应用 Hints
(持续)
INDUCTOR 选择
所有 切换 regulators 有 二 基本 模式 的 运作:
持续的 和 discontinuous. 这 区别 在 这
二 类型 relates 至 这 inductor 电流, whether 它 是 流
continuously, 或者 如果 它 drops 至 零 为 一个 时期 的 时间 在 这
正常的 切换 循环. 各自 模式 有 distinctively 不同的
运行 特性, 这个 能 影响 这 调整器 每-
formance 和 (所需的)东西.
这 LM2576 (或者 任何 的 这 简单的 切换器 家族) 能
是 使用 为 两个都 持续的 和 discontinuous 模式 的
运作.
这 inductor 值 选择 guides 在
图示 3
通过
图示 7
是 设计 为 buck 调整器 设计 的 这
持续的 inductor 电流 类型. 当 使用 inductor val-
ues 显示 在 这 inductor 选择 手册, 这 顶峰-至-顶峰
inductor 波纹 电流 将 是 大概 20% 至 30% 的
这 最大 直流 电流. 和 相当地 重的 加载 cur-
rents, 这 电路 运作 在 这 持续的 模式 (inductor
电流 总是 流), 但是 下面 明亮的 加载 情况, 这
电路 将 是 强迫 至 这 discontinuous 模式 (inductor
电流 falls 至 零 为 一个 时期 的 时间). 这个 discontinuous
模式 的 运作 是 perfectly 可接受的. 为 明亮的 负载
(较少 比 大概 300 毫安) 它 将 是 desirable 至
运作 这 调整器 在 这 discontinuous 模式, primarily
因为 的 这 更小的 inductor 值 必需的 为 这 discon-
tinuous 模式.
这 选择 手册 chooses inductor 值 合适的 为
持续的 模式 运作, 但是 如果 这 inductor 值 选择
是 prohibitively 高, 这 设计者 应当 investigate 这
possibility 的 discontinuous 运作. 这 计算机 设计
软件
切换器 制造 简单的
将 提供 所有 组件
值 为 discontinuous (作 好 作 持续的) 模式 的
运作.
Inductors 是 有 在 不同的 样式 此类 作 pot 核心,
toriod, e-框架, bobbin 核心, 等, 作 好 作 不同的 核心
材料, 此类 作 ferrites 和 powdered iron. 这 least
expensive, 这 bobbin 核心 类型, 组成 的 线 wrapped
在 一个 ferrite rod 核心. 这个 类型 的 构建 制造 为 一个
inexpensive inductor, 但是 自从 这 有磁性的 通量 是 不 com-
pletely 包含 在里面 这 核心, 它 发生 更多 electro-
有磁性的 干扰 (emi). 这个 EMI 能 导致 问题
在 敏感的 电路, 或者 能 给 incorrect scope readings
因为 的 induced 电压 在 这 scope 探查.
这 inductors 列表 在 这 选择 chart 包含 ferrite pot
核心 构建 为 aie, powdered iron 环形线圈 为 脉冲波
engineering, 和 ferrite bobbin 核心 为 renco.
一个 inductor 应当 不 是 运作 在之外 它的 最大
评估 电流 因为 它 将 使湿透. 当 一个 inductor
begins 至 使湿透, 这 电感 减少 迅速 和 这
inductor begins 至 看 mainly resistive (这 直流 阻抗 的
这 winding). 这个 将 导致 这 转变 电流 至 上升 非常
迅速. 不同的 inductor 类型 有 不同的 饱和
特性, 和 这个 应当 是 保持 在 mind 当 选择-
ing 一个 inductor.
这 inductor manufacturer’s 数据 薄板 包含 电流 和
活力 限制 至 避免 inductor 饱和.
INDUCTOR 波纹 电流
当 这 切换器 是 运行 在 这 持续的 模式, 这
inductor 电流 波形 范围 从 一个 triangular 至 一个
sawtooth 类型 的 波形 (取决于 在 这 输入 电压).
为 一个 给 输入 电压 和 输出 电压, 这 顶峰-至-
顶峰 振幅 的 这个 inductor 电流 波形 仍然是
常量. 作 这 加载 电流 rises 或者 falls, 这 全部 锯-
齿 电流 波形 也 rises 或者 falls. 这 平均 直流
值 的 这个 波形 是 equal 至 这 直流 加载 电流 (在 这
buck 调整器 配置).
如果 这 加载 电流 drops 至 一个 低 足够的 水平的, 这 bottom 的
这 sawtooth 电流 波形 将 reach 零, 和 这
切换器 将 改变 至 一个 discontinuous 模式 的 运作.
这个 是 一个 perfectly 可接受的 模式 的 运作. 任何 buck
切换 调整器 (非 matter 如何 大 这 inductor 值
是) 将 是 强迫 至 run discontinuous 如果 这 加载 电流 是
明亮的 足够的.
输出 电容
一个 输出 电容 是 必需的 至 过滤 这 输出 电压 和
是 需要 为 循环 稳固. 这 电容 应当 是 located
near 这 LM2576 使用 短的 pc 板 查出. 标准
铝 electrolytics 是 通常地 足够的, 但是 低 等效串联电阻
类型 是 推荐 为 低 输出 波纹 电压 和
好的 稳固. 这 等效串联电阻 的 一个 电容 取决于 在 许多
factors, 一些 这个 是: 这 值, 这 电压 比率, physi-
cal 大小 和 这 类型 的 构建. 在 一般, 低 值 或者
低 电压 (较少 比 12v) electrolytic 电容 通常地
有 高等级的 等效串联电阻 号码.
这 数量 的 输出 波纹 电压 是 primarily 一个 函数 的
这 等效串联电阻 (相等的 序列 阻抗) 的 这 输出 ca-
pacitor 和 这 振幅 的 这 inductor 波纹 电流
(
∆
I
IND
). 看 这 部分 在 inductor 波纹 电流 在 applica-
tion hints.
这 更小的 电容 值 (220 µF–1000 µf) 将 准许
典型地 50 mV 至 150 mV 的 输出 波纹 电压, 当
大-值 电容 将 减少 这 波纹 至 approxi-
mately 20 mV 至 50 mv.
输出 波纹 电压 = (
∆
I
IND
) (等效串联电阻 的 C
输出
)
至 更远 减少 这 输出 波纹 电压, 一些 标准
electrolytic 电容 将 是 paralleled, 或者 一个 高等级的-等级
电容 将 是 使用. 此类 电容 是 常常 called
“high-频率,” “low-电感,” 或者 “low-等效串联电阻.” 这些 将
减少 这 输出 波纹 至 10 mV 或者 20 mv. 不管怎样, 当
运行 在 这 持续的 模式, 减少 这 等效串联电阻 在下
0.03
Ω
能 导致 instability 在 这 调整器.
Tantalum 电容 能 有 一个 非常 低 等效串联电阻, 和 应当
是 carefully evaluated 如果 它 是 这 仅有的 输出 电容. 是-
导致 的 它们的 好的 低 温度 特性, 一个 tan-
talum 能 是 使用 在 并行的 和 铝 electrolytics,
和 这 tantalum 制造 向上 10% 或者 20% 的 这 总的 capaci-
tance.
这 capacitor’s 波纹 电流 比率 在 52 kHz 应当 是 在
least 50% 高等级的 比 这 顶峰-至-顶峰 inductor 波纹 cur-
rent.
lm2576/lm2576hv
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