基于LM2576的数控可调开关电源设计电路详解
众所周知，开关稳压电源因其体积小、重量轻、转换效率高而广泛应用于电子设备中。但此类电源仅适用于输出电压固定或变化范围较小的场合。
在本文中，小编主要详解一种由单片开关稳压器LM2576-ADJ组成的串联开关电源，而不是线性稳压器。除了具有广泛的线性电源的优点外， 电源效率也大大提高。该电路最大输出功率约为75w，电压调节范围为1.23V~25V，输出电流可达3A。
电路配置
整个电路由降压 整流电路、稳压电路、数控电路、数码 显示电路四部分组成。其电路框图如下所示：
原理分析
1、稳压电路
该电路的稳压部分采用LM2576。为了产生不同的 输出电压，比较器的负端通常连接到参考电压（1.23V），正端连接到分压电阻网络。输出电压通过分压电阻网络与内部参考电压1.23V进行比较。如果电压出现偏差，可以使用放大器来控制内部振荡器的输出占空比，以保持输出电压稳定。其典型应用电路如下图所示：
图中+V1N为电压输入端。稳压器控制端的4脚连接电位器W和电阻R组成的分压电路。改变W可以改变分压比，调节输出电压。输出电压Vout与R1、R2的关系为Uo=UREF(1+R2/R1)， 稳压采样电路 的参考电压UREF为1.23V。
电感L1的选择应根据LM2576的输出电压、最大输入电压、最大负载电流等参数而定。首先，根据以下公式计算电压·微秒常数（E·T）：
上式中，Vin为LM2576的最大输入电压。Vout为LM2576的输出电压 ，f为LM2576的工作振荡频率值（52KHz）。E·T确定后，可以参考对应的电压·微秒常数和负载电流图来找到所需的电感值，如下图所示：
本电路中，Vin=28V，Vout=25V，所以根据公式：
从图中可以看出，根据最大负载电流选择，电感L的取值应为68μH。CIN为输入滤波电容，一般应大于或等于100μF。安装时要求尽可能靠近LM2576的输入引脚，其耐压值应与最大输入电压值相匹配。COUT为输出端滤波电容，电容值应按下式计算：
其中Vin为LM2576的最大输入电压，Vout为LM2576的输出电压，L为通过计算查表选择的电感L1的值。电容器C的耐压值应大于额定输出电压的1.5～2倍。二极管D1选用MBR360系列肖特基二极管。
2、电压调整电路
该电路的电压调节部分采用电子电位器X9511作为电压调节单元。其典型应用图如图a所示。X9511包含31个串联电阻阵列和32个轴头。轴头位置由两个按钮控制，可存储在内部EEPROM存储器中，以便下次开机时调用，轴头位置自动恢复。电压调节电路图，见图b。
（图a）
（图b）
根据LM2576-ADJ的应用原理，其输出电压Uo=(1+R/R2)，其中R可选用IC3（X9511，50K）组成的数控电位器，UREF=1.23V，Uo=UOMAX=25V，所以：
即R2的值约为2.6KΩ。从上面的分析可以看出，该电路的电压调节范围大致为：
当R为0Ω时：
当R为50KΩ时：
3、电压显示电路
在这里，我们采用MAX1496组成的电压显示电路。其工作电源为2.7V至5.25V单电源。典型应用电路如图c所示，电压显示电路如图d所示：
（图C）
（图d）
4、使用电阻分压器方法扩展范围
RANGE引脚是速率选择引脚。由于显示电压范围为1.23V~25V，且最大量程为2V，如果要正确显示电压，应将其量程扩大到200V。要扩大范围，可以使用电阻分压器方法。在MAX1496的AIN+和AIN1之间添加如上图d所示的分压电路。根据图中的电阻值，可以计算出量程扩大了100倍，即200V。此时测得最大电压200V，经分压电路分压后，可得到满量程电压200V×0.01=2V。
DPSET1和2引脚设置小数点的显示位置，以便在不同范围内显示。具体设置及效果如表1所示。由于本电路中满量程显示为200V，因此可选择表中第一种设置格式，其显示分辨率为0.1。
MAX1496小数点显示设置如下：
| DPSET1 | DPSET2 | 显示输出 | 零输入读数 |
| 0 | 0 | 188.8 | 0.0 |
| 0 | 1 | 18.88 | 0.00 |
| 1 | 0 | 1888 | 0 |
| 1 | 1 | 1.888 | 0.000 |
MAX1496显示模式设置如下：
| HOLD | PEAK | 显示值表 |
| 1 | X | HOLD |
| 0 | 1 | PEAK |
| 0 | 0 | 最新ADC结果 |
整体电路
整体电路如图8所示，市电经变压器T降压后，经桥式整流电路 D1和电容器C1组成的滤波电路将低压交流电变换为30V左右的直流电压。该电压之一被发送到 IC2（LM2576）的电压。在输入端，另一路送出由VT1、D2、IC1(LM7805)组成的+5V电源电路，作为IC3（X9511）和JC4（MAX1496）的工作电源。
总结
本文总结了一种基于LM2576的数控可调开关电源的设计方案。具有电路简单、工作可靠、转换效率高、价格低廉等优点。电路中仅需少数元件即可组成电源电流为3A的开关稳压器。
当电路用于较轻的负载时，LM2576不需要安装散热器，不仅节省了设备空间，而且减少了热损失。经过实际测试，其性能指标完全可以满足一般需求，是目前流行的三端线性稳压器的最佳替代品。
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