LM2678单片集成电路及其应用

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1、LM2678单片集成电路及其应用2001-8-17　张登峰西安华经微电子公司　　1概述　　LM2678单片集成电路是一种电压变换器，即DC/DC开关电路。可以为配电稳压块提供各种功能。它通过一个低阻尼DMOS电源获得高效率，最大输出电流可达5A，输出电压可以为3.3V、5V、12V或可调输出。　　这种电压转换器的内部是由很少数量的元器件组成的，采用高频振荡技术，使该产品的体积小，速率高，功能强，在DC/DC电源设计中，选用LM2678单片集成电路可以大大简化设计步骤及减少元器件的个数。　　LM2678系列产品具有过热保护功能，限流短路保护功能。输入、输出电流是由一个静电流能调节到低

2、于50μA的旁路控制电流进行控制的，输出电压精度优于±2％，时钟频率误差为±11％。　　2性能指标　　2.1特点　　a.设计简单容易。　　b.120MΩDMOS开关输出。　　c.3.3V、5V、12V的固定输出电压及1.2V～37V的可调输出电压。　　d.开关关断时的备用电流为50μA。　　e.输出最大误差±2％。　　f.输入电压为8V～40V。　　g.固有振荡频率为260kHz。　　h.工作点温度范围为－40℃～＋125℃。　　i.效率高。　　2.2各系列技术指标　　LM2678－3.3V　　　名称代号测试条件典型值最小最大单位输出电压V0VIN=8V～40V100mA≤IOUT

3、≤5A3.33.2343.366V效率ηVIN=12VIOUT=5A8.2　　％LM2678－5.0V名称代号测试条件典型值最小最大单位输出电压V0VIN=8V～40V100mA≤IOUT≤5A5.04.905.10V效率ηVIN=12VIOUT=5A84　　％LM2678－12V名称代号测试条件典型值最小最大单位输出电压V0VIN=15V～40V100mA≤IOUT≤5A1211.7612.24V效率ηVIN=24VIOUT=5A92　　％3外型结构（见图1）　　　　　　　　　　　　　图1LM2678外形结构图　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2LM2678原理框图　4方框图

4、　　5引脚定义及说明　　引脚1——开关输出　　此引脚为电压输出端，是通过MOSFET开关输出，且MOSFET的另一极同输入电压相连接，并为电感器、输出电容器和脉冲宽度调制器等负载电路提供电源，脉宽调制器内部振荡频率为260kHz，转换开关的导通时间和断开时间控制1脚电压的输出，1引脚的电压可以在输入电压（ON时）和低于肖特基二极管外部电压（OFF时）之间转换。　　引脚2——开关输入　　引脚2连接电源的输入电压，它除了对负载提供能量，也为LM2678的内部电路系统提供偏压，输入电压在8V～40V之间以确保其正常工作特性，为了使电源开关有最好的输出特性，通常在2脚接一个旁路电容。　　引

5、脚3——升压电容　　在3脚和1脚之间连接一个电容器，此电容器可以升高输入电压，使内部开关MOSFET完全转换为开状态（ON），内部损耗减小到最小，从而提高了电源的效率，一般使用情况下此电容值为0.01μF。　　引脚4——接地　　引脚4为所有电源器件的接地参考点，在快速转换、高电流的应用中，例如LM2678的扩流应用中，为了减少电路中信号耦合，建议使用宽的接地面。　　引脚5——空脚　　引脚6——反馈　　引脚6输入到双向高增益放大器，用于驱动PWM控制器。对于固定输出电流（3.3V、5V、12V输出），为了满足集成电路内部增益调节的要求，应将引脚6接到输出端。对于可调输出需接4个外部电

6、阻器以控制直流输出电压，对于固定输出的电源，一定要注意电磁干扰。　　引脚7——开关控制端　　引脚7控制电源的输出，此引脚连接到地或任何一个低于0.8V的电源，则可完全关断电源输出，关断时，电流仅为50μA，它的内部关断电流接近20μA，有一个7V的稳压二极管，当高电位驱动该引脚时，其高电位最大不能超过6V，电源有电压输出，不需要做开关控制时，该引脚悬空。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3典型应用电路　　6LM2678的应用　　6.1典型应用电路　　典型应用电路见图3。　　6.2外围元器件的选取　　利用LM2678集成电路设计DC/DC电源，很大程度简化了设计步骤，而且所

7、用元器件也大大减少，给设计者带来很大的方便。在外围元器件选取上基本按照电路本身的特性及电源的标准要求而确定。具体设计过程可按以下方法进行（见图3）。　　●输出电容器　　输出电容器的作用是平稳直流输出电压，降低输出电压的纹波并贮存能量，输出电容器和ESR（等效串联电阻）的选择将影响输出感生电压和控制电路的稳定性。　　在指定情况下，固定脉冲频率和输出电容量在反馈中产生两个尖峰，另外容值和ESR值会产生漂移，这些频率的变化以及LM2678的内部频率补偿将改变闭环系统的增益和