LM2575系列開關穩壓集成電路及其應用

1 概述

LM2575系列開關穩壓集成電路是美國國家半導體公司生產的1A集成穩壓電路，它內部集成了一個固定的振蕩器，只須極少外圍器件便可構成一種高效的穩壓電路，可大大減小散熱片的體積，而在大多數情況下不需散熱片；內部有完善的保護電路，包括電流限制及熱關斷電路等；芯片可提供外部控制引腳。是傳統三端式穩壓集成電路的理想替代產品。

該系列分為LM1575、LM2575及LM2575HV三個系列，其中LM1575為軍品級產品，LM2575為標準電壓產品，LM2575HV為高電壓輸入產品。每一種產品系列均提供3.3V、5V、12V、15V及可調（ADJ）等多個電壓檔次產品。除軍品級產品外，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系列開關穩壓集成電路芯片的主要參數如下：

●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）；

●振蕩頻率：54kHz；

●最大穩壓誤差：4%；

●轉換效率：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集成穩壓器的兩種引腳排列。其引腳功能如下：

VIN：未穩壓電壓輸入端；

OUTPUT：開關電壓輸出，接電感及快恢復二極管；

GND：公共端；

FEEDBACK：反饋輸入端；

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

3 基本原理

LM2575的內部框圖如圖2所示，該框圖對應于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內含52kHz振蕩器、基準電路、熱關斷電路、電流限制電路、放大器、比較器及內部穩壓等電路。

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

4 設計注意事項

在利用LM2575設計電路時，應注意以下幾點：（以LM2575T-5.0為例）。

（1）電感的選擇

根據輸出的電壓檔次、最大輸入電壓Vin(MAX)、最大負載電流Iload（MAX）等參數選擇電感時可參照相應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大于最大負載電流的1.2倍，但考慮到負載短路的情況，二極管的額定電流值應大于LM2575的最大電流限制；另外二極管的反向電壓應大于最大輸入電壓的1.25倍。

5 典型應用

圖4為LM2575的典型應用電壓，它具有穩定的電壓輸出，如果需要負電壓輸出，可將其輸出反接。