低允许跌落30%(Vac-min=154V)、LM2576的电压输出为5V(Vmin=8V)，则当Vac=220V时，LM2576的输入直流电压应大于11.5V，通常可选为12V。

2.1.2 外围元件的选择
1）输入电容CIN：
要选择低ESR的铝或钽电容作为旁路电容，防止在输入端出现大的瞬间电压。

还有，当你的输入电压波动较大，输出电流有较高，容量一定要选用大些，470μF--10000μF都是可行的选择；电容的电流均方根值至少要为直流负载电流的1/2；基于安全考虑，电容的额定耐压值要为最大输入电压的1.5倍。

千万不要选用陶瓷电容，会造成严重的噪音干扰！Nichicon的铝电解电容不错。

2）肖特基二极管：
首选肖特基二极管，因为此类二极管开关速度快、正向压降低、反向恢复时间短，千万不要选用1N4000/1N5400之类的普通整流二极管！
3）储能电感：
可以看datasheet中的电感选择曲线，要求有高的通流量和对应的电感值，也就是说，电感的直流通流量直接影响输出电流。

为什么呢？LM2576既可工作于连续型也可非连续型，流过电感的电流若是连续的为连续型，电感电流在一个开关周期内降到零为非连续型。

4）输出端电容COUT：
推荐使用1μF--470μF之间的低ESR的钽电容。

若电容值太大，反而会在某些情况（负载开路、输入端断开）对器件造成损害。

COUT用来输出滤波以及提高环路的稳定性。

如果电容的ESR太小，就有可能使反馈环路不稳定，导致输出端振荡。

这几乎是稳压器的共性，包括LDO等也有这一现象。

2.1.3应用注意事项
1）反馈线要远离电感，电路中输入/输出电容、肖特基二极管、接地端、控制端的联机要尽可能短而粗，最好用地线屏蔽。

2）由于器件较高的转换效率，几乎不用考虑散热问题。

2.2 工作模式可控应用设计
LM2576的5脚输入电平可用于控制LM2576的工作状态。

5脚输入电平与TTL电平兼容。

当输入为低电平时，LM2576正常工作;当输入为高电平时，LM2576停止输出并进入低功耗状态。

图6是LM2576的工作模式可控电路原理图。

图6中，下拉电阻可保证MCU-CON控制端为低时LM2576的正常工作。

Shutdown Input 的控制端信号来自MCU，该端为低电平时，LM2576停止输出，系统进入低功耗状态。

当为该端为高电平时，三极管导通会使LM2576重新工作。

设计时保证当MCU-CON控制端为高电平且三极管导通时，电阻R不至于因过流而损坏MCU的输出控制端。

2.3 1.2V至55V的可调3A低输出纹波电源
图 7
2.4 输入欠压锁定电源
图 8
3.LM2576测试电路和PCB布局原则
在任何开关稳压器中，印刷电路板的布局都很重要。

由于引线电感的作用，快速切换的电流会引起电压的瞬变，造成许多问题。

要使电感和接地回路最小，就要使用粗线标出的引线尽量短。

要获得最佳的效果，应使用单点接地或接地平面结构。

当使用可调节型号的稳压器时，
应把调节电阻近可能靠近稳压器，让敏感的反馈接线尽量短。

图 9。