LM2575-ADJ 是一款非常受歡迎的可調降壓型開關電源（Buck Converter）集成電路。它提供了高效的電源轉換功能，廣泛應用于電池供電設備、低壓供電系統和其他需要將高電壓轉換為低電壓的電路中。本文將深入探討 LM2575-ADJ 的可調電路圖、工作原理、設計方法以及應用實例，并給出詳細的電路圖。

一、LM2575-ADJ 介紹

LM2575-ADJ 是一款由 Texas Instruments 生產的集成電路，屬于 LM2575 系列的可調輸出版本。它能夠將輸入的直流電壓轉換為固定或可調的低直流電壓。該 IC 最大輸出電流為 1A，適用于 40V 以下的輸入電壓，常見的輸入電壓范圍為 8V 至 40V。LM2575-ADJ 的調節輸出范圍為 1.23V 至 37V，可以根據需求自由調節輸出電壓。

LM2575-ADJ 采用開關模式電源轉換技術，通過使用一個內部開關管和外部元件（如電感、電容、二極管等）來實現高效率的電壓轉換。與線性調節器相比，它的優點是具有更高的效率，特別是在較大的輸入輸出電壓差時，能夠顯著減少能量的浪費。

二、LM2575-ADJ 可調電路圖

LM2575-ADJ 的典型應用電路包括一個輸入電容、一個電感、一個二極管和一個輸出電容。電路的基本設計是將輸入的電壓轉換為所需的低電壓輸出。

下面是 LM2575-ADJ 可調電源的典型電路圖：

1. 電路主要元件

• LM2575-ADJ：作為電源轉換的核心，負責將輸入電壓轉換為可調輸出電壓。

• Vin：輸入電壓，通常在 8V 至 40V 范圍內。

• Vout：輸出電壓，可以調節，范圍從 1.23V 到 37V。

• C1（輸入電容）：輸入電壓端接入電容，用于平滑輸入電壓，減少輸入電壓的波動和噪聲。

• L1（電感）：電感用于能量儲存和轉化，它是開關穩壓電源的關鍵組件，負責儲存并釋放電能，以保持輸出電壓的穩定。

• D1（二極管）：二極管用于阻止電流反向流動，確保電流只從電感流向負載。

• C2（輸出電容）：輸出電容用于穩定輸出電壓，減少輸出電壓中的紋波。

2. 可調輸出電壓的設置

LM2575-ADJ 采用一個外部分壓電阻網絡來設置輸出電壓。通過調節兩個電阻的值，可以改變輸出電壓的大小。電路中的電阻 R1 和 R2 形成了一個電壓分壓器，用于為內部的調節端提供反饋信號，從而調整輸出電壓。

電壓反饋公式如下：

$$V_{out} = V_{ref} imes (1 + frac{R1}{R2})$$Vout=Vref×(1+R2R1)

其中：

• $V_{ref}$Vref 是內部參考電壓，通常為 1.23V。

• $R1$R1 和$R2$R2 是外部電阻，用戶可以根據需要選擇適當的阻值來設置輸出電壓。

例如，當 R1 為 1kΩ，R2 為 10kΩ 時，輸出電壓可以計算為：

$$V_{out} = 1.23 imes (1 + frac{1000}{10000}) = 1.23 imes 1.1 = 1.353V$$Vout=1.23×(1+100001000)=1.23×1.1=1.353V

如果需要更高的輸出電壓，只需增加 R1 的阻值或減小 R2 的阻值即可。

三、LM2575-ADJ 工作原理

LM2575-ADJ 工作的基本原理是采用開關模式降壓轉換技術。它通過周期性地開關內部 MOSFET（開關管）來控制輸入電壓的轉換。具體工作過程如下：

1. 開關導通階段：當開關導通時，輸入電壓通過電感 L1 和二極管 D1 加入到負載和輸出電容 C2 中。此時，電感存儲能量，并使輸出電壓逐漸上升。

2. 開關關閉階段：當開關關閉時，電感中的能量通過二極管 D1 釋放到輸出端，維持輸出電壓。此時，電感釋放的能量補充了輸出電容中的電能，確保輸出電壓的穩定。

3. 控制反饋：LM2575-ADJ 內部有一個反饋回路，它通過比較輸出電壓與參考電壓（1.23V）來調整開關的導通和關閉時間。通過調整開關周期，LM2575-ADJ 能夠精確控制輸出電壓。

四、LM2575-ADJ 電路設計考慮因素

1. 輸入輸出電壓差：LM2575-ADJ 是降壓型開關電源，因此輸入電壓必須大于輸出電壓。通常來說，輸入電壓應高于輸出電壓至少 1.5V 至 2V 以確保穩定工作。

2. 電感選擇：選擇適當的電感至關重要，因為它影響到轉換效率和電流的平滑。一般來說，電感的選擇要考慮輸入輸出電壓、負載電流及開關頻率。

3. 二極管選擇：二極管應選擇快恢復類型，以減少開關損失并提高效率。常用的二極管有 Schottky 二極管，因為它具有低正向電壓降和快速恢復特性。

4. 電容選擇：輸入和輸出電容對電源的穩定性和噪聲抑制非常重要。輸入電容需要選擇低 ESR（等效串聯電阻）的電容，以減少輸入電壓的波動；輸出電容應有足夠的容量以平滑輸出電壓并減少紋波。

五、LM2575-ADJ 的應用實例

LM2575-ADJ 的應用非常廣泛，以下是一些典型應用：

1. 電池充電器：在電池供電的設備中，LM2575-ADJ 可以用來將輸入的電壓轉換為適合電池充電的電壓。例如，將 12V 的汽車電池電壓轉換為 5V 或 9V 為手機或其他便攜設備充電。

2. 嵌入式系統電源：許多嵌入式系統需要穩定的低電壓供電，LM2575-ADJ 可以提供高效且穩定的電源，支持各種微控制器、傳感器和執行器。

3. LED 驅動電源：在 LED 照明系統中，LM2575-ADJ 可以用作 LED 驅動電源，將較高的輸入電壓轉換為適合驅動 LED 的電壓。

4. 工業設備電源：在許多工業設備中，LM2575-ADJ 可以用來為邏輯電路、傳感器和控制系統提供穩定的電源，確保設備的可靠運行。

六、結論

LM2575-ADJ 是一款高效、可調節的降壓型開關電源集成電路，具有廣泛的應用前景。通過合理選擇外部元件，用戶可以根據實際需求設計出適合的電源系統。LM2575-ADJ 的工作原理和電路設計相對簡單，非常適合用于需要高效率和小體積電源轉換的各種應用中。

在設計電路時，需要注意選擇適當的電感、電容和二極管，并根據輸出電壓需求合理設置電壓調節電阻。此外，LM2575-ADJ 的設計還需要考慮輸入電壓、負載電流和系統的穩定性等因素。