单节锂电池使用LM2576 实验全过程！！！

hexixiaomao · 发表于 2010-3-12 10:27:13

想做一个移动可调电源因为想用USB口充电，所以只能选择单节锂电池供电。
即：输入电压3-4V 输出1-12V 根据这个要求选来选去找不到合适的DCDC芯片，要不就是十几块钱一片贵的要死。最终想起了经典的LM2576，哈哈。下面是我实现3。5V启动LM2576的实验过程！

1 根据论坛里的资料先搭起LM2576产生负压的电路。输入5V 输出-2.5V
　LM2576ＤＡＴＡＳＨＥＥＴ上说　ＬＭ２５７６负压产生电路启动电流比较大，需要考虑增加延迟启动电路，我根据ｄａｔａｓｈｅｅｔ上的电路搭好　发现通电２５７６的输出直接导通短路，后来意外得去掉了启动引脚的下拉电路便可以顺利启动了。哈哈　也就是现在电路图上的样子，用一个１０３的电容将EN脚和VIN脚连接起来即可，不过这个电容一定要103 的我用104 的就不能启动。
2 思考供电小于5V时 lm2576有没可能工作。
仔细思考下2576输出负压的电路其实可以发现，在电路输出稳定后给2576内部电路供电的电压其实是 VIN 到Vout- 也就是说输入5V 输出-2.5V时实际上2576的工作电压为7.5V。此时降低供电电压理论上2576仍可以工作。
实验验证：LM2576产生负压的电路，输入5V 输出-2.5V稳定工作后调低输入电压到3.3V 输出仍然正常，哈哈！！
3 最头疼的问题来了，如何在3V下启动。
虽然启动后2576可以用自己输出的电压维持自己工作，电源电压可以降到3。3V但是 3.3V下怎么可以启动呢。这时我想起了汽车发动机，汽车发动机自身运行的时候需要的能量也是自己提供的，就是启动时需要借助一个外力，以前靠手摇，现在靠电动机。于是我就想办法给2576提供这个外力。
第一个想法：手动代替开关管
实验验证： 3。5V通电后用镊子短路VIN脚和输出脚不停地使劲狂点，哈哈还真有极少数情况能启动。哈哈，这招够狠啊，可惜这招不实用。不过也验证了我之前的想法，借助外力有可能在3V下启动2576。
第二个想法：其实这个算是妙手偶得，在第二步实验中用5V启动电路输出-2.5V 输入电压降到3V后输出稳定，迅速关掉电源然后迅速开启。电路经验能够正常启动！！
思考：看来这个真跟汽车发动机一样，也有惯性阿。那么这个惯性从哪里来的呢。电感是不可能了，那玩艺放电贼快，那就是电容了。
试验验证：于是我用示波器监视输出电容的电压，发现输出电容电压跌落到一定值之前电路均可启动。之后我用镊子把输出电容的电放光，启动之前用电源给电容充电，然后迅速给电路通3V电，哈哈启动顺利，屡试不爽。这个完全就是汽车发动机的电子版嘛，2576就是发动机，输出电容就是蓄电池和启动电机，发动机工作的时候给蓄电池充电。发动机停转后启动用启动电机启动。
4 完善电路
手动启动肯定不是个办法，于是我就用了一个双刀三只的开关，按下给电路供电抬起给电容充电，这样就可以方使用用电路了。因为抬起开关后相当于电池直接接到输出端口所以我又加了个电子开关电路，给电容充电时切断输出。就是完成的电路图了

(原文件名:2576.JPG)

allenjoe · 发表于 2010-3-12 10:39:46

不错，不过最好改进成自动尝试启动的，否则有点危险“２５７６的输出直接导通短路”，毕竟锂电池啊。。。。。

hexixiaomao · 发表于 2010-3-12 10:46:26

基本电路框架实现了，下面就需要调参数了。
遇到的第一个问题

第二个问题输出电流。
不知道为什么输出电流很小，3V输入时只有几十毫安（输入电压大些输出电流相应可以高些）输出电流过大电感会响。我试过增加电感感值基本没效果，22uH和100UH基本一样，后来我用四个100uH的工型电感并联上发现效果会改善很多。
我用示波器抓图发现电感电压的波形很怪
开关导通时电感电压有一个阻尼震荡，

(原文件名:bx2.jpg)

基本功不够不明白为什么会这样，后来在输出端和VIN端串了一个电阻电容，把这个振铃吸收掉了，就成了下面的波形

(原文件名:bx1.jpg)
在调节输出的时候黄色部分的宽度会变当黄色部分接近红色部分的时候频率就不稳定了电感就开始响了输出电压也随之下降
那位前辈能不能帮忙分析下什么电感电压会有这个台阶？

(原文件名:3.jpg)

hexixiaomao · 发表于 2010-3-12 10:48:01

回复【1楼】allenjoe
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q起动已经没问题了用最终电路的方法开关了上百次了空载起动全部成功带轻载也全部成功启动，就是带重载启动有时会失败

aleyn · 发表于 2010-3-12 11:18:52

不错，喜欢这样的贴子。

liujun6037 · 发表于 2010-3-12 12:42:20

顶你

alphi · 发表于 2010-3-12 13:10:34

输出电流小的问题是：

C4的电容太小，在用于BUCK-BOOST模式产生负压时，输出电容要大，你把C4变成2200uF会提高几百mA的电流。

hexixiaomao · 发表于 2010-3-12 13:50:44

回复【6楼】alphi
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alphi
按照你的方法加了可是效果不是很明显

另：　
示波器抓电感电压波形输出电流上升到一定程度后　波形就不稳定　会响，用手捏住电感两端就稳定很多路就会稳定很多电感就不那么容易响了
输出电流效率也都有明显增加

ckvlhf · 发表于 2010-3-12 14:22:05

效率估计小的可怜。

gdourf · 发表于 2010-3-12 14:28:06

这贴子要顶。

allenjoe · 发表于 2010-3-12 14:49:58

我原先用2596做了一个，也是用开关开启动的，感觉自己用还可以，给非专业人士用还真不敢啊。。。。
就怕负载太重的时候输入出现类似短路的状态。

hexixiaomao · 发表于 2010-3-12 15:28:28

回复【8楼】ckvlhf
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你可说到点上了效率不是小的可怜是小的让人不忍心看 3V输入的时候效率也就30% 封顶
输入10V的时候十分勉强能到59%

回复【10楼】allenjoe
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有时候负载重的时候会短路多半时候不会出现

allenjoe · 发表于 2010-3-12 16:27:03

对于非专业人士来说，短路是毁灭性的，会严重发热，有自燃的可能。
即使是少半时候出现也很恐怖了。。。。。

allenjoe · 发表于 2010-3-12 17:00:53

我的2596的板子测了一下效率，也是低不行。
输入4v 输出5v
输出200ma的时候输入超过500ma

quzegang · 发表于 2010-3-13 01:06:15

一直用2596，可是没有设备测相关的参数，真是悲哀啊，呵呵

wxfhw · 发表于 2010-3-13 08:29:23

记号

hexixiaomao · 发表于 2010-3-13 10:45:05

做这个不是为了非要做个有用的东西来就是想学点东西
有没有大哥能帮忙解释下2楼的问题哇

dubu · 发表于 2010-3-14 07:52:44

mark

chao8828276 · 发表于 2010-4-17 16:05:21

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wxfhw · 发表于 2010-4-17 21:48:59

记号

hexixiaomao · 发表于 2010-4-20 22:56:59

这个实验最终只能到 54%的效率并且为了解决致命的缺陷的花费得不偿失
借老大一句话你这个电路天生残废，就算能工作了也只能算你意志坚强精神鼓励，没啥实用价值（貌似是参考地不稳定
回路不稳定）

不过这个实验的意义至少帮我打破了  地这个0的限制，  电路中的小地（相对大地

）就是一个参考电平换一个电位当参考电平他就不是0了，正负就是个相对概念  电路的根蒂其实是压差因为压差推
动载流子流动，载流子流过各种器件产生了其他力场这个力场又反过来影响载流子的运动，然后我们神奇的电路就工作
起来了

elecboy · 发表于 2010-4-27 00:11:54

嗯，楼主研究精神可佳，不过最近俺恰好有类似的产品需求，查了些资料，估计用RT9266/PT1301外置扩流MOS或许能满足楼主的要求，这个芯片启动电压很低，但我没研究过输出负压问题。

ubuntuman · 发表于 2011-7-7 17:08:06

mark

qy147852147 · 发表于 2011-7-8 15:42:06

路过
学习中

zzz1367 · 发表于 2012-1-13 14:58:26

厉害

单节锂电池 使用LM2576 实验全过程！！！

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

单节锂电池使用LM2576 实验全过程！！！