20 多年來，TI 的SIMPLE SWITCHER® LM2576 穩(wěn)壓器一直是 DC/DC 降壓穩(wěn)壓的熱門選擇。但是市場上有這么多不同的監(jiān)管機構(gòu)，似乎很難為這項工作選擇合適的部分。以下是我們在看似相同的產(chǎn)品之間進行選擇時要尋找的內(nèi)容。

為便于討論，讓我們針對 TI 的 SIMPLE SWITCHER LM2576 評估其他制造商制造的類似引腳對引腳 (P2P) 插入式替代器件。我們將這些類似產(chǎn)品稱為“調(diào)節(jié)器 X”。穩(wěn)壓器 X 的數(shù)據(jù)表與 TI 穩(wěn)壓器的數(shù)據(jù)表非常相似。事實上，它可能看起來相同。為了測試穩(wěn)壓器 X 的性能與其規(guī)定的關鍵參數(shù)（例如開關頻率和電流限制）的匹配程度，TI 的應用工程團隊創(chuàng)建了一個定制評估板，以獲取 TI 的 40-V、3-A LM2576 的性能和可靠性基準數(shù)據(jù)降壓轉(zhuǎn)換器，以及來自不同制造商的其他三個穩(wěn)壓器 X 設備（我將其稱為 Xa、Xb、Xc）。

針對常見 5V OUT應用，對所有四款器件的輸入電壓和負載電流效率進行了評估。測試在 -40°C、25°C 和 85°C 的溫度下進行。還對標稱 3A 設備的輸出電流一直進行了測試，直至 7A，以揭示性能限制、安全風險和可靠性風險。

測試結(jié)果表明，至少有一家制造商的設備以接近設備數(shù)據(jù)表中規(guī)定頻率的三倍的頻率進行切換。根據(jù)制造商的數(shù)據(jù)表，測得的開關頻率為 150 kHz，而器件的額定開關頻率為 52 kHz。準確了解器件開關頻率對于為我們的設計正確確定外部組件的大小至關重要。如果我們選擇的器件的開關頻率低于預期，則初級輸出電感等外部元件額定值將太小。這可能會導致一系列問題，包括輸出電感電流飽和、由于較高的均方根 (RMS) 電流導致的輸出電容器損壞以及系統(tǒng)不穩(wěn)定。如果開關頻率高于預期，組件額定值太大，無法針對應用進行充分優(yōu)化，從而導致電路板空間浪費。不能低估準確了解開關頻率的重要性。圖 1 顯示了一個簡單的降壓原理圖，該原理圖使用 PSpice® for TI 工具在不同的開關頻率下進行了仿真。PSpice for TI 是一個免費使用的電路仿真平臺，允許用戶在進行布局和制造之前對 TI 器件進行仿真，從而縮短上市時間并降低開發(fā)成本。

圖 1：簡單的降壓仿真原理圖

改變脈沖電壓源的脈沖寬度和周期以實現(xiàn)三種不同的開關頻率：慢（20 kHz 顯示為紅色）、標稱（52 kHz 顯示為綠色）和快速（150 kHz 顯示為藍色）。圖 2 所示的仿真電感電流波形說明了改變開關頻率對電感電流紋波的影響。該電感電流紋波通過輸出電容器分流，為負載提供平滑的直流輸出電流。表 1 說明了增加的峰峰值電感紋波電流如何導致更高的 RMS 電流通過輸出電容器。低開關頻率情況下較高的 RMS 電流可能會損壞額定用于標稱或快速開關頻率情況的輸出電容器。

圖 2：不同開關頻率下電感電流波形的仿真輸出

表 1：針對不同開關頻率降低輸出濾波器電流

測試期間發(fā)現(xiàn)的最常見的性能不準確之處在于規(guī)定的電流限制與實際的電流限制。高電流限制會在短路條件下導致電感器、二極管和集成電路 (IC) 過熱，這會損壞 IC 并阻止其正常工作。這反過來又會阻止最終產(chǎn)品發(fā)揮作用。在穩(wěn)壓器 Xa、Xb 和 Xc 的數(shù)據(jù)表中，規(guī)定的最大電流限值為 6.9 A。但在評估過程中，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓器的 Xa、Xb 和 Xc 電流限值實際上在 4.9 A 到 7.5 A 之間；見表 2。

表 2：TI 的 SIMPLE SWITCHER LM2576與替代器件之間的電流限制比較

本文重點介紹了準確了解開關頻率和電流限制的重要性，但是在為我們的下一個設計選擇降壓轉(zhuǎn)換器時，我們如何知道這些參數(shù)是準確的呢？我們可以采取以下幾個步驟來幫助確保降壓轉(zhuǎn)換器設計按預期工作：

1. 仔細檢查數(shù)據(jù)表以確保在器件規(guī)格范圍內(nèi)滿足設計要求；絕對最大額定值部分和電氣特性表是很好的起點。

2. 在 E2E 等在線論壇上發(fā)布我們的問題。

3. 請求評估模塊 (EVM) 進行測試。