LM2575系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路及其應(yīng)用

1 概述

LM2575系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的1A集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)部集成了一個固定的振蕩器，只須極少外圍器件便可構(gòu)成一種高效的穩(wěn)壓電路，可大大減小散熱片的體積，而在大多數(shù)情況下不需散熱片；內(nèi)部有完善的保護(hù)電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等；芯片可提供外部控制引腳。是傳統(tǒng)三端式穩(wěn)壓集成電路的理想替代產(chǎn)品。

該系列分為LM1575、LM2575及LM2575HV三個系列，其中LM1575為軍品級產(chǎn)品，LM2575為標(biāo)準(zhǔn)電壓產(chǎn)品，LM2575HV為高電壓輸入產(chǎn)品。每一種產(chǎn)品系列均提供3.3V、5V、12V、15V及可調(diào)（ADJ）等多個電壓檔次產(chǎn)品。除軍品級產(chǎn)品外，其余兩個系列均提供TO-200直腳、TO-220彎腳、塑封DIP-16腳、表面安裝DIP-24腳、表面安裝T）-263-5腳等多種封裝形式，并分別用后綴T、Flow LB3、N、M、S表示。對于5V輸出的LM2575產(chǎn)品，不同的封裝形式，其完整表示分別為LM2575T-5.0、LM2575T-5.0 Flow LB03、LM2575N-5.0、LM2575M-5.0、LM2575S-5.0。

LM2575T系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路芯片的主要參數(shù)如下：

●最大輸出電流：1A；

●最大輸入電壓：

LM1575/LM2575為45V；

LM2575HV為63V；

●輸出電壓：3.3V、5V、12V、ADJ（可調(diào)）；

●振蕩頻率：54kHz；

●最大穩(wěn)壓誤差：4%；

●轉(zhuǎn)換效率：75%～88%（不同的電壓輸出的效率不同）；

●工作溫度范圍：

LM1575為-55℃～+150℃；

LM2575/LM2575HV為-40℃～+125℃。

2 引腳功能

圖1是LM2575集成穩(wěn)壓器的兩種引腳排列。其引腳功能如下：

VIN：未穩(wěn)壓電壓輸入端；

OUTPUT：開關(guān)電壓輸出，接電感及快恢復(fù)二極管；

GND：公共端；

FEEDBACK：反饋輸入端；

ON/OFF：控制輸入端，接公共端時，穩(wěn)壓電路工作；接高電平時，穩(wěn)壓電路停止。

3 基本原理

LM2575的內(nèi)部框圖如圖2所示，該框圖對應(yīng)于TO-220封裝的引腳。其中R1=1kΩ（ADJ時開路），R2分別為1.7kΩ（3.3V）、3.1kΩ（5V）、8.8kΩ（12V）、11.3kΩ（15V）和0（ADJ），可以看出LM2575內(nèi)含52kHz振蕩器、基準(zhǔn)電路、熱關(guān)斷電路、電流限制電路、放大器、比較器及內(nèi)部穩(wěn)壓等電路。

將穩(wěn)壓輸出的電壓接到反饋輸入端的目的是同內(nèi)部電壓基準(zhǔn)比較，若電壓偏低，則用放大器來控制內(nèi)部振蕩器以提高輸出占空比，從而提高輸出電壓。

4 設(shè)計注意事項

在利用LM2575設(shè)計電路時，應(yīng)注意以下幾點：（以LM2575T-5.0為例）。

（1）電感的選擇

根據(jù)輸出的電壓檔次、最大輸入電壓Vin(MAX)、最大負(fù)載電流Iload（MAX）等參數(shù)選擇電感時可參照相應(yīng)的電感曲線圖來查找所需采用的電感值（見圖3）。

（2）輸入輸出電容的選擇

輸入電容應(yīng)大于47μF，并要求盡量靠近電路。而輸出電容推薦使用的電容量為100μF～470μF，其耐壓值應(yīng)大于額定輸出的1.5～2倍。對于5V電壓輸出，推薦使用耐壓值為16V的電容。

（3）二極管的選擇

二極管的額定電流值應(yīng)大于最大負(fù)載電流的1.2倍，但考慮到負(fù)載短路的情況，二極管的額定電流值應(yīng)大于LM2575的最大電流限制；另外二極管的反向電壓應(yīng)大于最大輸入電壓的1.25倍。

5 典型應(yīng)用

圖4為LM2575的典型應(yīng)用電壓，它具有穩(wěn)定的電壓輸出，如果需要負(fù)電壓輸出，可將其輸出反接。