LM2679 降壓直流/直流開關穩壓器介紹

一、概述

LM2679 是由美國德州儀器公司（Texas Instruments）推出的一款降壓型開關穩壓器（Buck Converter）。它的主要功能是將輸入電壓轉換為較低的輸出電壓，同時保持較高的效率。LM2679 屬于一系列降壓開關電源中的一員，專為提供穩壓輸出而設計。它采用開關式調節方式，利用脈寬調制（PWM）技術，通過內部集成的高效開關管和控制電路，實現高效能、低功耗的電源轉換。

LM2679 降壓轉換器主要用于需要穩定電壓供應的設備，如便攜式設備、工業控制、電池驅動應用等。其提供了多種固定輸出電壓選項，同時也支持可調輸出電壓配置，適應不同的電源需求。其工作頻率通常為150kHz，適合多種應用場合。

二、LM2679的特點

1. 高效率：LM2679采用脈寬調制（PWM）方式，能夠提供較高的電源轉換效率。通過合理的開關方式，避免了線性穩壓器中常見的熱量和能量損失，因此可以提供穩定的電源輸出，同時保持較低的功耗。

2. 寬輸入電壓范圍：LM2679支持的輸入電壓范圍為8V至40V，適用于多種應用場合，特別適合使用較高輸入電壓的電池或電源系統。

3. 固定與可調輸出電壓：LM2679有多個固定輸出電壓版本（如5V、12V、15V等），同時也提供了可調版本，可以根據需要調節輸出電壓。對于一些特定的應用，用戶可以根據需要精確調整輸出電壓，適應不同的電路要求。

4. 內部集成的開關管：LM2679內置了功率MOSFET開關管，簡化了外圍電路的設計，減少了組件數量，節省了電路板空間。

5. 短路保護和過熱保護：LM2679具備短路保護功能，防止在輸出短路的情況下損壞電路。其過熱保護功能能有效防止由于電流過大或外部環境溫度過高而導致的器件損壞。

6. 低靜態電流：LM2679在空載狀態下的靜態電流非常低，這使得它適合用于電池供電的應用場合，可以延長電池的使用時間。

7. 輸出電壓精準：由于采用了反饋控制機制，LM2679能夠保持較為精準的輸出電壓，適合對電壓要求較高的應用場合。

三、工作原理

LM2679作為一種降壓型開關穩壓器，其工作原理基于脈寬調制（PWM）技術。工作時，輸入電壓首先經過電感器，經過開關管（內置MOSFET）切換控制后，再經過二極管輸出穩定的直流電壓。

1. 開關周期控制：LM2679通過調節開關的開啟與關閉時間比（即占空比），來調節輸出電壓。PWM調制信號控制MOSFET的開關周期，從而精確控制輸出電壓。占空比越高，輸出電壓越高；占空比越低，輸出電壓越低。

2. 電感與電容的作用：在降壓過程中，電感起到了儲能作用。輸入電壓通過開關MOSFET流過電感，儲存能量。當開關關閉時，電感釋放儲存的能量，通過二極管輸送到輸出端。輸出端的電容則起到濾波作用，平滑電壓波動，保持輸出電壓的穩定。

3. 反饋機制：LM2679使用外部反饋電阻和內部控制電路進行閉環控制，保證輸出電壓的穩定性和精度。輸出電壓通過反饋回路與參考電壓進行比較，調整開關頻率和占空比，以維持穩定的輸出。

4. 過流與過熱保護：LM2679內建了過流保護電路。當輸出電流超過設定閾值時，控制電路會調節開關頻率或暫停開關操作，以防止過多電流通過，避免損壞設備。同時，其過熱保護電路會在溫度過高時降低工作頻率，進一步降低熱量產生，保護元件安全。

四、LM2679的參數與規格

1. 輸入電壓范圍：8V至40V（適用于多種電源輸入）。

2. 輸出電壓范圍：固定輸出電壓（如5V、12V、15V）及可調輸出電壓（1.23V至37V）。

3. 輸出電流能力：最大輸出電流為3A。

4. 開關頻率：150kHz（典型值），適用于大多數應用場合。

5. 效率：通常效率可以達到80%-90%，具體取決于輸入輸出電壓的差異。

6. 工作溫度范圍：-40°C至+125°C，適用于較為嚴苛的工作環境。

7. 封裝類型：TO-220、TO-263等，便于散熱和安裝。

五、LM2679的應用

1. 電池供電的便攜式設備：LM2679可以將高電壓電池電壓轉換為適合設備工作所需的低電壓，具有高效率和較低的功耗，適合各種電池供電的移動設備應用。

2. 電源系統：LM2679廣泛應用于需要從高電壓電源中獲取穩定低電壓的場合，如通信設備、家用電器、工業控制設備等。

3. 汽車電子：由于LM2679支持較寬的輸入電壓范圍，其在汽車電子中的應用尤為廣泛。可以將汽車電池的電壓（12V或24V）轉換為適用于汽車內各種電子設備的電壓。

4. 工業設備：LM2679常用于各種工業控制設備，如自動化設備、電動工具、儀器儀表等。這些設備需要穩定可靠的電源供應，LM2679憑借其高效率、穩定性和多種電壓選擇，能夠滿足工業場合的需求。

5. DC-DC轉換器：LM2679還可以用作其他DC-DC電源轉換系統中的一個重要組件，尤其是在要求較高轉換效率和輸出穩定性的應用場合。

六、總結

LM2679 降壓直流/直流開關穩壓器是一款高效能、穩定可靠的電源轉換器。它提供了寬輸入電壓范圍、多個固定與可調輸出電壓選項、內建開關管及多重保護功能。憑借其優異的性能和高效率，LM2679在電池供電系統、汽車電子、工業控制等多個領域得到廣泛應用。在當前對高效能和低功耗的需求日益增長的背景下，LM2679無疑是一款值得推薦的電源管理解決方案。