ultimo aggiornamento 14 aprile 2012
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Descrizione dell'integrato Switching LM2576
Il circuito integrato
LM2576 fa parte di una serie di circuiti
regolatori integrati monolitici che forniscono tutte le funzioni attive
per realizzare un convertitore DC-DC in grado di pilotare carichi 3A con un
eccellente linearità e regolazione del carico. Questi dispositivi sono
disponibili in tensioni di uscita fisse di 3,3 V, 5V, 12V, 15V, e una
versione con uscita regolabile.
Richiedono un numero minimo di componenti esterni, e sono semplici da
utilizzare essi includono una compensazione interna della frequenza un
oscillatore a frequenza fissa.
L'integrato
LM2576 con la sua alta efficienza può sostituire i popolari regolatori
lineari a tre terminali. Si riduce in modo sostanziale le dimensioni
del dissipatore di calore, e in alcuni casi questo non è richiesto.
Una serie di induttori standard ottimizzati per l'uso con l'
LM2576 sono disponibili da diversi produttori.
Questa caratteristica semplifica notevolmente la progettazione di alimentatori
switching. Altre caratteristiche includono una tolleranza di ± 4% sulla tensione
entro condizioni di tensioni di ingresso e del carico in uscita specificati, con
un ± 10% della frequenza dell'oscillatore.
L'integrato dispone poi della possibilità di un shutdown esterno, una corrente
di standby pari a 50 μA (tipico).
L'interruttore di uscita permette una limitazione di corrente, così come lo
shutdown termico per la protezione totale sotto le condizioni di guasto.
La tensione in ingresso può variare arrivando ai 45V (63V per la categoria High
Voltage) .Ovviamente la Vin deve essere maggiore della Vout. A differenza dagli
alimentatori lineari, in quelli switching, il regolatore ( il transistor) non
funziona in zona lineare ma in modalità ON-OFF, con frequenza di commutazione di
52KHz.
Alcuni vantaggi di questo tipologia di alimentatore sono il peso e delle
dimensioni ridotte di ¼ rispetto al lineare.
Inoltre gli switching essendo formati da transistor che lavorano
alternativamente in saturazione ed interdizione, hanno un rendimento molto
elevato intorno 80%-90% quindi ci sono pochissime perdite.
Come si nello schema della versione con uscita regolabile è provvisto di un sistema di monitoraggio della tensione in uscita che consiste in un semplice partitore. Agendo sui valori delle resistenze è possibile variare il valore della tensione in uscita.
dove VREF = 1.23V e il valore di R1 può essere compreso tra 1 e 5 kΏ.
Esempio circuito realizzato da Stanley Sales per alimentare il robot I-droid 01
Segue la presentazione
dell'alimentatore realizzato da Stanley Sales basato sull'integrato
LM2576 il cui obiettivo è quello di realizzare un
sistema per alimentare sempre a batteria il robot ma utilizzare una batteria da
12V.
L'idea era quella di utilizzare il mio alimentatore per
I-Droid 01
che utilizza degli integrati LM317, eliminando il trasformatore e il
ponte raddrizzatore alimentando il tutto con una batteria da 12V. Perciò,
sostituire l'uso di batterie comuni, che ha una durata limitata, con una con
durata maggiore
Gli sviluppi futuri del progetto
saranno:
a) costruire un circuito che seleziona automaticamente una delle due batterie.
b) con un microcontrollore PIC e una memoria flash o RAM collegare il PIC agli ingressi logici e le uscite del robot (GPIO). Scrivere
un apposito programma che con l'utilizzo di una mappa per permettere il
robot di effettuare automaticamente la ricarica presso una stazione fissa
La corrente fornita dall'LM317 è però limitata a 1,5 A, Stanley ha pensato così di realizzare due alimentatori basati sull'integrato LM2576, uno fornirà la tensione di 7,5 e uno 4,5 con una corrente di 3A.
Schema alimentatore a tensione regolabile
Primo prototipo del circuito e versione definitiva
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Alcune fasi di realizzazione del circuito
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Circuito stampato dell'alimentatore con serigrafia componenti
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Collaudo del circuito con verifica delle tensioni
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| Elenco revisioni | |
| 14/04/2012 | Emissione preliminare |
