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連續(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,在電路中只需增加續(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連續(xù)可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)外,同時(shí)使電源效率得到了大幅度提高,在負(fù)載較輕時(shí),不加散熱器也能正常工作,又使整機(jī)的重量和體積有所減少。

2 LM2576-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。

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(hù)功能。 其典型應(yīng)用電路如圖3 所示(輸出電壓連續(xù)可調(diào)) ,當(dāng)直流輸出端直接接于控制端4 腳時(shí),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。

3 LM2576-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。

3. 2器件選擇

C1 的選擇原則可按IOM×1000uF/A 經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)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(jì)算,按公式計(jì)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(jì)算, 按 公式計(jì)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(xiàng)

(1) 當(dāng)輸出電壓較低時(shí),其輸出脈寬很窄,占空比很小,將增加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?yàn)楣β实鼐€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)避免輸出端短路,尤其是當(dāng)輸出電壓較高、輸出電流較大時(shí),有可能造成開關(guān)穩(wěn)壓器損壞。