1引言開關(guān)電源以其體積小、重量輕、變換效率高被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中。其電路拓?fù)溆卸喾N形式,無工頻變壓器的開關(guān)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持續(xù)可調(diào)的場合。利用單片式開關(guān)穩(wěn)壓器LM2576-ADJ替代線性穩(wěn)壓器構(gòu)成串聯(lián)開關(guān)式穩(wěn)壓電源,在電路中只需新增續(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持續(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(fù)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。

2LM2576-ADJ簡介LM2576-ADJ美國NS公司生產(chǎn)的單片降壓式開關(guān)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(guān)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1LM2576功能框圖

圖2LM2576引腳排列

LM2576-ADJ是輸出電壓可調(diào)型,其技術(shù)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(guān)閉能力及低功率備用狀態(tài);具有熱關(guān)閉和限流保護功能。其典型應(yīng)用電路如圖3所示(輸出電壓持續(xù)可調(diào)),當(dāng)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3LM2576-ADJ典型應(yīng)用電路

3LM2576-ADJ構(gòu)成單片開關(guān)電源

3.1工作原理交流電經(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(zhǔn)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高效率輸出持續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電源

3.2器件選擇C1的選擇原則可按IOM×1000uF/A相關(guān)經(jīng)驗公式進行估算,即每輸出1A電流就對應(yīng)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(fù)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(guān)穩(wěn)定器輸出電流的最小值,f開關(guān)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(guān)穩(wěn)定器輸出電壓紋波分量。

3.3使用注意事項(1)當(dāng)輸出電壓較低時,其輸出脈寬很窄,占空比很小,將新增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(guān)穩(wěn)壓器反映到輸出端,將影響穩(wěn)壓性能。(3)使用中應(yīng)防止輸出端短路,尤其是當(dāng)輸出電壓較高、輸出電流較大時,有可能造成開關(guān)穩(wěn)壓器損壞。