中文资料--LM2596电源降压调整器

LM2596电源降压调整器（150KHz，3A）英文文章名：LM2596SIMPLESWITCHER®PowerConverter150kHz3AStep-DownVoltageRegulator文章出处：版本号：DS012583日期：2002年5月摘录人：黄明强摘录日期：2007年5月3日是否好买估计：生产中心正在使用价格：概述：LM2596系列开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有3.3V、5V、12V，还有一个输出可调版本。添加少量的外部元件就可以使用该电压调节器。该器件内部集成有频率补偿和固定频率发生器。开关频率为150KHz，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件。其封装形式包括标准的5脚TO-220封装和5脚TO-263表贴封装。由于该器件可以使用通用的标准电感，这更优化了LM2596的使用，极大地简化了开关电源电路的设计。该器件还有其他一些特点：在特定的输入电压和输出负载的条件下，输出电压的误差可以保证在±4%的范围内，振荡频率误差在±15%的范围内；可以用仅80μA的待机电流，实现外部断电；具有自我保护电路（一个两级降频限流保护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路）。特征：※3.3V、5V、12V的固定电压输出和可调电压输出※可调输出电压范围1.2V～37V，±4%※封装形式：TO-220（T）和TO-263（S）※保证输出负载电流3A※输入电压可高达40V※仅需4个外接元件※很好的线性和负载调节特性※150KHz固定频率的内部振荡器※TTL关断能力※低功耗待机模式，IQ的典型值为80μA※高转换效率※使用容易购买的标准电感※具有过热保护和限流保护功能应用：※简易高效率降压调节器※在卡上的开关电压调节器※正到负电压转换器专利号：5382918典型电路（固定输出电压版本）：封装和型号：※弯曲交叉的引脚，通孔封装，5脚TO-220(T)订货型号：LM2596T-3.3,LM2596T-5.0,LM2596T-12orLM2596T-ADJ※表面贴封装，5脚TO-263(S)订货型号：LM2596S-3.3,LM2596S-5.0,LM2596S-12orLM2596S-ADJ极限条件：最大供电电压45VON/OFF管脚输入电压-0.3≤V≤+25V反馈脚电压-0.3≤V≤+25V输出电压到地（稳态）-1V功率消耗内部限定储存温度-65°C到+150°CESD易感性（人体模式）2KV焊接温度T封装(锡焊,10秒)+260°C最大结温+150°C运行条件：温度范围－40°C≤TJ≤+125°C供电电压4.5V到40VLM2596-3.3电参数说明：标准字体对应的项目适合于TJ=25℃时，粗体字对应的项目适合于全温度范围符号意义测试条件典型值(注3)极限值(注4)单位(极限)系统参数(注5)测试电路图1VOUT输出电压4.75VVIN40V,0.2AILOAD3A3.33.168/3.1353.432/3.465VV(min)V(max)效率VIN=12V,ILOAD=3A73%LM2596-5.0电参数说明：标准字体对应的项目适合于TJ=25℃时，粗体字对应的项目适合于全温度范围符号意义测试条件典型值(注3)极限值(注4)单位(极限)系统参数(注5)测试电路图1VOUT输出电压7VVIN40V,0.2AILOAD3A5.04.800/4.7505.200/5.250VV(min)V(max)效率VIN=12V,ILOAD=3A80%LM2596-12电参数说明：标准字体对应的项目适合于TJ=25℃时，粗体字对应的项目适合于全温度范围符号意义测试条件典型值(注3)极限值(注4)单位(极限)系统参数(注5)测试电路图1VOUT输出电压15VVIN40V,0.2AILOAD3A12.011.52/11.4012.48/12.60VV(min)V(max)效率VIN=25V,ILOAD=3A90%LM2596-ADJ电参数说明：标准字体对应的项目适合于TJ=25℃时，粗体字对应的项目适合于全温度范围符号意义测试条件典型值(注3)极限值(注4)单位(极限)系统参数(注5)测试电路图1VFB反馈电压4.5VVIN40V,0.2AILOAD3AVOUT设计为3V，电路图11.2301.193/1.1801.267/1.280VV(min)V(max)效率VIN=12V,VOUT=3V,ILOAD=3A73%所有输出电压版本电参数说明：标准字体对应的项目适合于TJ=25℃时，带下划线的粗斜体字对应的项目适合于整个温度范围。除非特别说明，VIN=12V对应于LM2596—3.3、LM2596—5.0、LM2596—ADJ，VIN=24V对应于LM2596—12。ILOAD=500mA。符号意义测试条件典型值(注3)极限值(注4)单位(极限)系统参数(注5)测试电路图1Ib反馈偏置电流只限可调版本VFB=1.3V1050/100nAnA(max)fO振荡器频率(注6)150127/110173/173kHzkHz(min)kHz(max)VSAT饱和压降IOUT=3A(注7,8)1.161.4/1.5VV(max)DC最大占空因数（ON）(注8)100%最小占空因数（OFF）(注9)0%ICL电流极限峰值电流(注7,8)4.53.6/3.46.9/7.5AA(min)A(max)IL输出泄漏电流Output=0V(注7,9)50µA(max)Output=-1V(注10)230mAmA(max)IQ静止电流(注9)510mAmA(max)ISTBY待机静止电流ON/OFFpin=5V(OFF)(注10)80200/250µAµA(max)JC结到壳热阻TO-220或TO-2632°C/WJA结到周围环境热阻TO-220封装(注11)TO-263封装(注12)TO-263封装(注13)TO-263封装(注14)50503020°C/W°C/W°C/W°C/WON/OFF控制测试电路图1VIHVILON/OFF脚逻辑输入极限电压低电平(调整器ON)高电平(调整器OFF)1.30.62.0VV(max)V(min)IHON/OFF脚输入电流VLOGIC=2.5V(调整器OFF)515µAµA(max)ILVLOGIC=0.5V(调整器ON)0.025µAµA(max)注1：超过“极限条件”装置可能损坏。“运行条件”的目的是功能性的，但并不保证具体的性能极限。为保证规格和测试条件，参见电气特性。注2：人体放电模式相当于一个100PF的电容通过一个1.5K的电阻向每个管脚放电。注3：典型值是指在25℃下的数值，代表最常见的情况。注4：所有的极限参数都必须适合于室温（用正常字体表示）和极限温度（用带下划线的粗斜体字表示），所有室温下的极限参数都是经过测试得出的，所有的极限温度下的极限参数都可以通过使用相关的标准统计质量控制方法(SQC)来加以保证。注5：二极管、电感、输入和输出端的电容以及调节输出电压的电阻等外接元件可能会影响开关调节器的系统性能。当LM2596用在如图1所示测试电路中时，其系统性能如电气特性中系统参量所示。注6：当第二级电流极限功能启动时，开关频率会有所下降。注7：输出管脚不连接电感、电容或二极管。注8：把反馈管脚和输出管脚断开，把反馈管脚连到0V，以强制输出开关晶体管导通。注9：把反馈管脚和输出管脚断开，把反馈管脚连到12V（当VOUT=3.3V、5V或ADJ时）或15V（当VOUT=12V时），以强制输出开关晶体管截止。注10：VIN=40V。注11：环境热阻（不外加散热片）是指TO-220封装的LM2596垂直焊接在覆盖有面积约为1平方英寸（1盎司）铜箔的PCB上所对应的值。注12：TO-263封装的LM2596表面焊接在覆盖有面积约为0.5平方英寸（1盎司）铜箔的单面PCB上所对应的环境热阻。注13：TO-263封装的LM2596垂直焊接在覆盖有面积约为2.5平方英寸（1盎司）铜箔的单面PCB上所对应的环境热阻。注14：TO-263封装的LM2596垂直焊接在覆盖有面积约为3平方英寸（1盎司）铜箔的双面PCB上所对应的环境热阻，而PCB的另一面覆盖有面积约为16平方英寸铜箔。典型性能特征:连续模式开关波形间断模式开关波形VIN=20V,VOUT=5V,ILOAD=2AVIN=20V,VOUT=5V,ILOAD=500mAL=32µH,COUT=220µF,COUTESR=50mL=10µH,COUT=330µF,COUTESR=45m水平轴时标:2µs/div.水平轴时标:2µs/div.A：输出管脚电压，10V/div.A：输出管脚电压，10V/div.B：电感电流，1A/div.B：电感电流，0.5A/div.C：输出纹波电压，50mV/div.C：输出纹波电压，100mV/div连续模式下的负载瞬时响应间断模式下的负载瞬时响应VIN=20V,VOUT=5V,ILOAD=500mAto2AVIN=20V,VOUT=5V,ILOAD=500mAto2AL=32µH,COUT=220µF,COUTESR=50mL=10µH,COUT=330µF,COUTESR=45m水平轴时标:100µs/div.水平轴时标:200µs/div.A：输出电压，100mV/div.(AC)A：输出电压，100mV/div.(AC)B：500mAto2A负载脉冲B：500mAto2A负载脉冲测试电路和设计指南：固定电压输出：注：反馈线要远离电感通量，电路中的粗线一定要短，最好用地平面设计。CIN—470µF/50V,铝电解电容，Nichicon“PL系列”COUT—220µF/25V铝电解电容，Nichicon“PL系列”D1—5A,40V肖特基整流器，1N5825L1—68µH,L38可变电压输出：注：①调节输出电压的电阻R1、R2要靠近LM2596的4脚且引脚要短。②反馈线要远离电感通量。③电路中的粗线一定要短，最好用地平面设计。CIN—470µF/50V,铝电解电容，Nichicon“PL系列”COUT—220µF/35V铝电解电容，Nichicon“PL系列”D1—5A,40V肖特基整流器，1N5825L1—68µH,L38这里VREF=1.23VR1—1k,1%选择R1大约为1k,使用一个1%的电阻CFF—参看应用信息部分。FIGURE1标准测试电路及设计指南在开关调节器中，PCB版面布局图非常重要。快速的开关电流与布线电感可产生电压瞬变，会造成问题。为减小电感和接地环路，图中所示的粗线部分在PCB板上要印制得宽一点，且要尽可能地短。为了取得最好的效果，外接元器件要尽可能地靠近开关集成电路，最好用地平面设计或单点接地。如果所用电感是磁芯开放式的，对它的位置必须格外小心。如果允许电感通量和敏感的反馈线、开关集成电路的地线以及输出端电容COUT的连线相交叉，则可能会引起一些问题。在输出可调的方案中，必须特别注意反馈电阻及其相关布线的位置。一方面电阻要靠近开关IC，另一方面相关的连线要远离电感，尤其是磁芯开放式的电感。(参见应用部分获取更多的信息)设计步骤及实例固定输出调节器的设计步骤条件：VOUT=3.3V（或5V、或12V）,VIN（max）为最大直流输入电压,ILOAD（max）为最大负载电流步骤：1.电感的选择（L1）A．要根据图4、图5和图6所示的数据选择电感的适当值（分别对应输出电压为3.3V、5V和12V），对于所有的其他输出电压的情况，请看输出可调的调节器的设计步骤。B．在图4、图5和图6上，由最大输入电压线和最大负载电流线的交叉区域确定电感的值，每一个区域都对应一个电感值和一个电感代号（LXX）。C．从图8中所列的4个厂家所列的产品号中选择一个合适的电感，最好使用磁屏蔽结构的电感器。2