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一般说明
LM2575系列稳压器是单片集成的为降压提供所有激活功能的电路（buck）开关调节器，能够驱动1A负载良好的线路和负载调节。这些设备可用于3.3V、5V、12V、15V和可调输出版本。需要最少数量的外部组件调节器使用简单，包括内部频率补偿和固定频率振荡器。LM2575系列为流行的三端线性稳压器。它大大减小了散热器的尺寸，在许多情况下没有热量需要水槽。一个标准系列的电感优化使用LM2575可从几个不同的制造商获得。这一特性大大简化了开关模式的设计电源。其他特性包括在规定的输入电压和输出负载范围内输出电压的保证±4%公差条件，以及振荡器频率的±10%。外部包括停机，具有50微安（典型）备用电流。输出开关包括逐周电流限制，以及热关机，以便在故障条件。
特征
3.3V、5V、12V、15V和可调输出版本
可调版本输出电压范围，1.23V至37V（高压型为57V）±4%最大值线路和负载条件
保证1A输出电流
宽输入电压范围，高压型为40V至60V
只需要4个外部组件
52 kHz固定频率内部振荡器
TTL关闭能力，低功耗待机模式
高效率
使用现成的标准电感器
热停堆和限流保护
P+产品增强测试
应用
简单高效降压调节器
线性调节器的有效预调节器
卡上开关稳压器正反向转换器（Buck Boost）
典型应用（固定输出电压版本）
框图及典型应用
绝对最大额定值（注1）
最大供电电压
LM1575/LM2575 45伏
LM2575HV 63V
开/关引脚输入电压-0.3V≤V≤+VIN
输出电压对地（稳态）–1V
功耗内部限制
储存温度范围为-65℃～+150℃
最高结温150 303C
最小ESD额定值（C=100 pF，R=1.5 kΩ）2千伏
铅温（焊接，10秒）260摄氏度
运行额定值
温度范围
LM1575−55°C≤TJ≤+150°C
LM2575/LM2575HV−40°C≤TJ≤+125°C
供电电压
LM1575/LM2575 40伏
LM2575HV 60伏
LM1575-3.3、LM2575-3.3、LM2575HV-3.3
电气特性
标准型表面的规格适用于TJ=25°C，黑体类型的规格适用于整个工作温度范围。
所有输出电压版本
电气特性
标准型表面的规格适用于TJ=25°C，黑体类型的规格适用于整个工作温度范围。除非另有规定，3.3V、5V和可调版本的车辆识别号=12V，12V版本的车辆识别号=25V，15V版本的车辆识别号为30V。ILOAD=200毫安。
所有输出电压版本
电气特性（续）
标准型表面的规格适用于TJ=25°C，黑体类型的规格适用于整个工作温度范围。除非另有规定，3.3V、5V和可调版本的车辆识别号=12V，12V版本的车辆识别号=25V，15V版本的车辆识别号为30V。ILOAD=200毫安。
注1：绝对最大额定值表示设备可能损坏的极限。工作额定值表示设备的状态
旨在发挥功能，但不保证特定的性能限制。有关保证的规格和试验条件，请参阅电气特性。
注2：在室温（标准型面）和极端温度（粗体型面）下保证的所有限值。所有限值用于计算平均值
出厂质量水平，均经100%生产检验。
注3：在室温（标准型面）和极端温度（粗体型面）下保证的所有限值。所有室温限制为100%生产测试。使用标准统计质量控制（SQC）方法，通过相关性保证极端温度下的所有限值。
注4：外部元件如捕捉二极管、电感、输入和输出电容会影响开关调节器系统的性能。当LM1575/LM2575采用如图2所示的测试电路，系统性能将如系统参数部分所示电气特性。
注5：输出（引脚2）源电流。没有二极管，电感或电容器连接到输出引脚。
注6：反馈（引脚4）已从输出端移除并连接到0V。
注7：从输出端移除反馈（引脚4），并连接至+12V（适用于可调、3.3V和5V版本）和+25V（适用于12V和15V版本）以强制输出晶体管关断。
注8:VIN=40V（对于高压版本为60V）。
注9：垂直安装的5线对220封装的环境热阻接头（无外部散热器），插座或PC上有1/2英寸引线最小铜面积的板。
注10：垂直安装的5引线至220封装的环境热阻（无外部散热器）接头，1/2英寸引线焊接至PC板导线周围有大约4平方英寸的铜区域。
注11：导线周围有大约1平方英寸的pc板铜，连接到环境热阻。额外的铜面积将降低进一步的热阻。见热模型在交换机制作简单的软件。
注12：如果使用TO-263封装，可以通过增加与封装热连接的PC板铜面积来降低热阻：使用0.5平方英寸的铜面积，θJA为50°C/W；1平方英寸的铜面积，θJA为37°C/W；1.6或更多平方英寸的铜面积，θJA为32°C/W。
注13：当输出短路或过载导致调节输出电压下降时，振荡器频率降低至约18 kHz约为额定输出电压的40%。这种自我保护特性通过降低最小占空比来降低集成电路的平均功耗从5%降到2%左右。
注14：军事RETS/SMD的当前版本见RETS LM1575J。
典型性能特性（图2电路）
典型性能特征（图2电路）（续）
测试电路和布局指南
在任何开关调节器中，布局都是非常重要的。与布线电感相关的Rap 惰性开关电流产生可能导致问题的电压瞬变。为了最小电感和接地回路，导线长度用粗线表示的应尽可能短。最好采用单点接地（如图所示）或接地平面结构。当使用可调版本，物理定位调节器附近的编程电阻，以保持灵敏的反馈接线很短。
测试电路和布局指南（续）
LM2575系列降压调节器设计程序
程序（固定输出电压版本）示例（固定输出电压版本）给定：VOUT=调节输出电压（3.3V、5V、12V或15V）车辆识别号（最大值）=最大输入电压ILOAD（最大值）=最大负载电流给定：VOUT=5V车辆识别号（最大值）=20V ILOAD（最大值）=0.8A
1.感应器选择（L1）A.选择正确的感应器图3、4、5、6中的值选择指南（输出电压分别为3.3V、5V、12V或15V）。对于其他输出电压，见可调版本。B、 根据电感值选择指南，确定与VIN（Max）和ILOAD（Max），并注意该区域的电感器代码。C。从电感器代码中识别电感器值，以及从中所示的表中选择适当的电感器图9。列出了三个感应器的零件号制造商。所选电感器的额定值必须为在LM2575开关频率（52 kHz）和额定电流为1.15 x ILOAD。附加电感有关信息，请参阅应用程序提示中的电感器部分本数据表的章节。
1.感应器选择（L1）A.使用选择指南如图4所示。B、 从选择指南中20V线与0.8A线相交的电感面积为L330号。C、 所需电感值为330μH。从表中可以看出在图9中，选择AIE 415-0926，脉冲工程PE-52627或RL1952。
2.输出电容器选择（COUT）A输出电容和电感共同定义控制开关调节器回路的极对。为了稳定的工作和可接受的输出纹波电压，（约为输出电压的1%）介于建议使用100μF和470μF。B、 电容器的额定电压应至少比输出电压。对于5V调节器，额定值至少为8V适当，建议额定电压为10V或15V。高压电解电容器通常具有较低的ESR编号，因此可能需要选择一个额定电压高于通常需要。
2.输出电容器选择（COUT）A.COUT=100微F达到470μF标准铝电解。B、 电容器额定电压=20V。
3.捕捉二极管选择（D1）A.捕捉二极管电流额定值必须至少比最大值大1.2倍负载电流。另外，如果电源设计必须承受持续的输出短路，二极管应该额定电流等于LM2575。这种二极管的最大压力是输出过载或短路。B、 反向电压二极管的额定值应至少为最大输入电压。
3.捕捉二极管选择（D1）A。对于本例，A 1A额定电流足够。B、 使用30V 1N5818或SR103肖特基二极管，或任何建议的快速恢复如图8所示的二极管。
4.输入电容器（CIN）铝或钽靠近调节器的电解旁路电容器需要稳定运行。
4.输入电容器（CIN）A 47μF，25V铝电解位于输入和接地引脚附近的电容器提供充分旁路
电感值选择指南（用于连续模式操作）
程序提示
输入电容器（CIN）
为了保持稳定性，调节器输入引脚必须与至少47μF电解电容器一起通过。这个电容器的引线必须保持短距离，并位于调节器。如果工作温度范围包括温度低于-25摄氏度时，输入电容值可能需要更大的。对于大多数电解电容器来说随着温度和年龄的降低，血沉值降低，血沉升高。并联陶瓷或固体钽电容器将提高调节器在低温下的稳定性。对于电容器的最大工作寿命电容器的均方根纹波电流额定值应大于
感应器选择
所有开关调节器都有两种基本操作模式：连续的和不连续的。两者的区别两种类型与电感电流有关连续，或者在正常切换周期。每种模式都有明显的不同可影响调节器性能和要求的运行特性。LM2575（或任何简单的切换器系列）可以是用于连续和不连续的操作模式。图3至图3中的电感值选择指南图7是为连续电感电流型。当使用电感选择指南中所示的电感值时，峰到峰电感纹波电流约为最大直流电流。在相对较重的负载电流下，电路以连续模式（电感器）工作电流总是在流动），但在轻载条件下电路将被强制到不连续模式（感应器电流在一段时间内降至零）。这个不连续的操作模式完全可以接受。对于轻负载（小于约200毫安）可能需要在不连续模式下操作调节器，主要是因为discon连续模式所需的电感值较低。选择指南选择适合连续模式操作，但如果选择电感值过高，设计师应调查不连续操作的可能性。计算机设计简单的软件交换机将提供所有组件不连续（以及连续）模式的值操作。
电感器有不同的类型，如锅芯，复曲面、E形框、线轴芯等，以及不同的芯铁氧体和铁粉等材料。最少的昂贵的线轴芯型，由金属丝包裹而成在铁氧体棒芯上。这种结构使得便宜的电感，但由于磁通量不完全包含在磁芯内，它会产生更多的电磁干扰（EMI）。这个电磁干扰会引起问题在敏感电路中，或可能给出不正确的范围读数因为示波器探头中的感应电压。选择表中列出的电感器包括铁氧体槽AIE的核心结构，脉冲用铁粉圆环体工程，和铁氧体线轴核心为伦科。电感器的操作不应超过其最大值额定电流，因为它可能饱和。当感应器开始饱和，电感迅速减小电感器开始看起来主要是电阻性的（直流电阻绕组）。这将导致开关电流升高很快。不同的电感类型有不同的饱和特性，在选择电感器时应牢记这一点。电感器制造商的数据表包括电流和避免电感饱和的能量限制。
电感纹波电流
当切换器在连续模式下运行时电感电流波形从三角形到锯齿波类型（取决于输入电压）。对于给定的输入电压和输出电压，该电感器电流波形的峰-峰振幅保持不变不变。当负载电流上升或下降时，整个锯齿形电流波形也会上升或下降。平均直流电此波形的值等于直流负载电流（在降压调节器配置）。如果负载电流降到足够低的水平，则锯齿电流波形将达到零，并且切换开关将切换到不连续的操作模式。这是一种完全可以接受的操作模式。任何一块钱开关调节器（无论电感值有多大如果负载电流为足够轻了。
输出电容器
需要一个输出电容器来过滤输出电压和是环路稳定所必需的。电容器应位于在LM2575附近使用短pc板痕迹。标准铝电解通常是足够的，但ESR较低对于低输出纹波电压和稳定性好。电容器的ESR取决于一些因素包括：电压值、额定电压、物理尺寸和结构类型。一般来说，低值或低压（12V以下）电解电容器有更高的血沉值。输出纹波电压的大小主要是输出电容的ESR（等效串联电阻）和电感纹波电流的幅值（∏IIND）。参见应用提示中有关电感纹波电流的章节。较低的电容值（220μF–680μF）将允许典型的50 mV至150 mV的输出纹波电压，而较大的电容值将使纹波降低至约20 mV毫伏至50毫伏。输出纹波电压=（∏IIND）（COUT的ESR）为了进一步降低输出纹波电压，几个标准电解电容器可以并联，或更高等级可使用电容器。这种电容器通常被称为“高频”、“低电感”或“低ESR”
将输出纹波降低到10毫伏或20毫伏。但是，当在连续模式下运行，将ESR降低到0.05Ω可导致调节器不稳定。
应用程序提示（续）
钽电容器的ESR很低，应该如果它是唯一的输出电容器，请仔细评估。由于其良好的低温特性，钽可与铝电解平行使用，钽占总容量的10%或20%。电容器在52 kHz时的纹波电流额定值应为比峰间电感纹波电流至少高50%。捕捉二极管降压调节器需要一个二极管为开关断开时的电感电流。这个二极管应该使用短引线和短引线靠近LM2575印刷电路痕迹。由于肖特基二极管的开关速度快，正向电压降低，特别是在低输出电压开关稳压器（小于5伏）。快速恢复、高效或超快速恢复二极管也适用，但有些类型的关闭特性可能导致不稳定和电磁干扰问题。具有软恢复特性的快速恢复二极管是个更好的选择。标准60Hz二极管（如1N4001或1N5400等）也不适用。Schot tky和“软”快速恢复二极管选择指南见图8。输出电压纹波和瞬态开关电源的输出电压将包含开关频率处的锯齿波电压，通常约为输出电压的1%，也可能包含短路锯齿波峰值处的电压峰值。输出纹波电压主要是由电感器锯齿纹波电流乘以输出的ESR引起的电容器。（参见应用程序中的感应器选择提示。）由于快速切换，电压尖峰出现输出开关动作，寄生电感输出滤波电容器。为了最小化这些电压峰值，可使用特殊的低电感电容器导线长度必须保持较短。杂散线路电感电容，以及用于评估这些瞬变，都有助于钉子。可添加额外的小型LC过滤器（20μH和100μF）到输出（如图15所示），以进一步减少输出纹波和瞬变量。减少10倍输出纹波电压和瞬变是可能的与这个滤波器。
反馈连接
LM2575（固定电压型）反馈引脚必须连接到开关电源的输出电压点供应。使用可调版本时，物理定位LM2575附近的两个输出电压编程电阻器以避免产生不必要的噪音。避免使用电阻器大于100 kΩ，因为噪声传感器。开/关输入正常运行时，开关管脚应接地或用低电平TTL电压（通常低于1.6V）驱动。要将调节器置于待机模式，请用高电平TTL或CMOS信号。开/关销可以是在没有电阻器串联的情况下，安全地拉到+VIN。开/关销不应保持打开状态。
接地
为了保持输出电压的稳定性，电源接地连接必须是低阻抗的（见图2）。对于到-3型包装，箱子接地。对于5-lead至-220型包装，标签和插脚3均接地任何一个连接都可以使用，因为它们都是同样的铜引线框架。对于N或M封装，所有管脚都标有接地、电源接地或信号接地应直接焊接至宽印刷电路板铜痕迹。这保证了两者都很低电感连接和良好的热性能。
散热器/散热注意事项
在许多情况下，不需要散热器来保持LM2575连接温度在允许的工作范围内。为了每个应用程序，以确定散热器是否必须确定以下内容：
1.最高环境温度（在应用中）。
2.最大调节器功耗（应用中）。
3.最大允许连接温度LM1575或125摄氏度（适用于LM2575）。为了安全、耐用的设计，温度约为15摄氏度的冷却器应选择高于最高温度的。
4.LM2575封装热阻θJA和θJC。LM2575所消耗的总功率可以估计为：
其中IQ（静态电流）和VSAT可以在前面所示的特性曲线，采用的是车辆识别号最小输入电压，VO为调节输出电压，ILOAD是负载电流。期间的动态损失如果Schottky类型的catch使用二极管。当不使用散热器时，结温升可以由以下因素决定：
为了得到实际的工作结温度，添加结温上升到最高环境温度。
如果实际工作结温度大于选定的安全工作结温度已确定在步骤3中，需要一个散热器。当使用散热器时，结温升可以是由以下因素决定：
工作结温度为：
如上所述，如果实际工作结温度为大于选定的安全工作结温度，则需要更大的散热片（散热片的温度更低热阻）。在塑料浸渍（N）或表面使用LM2575时安装（M）包装时，应了解有关包装热性能的几个项目。大多数热量通过导线从包装中传导出去，一小部分穿过包装的塑料部分。
应用程序提示（续）
由于引线框架是实心铜，模具的热量是容易通过导线传导到印刷电路用作散热器的铜板。为了获得最佳的热性能，接地引脚和所有未连接的插脚应焊接成大量铜的印刷电路板的铜的，如地平面的。大面积的铜为周围的空气。铜板的两边也是有助于从包裹中带走热量，即使双方之间没有直接的铜接触。SO的热阻值低至40摄氏度/瓦包装，N个包装可实现30°C/W精心设计的pc板。包括在交换机上的简易设计软件是更精确（非线性）的热模型不同输入输出下结温的确定参数或不同的组件值。它还可以计算维持调节器连接温度低于最高工作温度。附加应用程序逆变调节器图10显示了一个buck-boost配置中的LM2575-12从正输入产生负12V输出电压。此电路引导调节器的接地引脚至负输出电压，然后通过接地反馈引脚，调节器感应反向输出电压调节至-12V。对于12伏或更高的输入电压，最大可用电压此配置中的输出电流约为0.35A较轻的负载，所需的最小输入电压降至约4.7伏。此降压升压配置中的开关电流为高于标准降压模式设计，从而降低可用输出电流。另外，启动输入电流buck-boost变换器的降压模式调节器，这可能会使输入功率过载电流限制小于1.5A的电源。使用延迟接通或欠压锁定电路（如下一节）将允许输入电压升高到在开关允许转动之前有足够的高度打开。因为巴克和降压升压稳压器的拓扑结构，降压稳压器设计程序部分不能用于选择电感或者输出电容器。电感推荐范围buck boost设计的值介于68μH和220之间μH，输出电容值必须大于通常是buck设计所必需的。低输入电压或高输出电流需要大值输出电容器（以千微法拉计）。电感电流峰值，与峰值相同开关电流，按下式计算：
附加应用程序
逆变调节器图10显示了一个buck-boost配置中的LM2575-12从正输入产生负12V输出电压。此电路引导调节器的接地引脚至负输出电压，然后通过接地反馈引脚，调节器感应反向输出电压调节至-12V。对于12伏或更高的输入电压，最大可用电压此配置中的输出电流约为0.35A较轻的负载，所需的最小输入电压降至约4.7伏。此降压升压配置中的开关电流为高于标准降压模式设计，从而降低其中fosc=52 kHz。正常连续电感下当前工作条件，最小车辆识别号表示最坏的情况。选择一个额定为峰值的电感器当前预期。此外，调节器上出现的最大电压是输入和输出电压的绝对和。对于-12V输出，LM2575的最大输入电压为+28V，LM2575HV为+48V。交换机简化了（3.3版）设计软件可用于确定调节器设计的可行性使用不同的拓扑结构，不同的输入输出参数，不同的部件等
负增压调节器
buck-boost拓扑的另一个变化是负的增强配置。图11中的电路接受输入电压范围为-5V到-12V，并提供可调节的-12V输出。输入电压大于-12V将导致输出电压升至-12V以上，但不会损坏调节器。由于这种调节器的增压功能开关电流相对较高，特别是在低输入电压下。输出负载电流限制是开关的最大额定电流。同时，加强监管在以下情况下不能提供限流负载保护短路的负载，因此某些其他方式（如保险丝）可能是必要的。
欠压闭锁
在某些应用中，最好将调节器关闭直到输入电压达到一定的阈值。完成此任务的und ervoltage锁定电路是如图12所示，而图13所示为相同的电路应用于buck boost配置。这些电路保持调节器关闭，直到输入电压达到预定水平。
延迟启动
开/关引脚可用于提供延迟启动特性如图14所示。输入电压20V对于所示的部分值，在电路开始切换之前，电路提供大约10毫秒的延迟时间。增加RC时间常数可以提供更长的时间延迟时间。但是过大的RC时间常数可以导致输入电压高达60赫兹或120赫兹纹波，通过将纹波耦合到开/关引脚。可调输出，低纹波电源具有可调输出电压的1A电源如图15所示。一个额外的L-C滤波器输出纹波为10倍或更多电路。
降压调节器
电压较高的开关稳压器拓扑转换成更低的电压。也称为下台开关调节器。
增压调节器
正电压为转换成没有变压器的负电压。占空比（D）输出开关的开启时间与振荡器周期的比率。
捕捉二极管或电流转向二极管为负载电流提供返回路径的二极管当LM2575开关关闭时。效率（η）输入功率实际输送到负载的比例
电容器等效串联电阻（ESR）
实际电容器阻抗的纯电阻成分（见图16）。它会导致功率损失电容器发热，直接影响电容器的工作寿命。当用作开关调节器输出时滤波器，较高的ESR值会导致较高的输出纹波电压。大多数标准铝电解电容器100μF–1000μF范围的ESR为0.5Ω至0.1Ω。在100μF–1000μF范围内的更高等级电容（“低ESR”、“高频”或“低电感”）通常具有ESR小于0.15Ω。等效串联电感（ESL）电容器的纯电感元件（见图16） 是的。电感量被确定为电容器结构的范围。在降压调节器中，这种不需要的电感导致电压尖峰出现在输出端。
输出纹波电压
开关调节器输出电压的交流分量。它通常由输出电容的ESR控制乘以电感器的纹波电流（∏IIND）。锯齿波电流的峰值到峰值可以通过读取应用程序提示。
电容纹波电流
最大允许交流电流的均方根值电容器可以在规定的温度下连续工作。备用静态电流（ISTBY）当处于备用状态时，提供LM2575所需的电流模式（开/关引脚被驱动到TTL高压，因此关闭输出开关）。电感纹波电流（∏IIND）电感电流波形的峰峰值，当调节器在连续模式（相对于不连续模式）下运行时，通常是锯齿波。
连续/不连续模式操作与电感电流有关。在连续模式下电感电流总是在流动，从不降到零，与不连续模式相比，电感电流在正常开关中下降到零一段时间循环。电感饱和电感器不能保持任何更多的磁通量。当一个电感饱和时，电感看起来没有那么感性，而电阻元件占主导地位。电感电流仅受导线直流电阻和可用源电流的限制。工作电压微秒常数（E•顶部）施加在电感器上的电压的乘积（单位：VoIt•s）以及施加电压的时间。这个E•Top常数是电感器能量处理能力的测量取决于岩芯的类型，岩芯的面积匝数和占空比。
