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特性描述
23 LM2574系列稳压器为单片式•3.3V、5V、12V、15V，输出可调为降压开关稳压器提供所有有源功能的集成电路，能够可调版本输出电压范围，驱动0.5A负载，具有出色的线路和负载1.23V至37V（高压型为57V）±4%最大调节。这些设备有固定输出过线和负载条件电压为3.3V、5V、12V、15V和可调
规定的0.5A输出电流输出版本。
输入电压范围宽，40V，最高60V，需要最少数量的外部电压高压版本组件，这些调节器使用简单包括内部频率补偿和固定-只需要4个外部组件频率振荡器。
52 kHz固定频率内部振荡器LM2574系列提供了一种高效的TTL关闭能力，低功耗备用替换流行的三端线性模式调节器。因为它的高效率，铜
印刷电路板上的高效痕迹通常是
使用现成的标准感应器，只需要散热。
热关机和电流限制一系列标准电感，优化用于保护LM2574可以从几个不同的制造商。这个特性大大简化了开关电源的应用设计。
简单高效降压（Buck）其他特性包括调节器输出电压在规定的输入电压和输出负载条件，以及振荡器上的±10%
用于线性调节器频率的高效预调节器。包括外部关机功能
卡上开关稳压器50μA（典型）备用电流。输出开关
正反向转换器（Buck Boost）包括逐周期电流限制，以及故障时热停堆全保护条件。
典型应用（固定输出电压版本）
（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预期功能，但不保证特定的性能限制。确保规范和试验条件，见LM2574-3.3、LM2574HV-3.3电气特性。
（2） 如果需要军用/航空专用设备，请联系TI销售办事处/经销商以获取可用性和规格
LM2574-3.3、LM2574HV-3.3电气特性
标准型面规格适用于TJ=25°C，黑体型规格适用于全工况温度范围。
（1） 在室温（标准型面）和极端温度（粗体型面）下规定的所有限值。所有室温限制100%生产测试。通过使用标准统计质量控制的相关性，规定了极端温度下的所有限值（SQC）方法。所有限制都用于计算平均输出质量级别。
（2） 外部元件如捕获二极管、电感、输入和输出电容会影响开关调节器系统的性能。如图24测试电路所示使用LM2574时，系统性能将如电气特性。
LM2574-5.0、LM2574HV-5.0电气特性
标准型面规格适用于TJ=25°C，黑体型规格适用于全工况温度范围。
（1） 在室温（标准型面）和极端温度（粗体型面）下规定的所有限值。所有室温限制100%生产测试。通过使用标准统计质量控制的相关性，规定了极端温度下的所有限值（SQC）方法。所有限制都用于计算平均输出质量级别。
（2） 外部元件如捕获二极管、电感、输入和输出电容会影响开关调节器系统的性能。如图24测试电路所示使用LM2574时，系统性能将如电气特性。
所有输出电压版本电气特性
标准型面规格适用于TJ=25°C，黑体型规格适用于全工况温度范围。除非另有规定，对于3.3V、5V和可调版本，车辆识别号=12V；对于12V，车辆识别号=25V版本，15V版本的车辆识别号为30V。ILOAD=100毫安。
（1） 在室温（标准型面）和极端温度（粗体型面）下规定的所有限值。所有室温限制100%生产测试。通过使用标准统计质量控制的相关性，规定了极端温度下的所有限值（SQC）方法。所有限制都用于计算平均输出质量级别。
（2） 当输出短路或过载时，振荡器频率降低至约18 kHz，从而导致输出电压从额定输出电压下降约40%。这种自我保护功能降低了平均功率通过将最小占空比从5%降低到大约2%来耗散集成电路。图9
（3） 输出引脚源电流。没有二极管，电感或电容器连接到输出引脚。
（4） 从输出端移除反馈管脚并连接到0V。
（5） 从输出端拆下反馈管脚，将其连接到+12V（适用于可调、3.3V和5V版本）和+25V（适用于12V和15V版本）版本，以强制关闭输出晶体管。
（6） 车辆识别号=40V（高压型为60V）。
（7） 导线周围有大约1平方英寸的印制电路板铜的环境热阻接头。附加铜区将进一步降低热阻。请参阅本数据表中的应用提示和所做交换机的热模型简单的软件。
（8） 连接到环境热阻约为4平方英寸1盎司（0.0014英寸）。厚）印刷电路板铜围绕着线索。额外的铜面积将进一步降低热阻（见注7）
R1=1k
3.3V，R2=1.7k
5V，R2=3.1k
12V，R2=8.84k
15V，R2=11.3k
用于形容词。版本
R1=开路，R2=0Ω
注：针号适用于8针PDIP封装。
CIN-22μF，75伏
铝电解
COUT-220μF，25伏
铝电解
D1-肖特基，11DQ06
L1-330μH，52627
（对于5V输入，3.3V输出，使用
100μH，RL-1284-100）
R1-2k，0.1%
R2-6.12千，0.1%
在任何开关调节器中，布局都是非常重要的。与布线相关的快速开关电流电感产生的电压瞬变会引起问题。对于最小电感和接地回路用粗线表示的导线长度应尽可能短。单点接地或应采用地平面施工以获得最佳效果。当使用可调版本时，物理定位调节器附近的编程电阻器，以保持敏感反馈线路短路。
输入电容器（CIN）
为了保持稳定性，调节器输入引脚必须至少绕过22μF电解电容器。这个电容器的引线必须保持短距离，并位于调节器附近。如果工作温度范围包括低于-25°C的温度，则可能需要输入电容值更大的。在大多数电解电容器中，电容值随电压的降低而减小，ESR随电压的降低而增大温度和年龄。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温度。对于最大的电容器工作寿命，电容器的均方根纹波电流额定值应为大于
感应器选择
所有的开关调节器都有两种基本的工作模式：连续和不连续。差别这两种类型之间的关系与电感电流有关，无论它是连续流动的，还是在正常切换周期中的一段时间。每种模式都有不同的运行特性，会影响调节器的性能和要求。LM2574（或任何简单的切换器系列）可用于操作。在许多情况下，首选的操作模式是连续模式。它提供更好的负载调节，更低的峰值开关，电感和二极管电流，并能有较低的输出纹波电压。但它确实需要相对大电感值，以保持电感电流连续流动，特别是在低输出负载电流。
为了简化电感选择过程，设计了电感选择指南（诺模图）（见图25通过图29）。本指南假设连续模式操作，并选择允许峰-峰电感纹波电流（ΔIIND）为最大设计负载电流的一定百分比。在LM2574简单开关，允许电感纹波电流峰峰值百分比（负载电流）随着选择不同的设计负载电流而变化。通过允许电感纹波电流的百分比增加低电流应用时，电感的尺寸和值可以保持相对较低。电感纹波电流当开关在连续模式下工作时，电感电流波形范围为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，电感电流波形的峰峰值振幅保持不变。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。此波形的平均直流值等于直流负载电流（降压调节器配置）。
如果负载电流降到足够低的水平，锯齿形电流波形的底部将达到零，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。如果负载电流足够小。图30所示的曲线说明了电感纹波电流（ΔIIND）的峰间变化当选择不同的最大负载电流时，以及当工作点与电感区域内上边界到下边界（请参见电感选择）。
请考虑以下示例：VOUT=5伏@0.4安车辆识别号=最低10伏，最高20伏图26中的选择指南显示，对于0.4A负载电流，输入电压范围在10V和20V，导板选择的电感区域为330μH。该电感值将允许峰到峰电感纹波电流（ΔIIND）为最大负载电流的百分比。对于这个感应器值，ΔIIND也将随输入电压而变化。当输入电压增加到20V时接近电感区的上边界，电感纹波电流增大。指的是在图30的曲线中，可以看到在0.4A的负载电流水平下，运行在330μH电感区，ΔIIND为0.4A或212ma p p-p的53%。这个ΔIIND很重要，因为从这个数字可以确定电感的峰值电流额定值电路不连续运行前所需的最小负载电流，以及输出电容，输出纹波电压可以计算，或者反过来测量输出纹波电压和知道ΔIIND，可以计算ESR。
从前面的例子来看，电感纹波电流的峰-峰（ΔIIND）=212毫安p-p。一旦ΔIND值已知，以下三个公式可用于计算有关开关的附加信息调节器电路：
选择指南选择适合连续模式操作的电感值，但如果电感值选择过高，设计师应调查不连续操作的可能性。这个计算机设计软件交换机变得简单，将提供不连续（以及作为连续的）操作模式。电感器有不同的类型，如盆芯、圆环体、E型框、筒管芯等，也有不同的铁心材料，如铁氧体和铁粉。最便宜的线轴芯式，由金属丝组成包裹在铁氧体棒芯上。这种结构制造了一种廉价的电感器，但是磁通量并不是完全包含在磁芯中，它会产生更多的电磁干扰（EMI）。该EMl可能会导致敏感电路出现问题，或者由于感应示波器探头中的电压。选择表中列出的电感包括脉冲工程用的铁粉环形线圈和铁氧体线轴雷科的核心。
电感器不应超过其最大额定电流，因为它可能饱和。当电感器开始饱和，电感迅速减小，电感器开始看起来主要是电阻性的绕组的直流电阻）。这会导致电感电流迅速上升并影响能量电感器的存储能力，并可能导致电感器过热。不同的感应器类型有不同的饱和特性，在选择电感器时应记住这一点。感应器制造商的数据表包括电流和能量限制，以避免电感饱和。
输出电容器
需要一个输出电容器来过滤输出电压，并且需要一个输出电容器来保证环路的稳定性。电容器应该使用短pc板轨迹定位在LM2574附近。标准的铝电解质通常是足够的，但是，低ESR类型推荐低输出纹波电压和良好的稳定性。电容器的ESR取决于许多因素，其中一些是：值、额定电压、物理尺寸和类型建设。一般来说，低值或低电压（小于12V）的电解电容器通常具有较高的ESR数字。输出纹波电压的大小主要是输出电容和电感纹波电流的振幅（ΔIIND）。见电感纹波电流（ΔIIND）在应用提示中。较低的电容值（100μF-330μF）通常允许50 mV到150 mV的输出纹波电压，而较大值的电容器将把纹波降低到大约20毫伏到50毫伏。输出纹波电压=（ΔIIND）（COUT的ESR）为了进一步降低输出纹波电压，可以并联几个标准电解电容器，或者可使用更高级的电容器。这种电容器通常被称为“高频”、“低电感”或“低ESR”。这将减少输出纹波到10毫伏或20毫伏。但是，在连续操作时模式下，将ESR降低到0.03Ω以下可能会导致调节器不稳定。钽电容器的ESR很低，如果它是唯一的输出电容器，应该仔细评估。由于钽具有良好的低温特性，因此可以与铝平行使用电解质，钽占总电容的10%或20%。电容器在52 kHz时的纹波电流额定值应至少比峰间电感高50%纹波电流。
捕捉二极管
降压调节器需要一个二极管，在开关断开时为电感电流提供一个返回路径。这个二极管应靠近LM2574，使用短引线和短路印刷电路痕迹。由于肖特基二极管的开关速度快，正向电压降低，所以效率最高，尤其是在低输出电压开关稳压器（小于5V）。快速恢复、高效或超快恢复二极管也适用，但某些具有突然关闭特性的类型可能会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较好的选择。标准60Hz二极管（例如1N4001或1N5400等）也不适用。肖特基和“软”快恢复二极管见表2选择指南。
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%，也可能在锯齿峰处包含短电压尖峰波形。输出纹波电压主要是电感锯齿纹波电流乘以输出的ESR电容器。（参见应用提示中的感应器选择。）由于输出开关的快速开关动作和寄生输出滤波电容的电感。为了最小化这些电压尖峰，特殊的低电感电容器可以使用时，其引线长度必须保持较短。接线电感、杂散电容及范围用来评估这些瞬变的探针，都有助于这些尖峰的振幅。一个额外的小LC滤波器（20μH&100μF）可以添加到输出端（如图36所示），以进一步减少输出纹波和瞬态的数量。输出纹波电压和瞬态降低10倍可以用这个过滤器。
反馈连接
LM2574（固定电压型）反馈引脚必须连接到开关的输出电压点电源。使用可调型号时，物理定位两个输出电压编程电阻器在LM2574附近以避免拾取不需要的噪声。避免使用大于100 kΩ的电阻，因为增加了噪声拾取的机会。开/关输入对于正常操作，开/关引脚应接地或用低电平TTL电压驱动（通常低于1.6伏）。要将稳压器置于待机模式，请用高电平TTL或CMOS信号驱动此引脚。这个在没有电阻器串联的情况下，开/关引脚可以安全地拉到+VIN。开/关销不应左开。8针模压PDIP和14针SOIC封装有独立的电源和信号接地引脚。两个地面引脚应直接焊接到宽的印制电路板铜痕上，以确保低电感连接以及良好的热性能。
热因素
8针PDIP（P）封装和14针SOIC（NPA）封装是用实心铜制成的模压塑料封装引线框架。铜引线框架通过引线将大部分热量从模具传导到印刷电路板铜，用作散热器。为了获得最佳的热性能，宽的铜痕迹应使用，所有接地和未使用的引脚应焊接到大量的印刷电路板上铜，如地平面。大面积的铜提供了最佳的热量传递（较低的热量对周围空气的阻力，甚至双面或多层板都能提供更好的热通道周围的空气。除非功率水平很小，否则不建议使用8针封装的插座因为它引入了额外的热阻，从而提高了结温。
由于LM2574的额定电流为0.5A，因此该开关的总封装功耗相当高低，在不同条件下从大约0.1W到0.75W不等。精心设计的印刷品电路板，P和NPA封装可以很容易地消散高达0.75W，即使在环境温度下保持最大结温在125℃以下。图17所示的曲线显示了两个封装的热阻与pc板面积的关系本数据表的性能特点。这些热阻数值是近似值，可能有许多因素会影响最终热阻。其中一些因素包括板的尺寸、形状、厚度、位置、位置和板温度。其他因素有，印刷电路铜的面积，铜的厚度，迹宽，多层，单面或双面，以及板上的焊料量。pc板消散的有效性热量还取决于板上其他组件的大小、数量和间距。此外，一些这些元件，如捕获二极管和电感将产生一些额外的热量。还有，热量电阻随着功率水平的增加而减小，因为在较高的功率水平和较高温度下较低的表面空气阻力系数。数据表热电阻曲线和开关柜的热模型制作了简单的软件（版本3.3）可根据工作条件估算最大结温。另外，路口在实际电路运行中，温度可以用下面的方程来估计。Tj=Tcu+（θj-cu×PD）（4）开关在最坏情况下运行，板上的所有其他组件外壳，测量IC附近的铜温度（Tcu）。这可以通过临时焊接热电偶靠近IC的pc板铜，或通过在pc板铜上固定一个小热电偶使用导热脂以获得良好的导热性。两个封装的热阻（θj-cu）为：
θj-cu=42°C/W（P-8包装）
θj-cu=52°C/W（NPA-14包装）可以测量集成电路的功耗（PD），也可以使用以下公式进行估算：
从典型的电源电流曲线（可调版本使用电源电流与占空比）中获得曲线）。
逆变调节器
图31显示了一个buck boost配置中的LM2574-12，用于从正极产生负12V输出输入电压。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，调节器感测反向输出电压并将其调节至-12V。
对于8V或更高的输入电压，此配置中的最大可用输出电流约为100毫安。在较轻的负载下，所需的最小输入电压降至约4.7V。这种buck-boost配置的开关电流高于标准buck模式设计，因此降低可用输出电流。此外，buck-boost变换器的启动输入电流高于标准降压模式调节器，这可能会使电流限制小于0.6A.使用延迟开启或欠压锁定电路（在下一节中描述）将允许输入电压上升到足够高的水平之前，开关将被允许打开。由于buck和buck-boost调节器拓扑之间的结构差异，LM2574串联降压稳压器的设计过程不能用来选择电感或输出电容。这个buck-boost设计的电感值建议范围在68μH到220μH之间，并且输出电容值必须大于buck设计通常要求的值。输入电压低或高输出电流需要一个大值输出电容器（以千微法拉计）。与峰值开关电流相同的峰值电感电流可由以下公式计算
公式：
fosc=52千赫。在正常的连续电感电流工作条件下，
最低车辆识别号代表最坏情况。选择一个额定为预期峰值电流的电感器。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，LM2574的最大输入电压为+28V，或LM2574HV的最大输入电压为+48V。开关柜制作简单3.3）版设计软件可用于确定调节器的可行性使用不同拓扑、不同输入输出参数、不同组件等的设计。
负增压调节器
buck-boost拓扑的另一个变体是负boost配置。图32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将导致输出升高至-12V以上，但不会损坏调节器。
由于这种调压器的升压功能，开关电流相对较高，特别是在较低的情况下输入电压。输出负载电流限制是开关最大额定电流的结果。也，在负载短路的情况下，升压调节器不能提供限流负载保护，因此可能需要一些方法（如保险丝）。
欠压闭锁
在某些应用中，在输入电压达到某一阈值之前，保持调节器关闭是可取的。一个完成此任务的欠压锁定电路如图33所示，而图34所示应用于buck-boost配置的电路。这些电路使调节器在输入电压达到之前保持关闭预先确定的水平。VTH≈VZ1+2VBE（Q1）
延迟启动
开/关引脚可用于提供延迟启动功能，如图35所示。输入电压对于所示的部分电压值，电路在电路之前提供大约10毫秒的延迟时间开始切换。增加RC时间常数可以提供更长的延迟时间。但RC时间过大通过耦合纹波，常数可能会导致输入电压在60赫兹或120赫兹纹波高的问题插入开/关销。可调输出，低纹波电源图36所示为具有可调输出电压的500毫安电源。一个附加的L-C滤波器在这个电路中，输出纹波减少了10倍或更多。
术语定义
降压调节器
一种开关稳压器拓扑结构，其中较高的电压被转换成较低的电压。也称为降压开关调节器。
增压调节器
一种开关稳压器拓扑结构，其中正电压转换为负电压而无需
变压器。
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当LM2574开关断开时，为负载电流提供返回路径的二极管。效率（η）输入功率实际传递给负载的比例。
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37）。它会导致功率损失电容器发热，直接影响电容器的使用寿命。当用作开关调节器时输出滤波器，较高的ESR值导致较高的输出纹波电压。图37。真实电容器的简单模型
在100μF–1000μF范围内，大多数标准铝电解电容器的ESR为0.5Ω至0.1Ω。在100μF–1000μF范围内的高级电容器（“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37）。电感量被确定为很大程度上影响了电容器的结构。在降压调节器中，这种不需要的电感会引起电压尖峰出现在输出上。输出纹波电压开关调节器输出电压的交流分量。它通常由输出电容器的ESR乘以电感的纹波电流（ΔIIND）。锯齿波电流的峰峰值可以通过读取应用提示的导管纹波电流（ΔIIND）来确定。
电容纹波电流
最大允许交流电流的均方根值，在此条件下，电容器可以在规定温度。备用静态电流（ISTBY）在待机模式下，LM2574所需的电源电流（开/关引脚被驱动至TTL高压，从而关闭输出开关）。
电感纹波电流（ΔIIND）
电感电流波形的峰峰值，当调节器为在连续模式下工作（与不连续模式相比）。连续/不连续模式操作与电感电流有关。在连续模式下，电感电流始终在流动，并且不会下降到与不连续模式相比，在正常情况下，电感电流在一段时间内降为零切换周期。
电感饱和
电感器不能再保持磁通量的状态。当感应器饱和时，电感器看起来没有那么感性，而电阻元件占主导地位。电感电流仅限通过导线的直流电阻和可用的电源电流。
工作电压微秒常数（E•顶部）
施加到电感器上的电压与施加电压时间的乘积（单位：VoIt•μs）。这件常数是电感能量处理能力的量度，取决于磁芯的类型，核心区域、匝数和占空比
