ultimo aggiornamento 14 aprile 2012


 

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.

homotix

PCBONLINE

LM2576 SIMPLE SWITCHER 3A Step-Down Voltage Regulator

  Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

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

Prima versione dell'alimentatore

Vesione definitiva dell'alimentatore basato sull?integrato LM2576

Alcune fasi di realizzazione del circuito

Circuito stampato dell'alimentatore con serigrafia componenti

Circuito stampato lato rame

Circuito stampato lato componenti

Collaudo del circuito con verifica delle tensioni

                

 

Elenco revisioni
14/04/2012 Emissione preliminare