基于LM2576的高可靠MCU电源设计

电源技术论文

基于LM2576的高可靠MCU电源设计
摘要：在对线性稳压集成电路与开关稳压集成电路的应用特性进行比较的基础上，简单
介绍了LM2576的特性，给出了基本开关稳压电源、工作模式可控的开关稳压电源和开关
与线性结合式稳压电路的设计方案及元器件参数的计算方法。
关键词：LM2576 电源设计 MCU
嵌入式控制系统的MCU一般都需要一个稳定的工作电压才能可靠工作。而设计者多习
惯采用线性稳压器件（如78xx系列三端稳压器件）作为电压调节和稳压器件来将较高的
直流电压转变MCU所需的工作电压。这种线性稳压电源的线性调整工作方式在工作中会大
的“热损失”（其值为V压降×I负荷），其工作效率仅为30%～50%[1]。加之工作在高粉尘
等恶劣环境下往往将嵌入式工业控制系统置于密闭容器内的聚集也加剧了MCU的恶劣工况
，从而使嵌入式控制系统的稳定性能变得更差。
而开关电源调节器件则以完全导通或关断的方式工作。因此，工作时要么是大电流流
过低导通电压的开关管、要么是完全截止无电流流过。因此，开关稳压电源的功耗极低
，其平均工作效率可达70%～90%[1]。在相同电压降的条件下，开关电源调节器件与线性
稳压器件相比具有少得多的“热损失”。因此，开关稳压电源可大大减少散热片体积和PC
B板的面积，甚至在大多数情况下不需要加装散热片，从而减少了对MCU工作环境的有害
影响。


采用开关稳压电源来替代线性稳压电源作为MCU电源的另一个优势是：开关管的高频通断
特性以及串联滤波电感的使用对来自于电源的高频干扰具有较强的抑制作用。此外，由
于开关稳压电源“热损失”的减少，设计时还可提高稳压电源的输入电压，这有助于提高
交流电压抗跌落干扰的能力。
LM2576系列开关稳压集成电路是线性三端稳压器件（如78xx系列端稳压集成电路）的
替代品，它具有可靠的工作性