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2.5A POWER SWITCHING REGULATOR
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摘要： 介紹l4970a 大功率單片集成開關電源芯片的內部結構、電路特點、工作原理和應用電路。 l4970a 系列大功率單片集成開關電源是st 公司繼l4960 系列之后推出的第二代產品。電路的特點是：采用dmos 開關功率管、混合式cmos/ 雙極型晶體管等集成電路制造新工藝研制而成；輸出電壓在5. 1v～40v 范圍內連續(xù)可調；通過自舉電容可獲得大電流輸出；利用掉電復位電路能實時地向微機發(fā)出信號，監(jiān)視系統電源的工作狀態(tài)。 1 工作原理 l4970a 的原理框圖如圖1 所示（注：引腳序號適用于l4970a/ 4975a/ 4977a） 。其內部功能電路主要包括基準電壓源，鋸齒波發(fā)生器，內置40khz 振蕩器，欠壓檢測與過熱保護電路，誤差放大器，比較器，pwm鎖存器， 或非門， 觸發(fā)器（由兩級或門構成） , 驅動級，dmos 開關功率管， 限流比較器， 軟啟動電路， 掉電復位電路。其中內部基準電壓源能輸出兩路基準電壓，一路是vref = 5. 1v ,供設定輸出電壓v0 值用；另一路為vstart = 12v ,它與自舉電路相配合，可將驅動級的電源電壓提升12v。誤差放大
目前生產的單片開關電源主要有topswitch、topswitch－ii、tinyswitch、tny256、mc33370和topswitch－ex六大系列；此外，還有l(wèi)4960系列、l4970/l4970a系列單片開關式穩(wěn)壓器。共八大系列，80 余種型號。根據引出端的數量，可劃分成三端、四端、五端、多端4種類型。下面以美國pi公司生產的 topswitch系列的產品為例，介紹單片開關電源的基本原理和典型應用。 topswitch系列單片開關電源的典型應用電路如圖1所示。高頻變壓器在電路中具各能量存儲、隔離輸出 和電壓變換3大功能。由圖可見，高頻變壓器初級繞組np的極性（同名端用黑點表示），恰好與次級繞組 ns、反饋繞組nf的極性相反。這表明在topswitch導通時，電能就以磁場能量形式存儲在初級繞組中，此 時vd2截止。當topswitch截止時，vd2導通，能量傳輸給次級，此即反激式開關電源的特點。圖中，br為 整流橋，cin為輸人端濾波電容。交流電壓u經過整流濾波后得到直流高壓ui，經過初級繞組加至 topswitch的漏極上。鑒于在topswitch關斷時刻，由高頻變壓器漏
現的具有雙路10a輸出的電壓可調型開關穩(wěn)壓電源。 l4970a大功率pwm開關穩(wěn)壓電源芯片是意法公司(sgs－thomson)的第二代新品,它的最大特點是直接輸出10a大電流、具有過流過熱軟起動等完備的保護功能,因而用它實現的電源簡單可靠。下面首先給出該芯片的主要性能特點、封裝和關鍵外圍元件參數選擇等,重點介紹由該芯片實現的雙路10a輸出電壓可調的開關穩(wěn)壓電源工作原理、具體電路、調試安裝和注意事項等。 2 l4970a簡介 2.1 主要性能指標和特點 l4970系列是意法公司繼l4960系列之后新推出的單片開關式穩(wěn)壓器。它是采用dmos開關功率管、混合式cmos、雙極型晶體管等集成電路制造新工藝研制而成,l4970a是其中的代表。 其主要性能特點如下： (1)輸出電流大,最大可達10a,適宜制作200～400w大功率單片開關穩(wěn)壓電源。 (2)開關頻率高,可達400khz,常選200khz(允許±20khz偏差),從而提高電源效率,減小濾波電感體積。 (3)輸入輸出壓差低,可降到1.1v左右,自身耗能低,電源效率高。對于ui=50v,uo=40v,io
實現集成化。1997年國外首先研制成脈寬調制（pwm）控制器集成電路，美國摩托羅拉公司、硅通用公司（silicon general）、尤尼特德公司（unitrode）等相繼推出一批pwm芯片，典型產品有mc3520、sg3524、uc3842。90年代以來，國外又研制出開關頻率達1mhz的高速pwm、pfm（脈沖頻率調制）芯片，典型產品如uc1825、uc1864。第二個方向則是對中，小功率開關電源實現單片集成化。這大致分兩個階段：80年代初意－法半導體有限公司（sgs－thomson）率先推出l4960系列單片開關式穩(wěn)壓器。該公司于90年代又推出了l4970a系列。其特點是將脈寬調制器、功率輸出級、保護電路等集成在一個芯片中，使用時需配工頻變壓器與電網隔離，適于制作低壓輸出（5.1～40v）、大中功率（400w以下）、大電流（1.5a～10a）、高效率（可超過90%）的開關電源。但從本質上講，它仍屬dc/dc電源變換器。 1994年，美國動力（power）公司在世界上首先研制成功三端隔離式脈寬調制型單片開關電源，被人們譽為“頂級開關電源”。其第一代產品為topswitch系列，第二代
由L4960構成的+5～+40V開關電源電路圖如圖所示為由L4960構成的+5～+40V開關電源電路。交流220V電壓經過變壓器降壓、橋式整流和濾波得到直流電壓Vi，輸入L4960①腳，在L4960內部軟啟動電路的作用下，輸出電壓逐步上升。當整...
實現集成化。1997年國外首先研制成脈寬調制（pwm）控制器集成電路，美國摩托羅拉公司、硅通用公司（silicon general）、尤尼特德公司（unitrode）等相繼推出一批pwm芯片，典型產品有mc3520、sg3524、uc3842。90年代以來，國外又研制出開關頻率達1mhz的高速pwm、pfm（脈沖頻率調制）芯片，典型產品如uc1825、uc1864。第二個方向則是對中，小功率開關電源實現單片集成化。這大致分兩個階段：80年代初意－法半導體有限公司（sgs－thomson）率先推出l4960系列單片開關式穩(wěn)壓器。該公司于90年代又推出了l4970a系列。其特點是將脈寬調制器、功率輸出級、保護電路等集成在一個芯片中，使用時需配工頻變壓器與電網隔離，適于制作低壓輸出（5.1~40v）、大中功率（400w以下）、大電流（1.5a~10a）、高效率（可超過90%）的開關電源。但從本質上講，它仍屬dc/dc電源變換器。 1994年，美國動力（power）公司在世界上首先研制成功三端隔離式脈寬調制型單片開關電源，被人們譽為“頂級開關電源”。其第一代產品為topswitch系列，
由l4960構成的+5～+40v開關電源電路圖如圖所示為由l4960構成的+5～+40v開關電源電路。交流220v電壓經過變壓器降壓、橋式整流和濾波得到直流電壓vi，輸入l4960①腳，在l4960內部軟啟動電路的作用下，輸出電壓逐步上升。當整個內部電路工作正常后，輸出電壓在r3、r4取樣后，送回②腳，在內部誤差放大器中與5.1v基準電壓進行比較，得到誤差電壓，再用誤差電壓的幅度去控制pwm比較器輸出的脈沖寬度，經過功率輸出級放大和降壓式輸出電路(由l、vd、c6和c7構成)，使輸出電壓vo保持不變。l4960 7腳得到的是功率脈沖調制信號，該信號為高電平(l4960內部開關功率管導通)時，除了向負載供電之外，還有一部分電能儲存在l和c6、c7中，此時續(xù)流管vd截止。當功率脈沖信號為低電平(開關功率管截止)時，vd導通，儲存在l中的電能就經過由vd構成的回路向負載放電，從而維持輸出電壓vo不變。 圖(c)所示為l4960的電流擴展電路。該電路采用外接大功率三極管的方法。將輸出電流擴展為10a。并且設置了由vt2、vt3以及r5、r6、r7、r8、r9等元件組成的過流保護電路，當輸出
本文介紹一種型號為l4960的dc-dc變換的開關電源。從下圖可以看出電路很簡單，它的使用方法與lm317非常相似，先使用50hz電源變壓器進行ac-ac變換，將-220v降至-34v，然后由vd1和c1整流濾波為46v左右的直流電壓輸入給l4960，再由l4960進行dc-dc變換，這時輸出電壓的變化范圍下可調至5v，上調至40v，最大輸出電流可達2.5v，并且內設完善的保護功能，如過流保護、過熱保護等。盡管l4960的使用方法和lm217差不多，但開關電源的l4960與線性電源的lm317相比，效率不可同日而語。l4960最大可輸出100w的功率，但本身最多只消耗7w，所以散熱器很小，制作容易。 來源:陰雨
dc-dc變換的開關電源電路 l4960是st公司生產的單片集成開關電源芯片。l4960采用sip-7封裝，可輸出2.5a電流,l4960上的長引線表示后排引腳,短引線表示前排引腳，前后兩排引腳是互相錯開排列的。塑料外殼上的金屬散熱板與地連通板上開有螺釘孔，以便固定在大散熱器上。 在l4960的這些引腳中,2腳為反饋端，通過電阻分壓器可將輸出電壓的一部分反饋到誤差放大器。3腳是補償端，該端與誤差放大器的輸出端相連，可利用外部阻容元件對誤差放大器進行頻率補償。5腳接定時電阻和電容可用于決定開關頻率。6腳為軟啟動引腳?外接軟啟動電容可以對芯片起到保護作用。4腳為信號地。1和7腳分別為輸入和輸出引腳。 來源:lili
圖3-31所示為升壓轉換電路。當l4960的7腳為高電平輸出時，功率開關管vt導通，電感l(wèi)被注入較大的短路電流。當7腳為低電平時，vt截止，電感l(wèi)經負載、續(xù)流二極管vd1和r3,r4續(xù)流。使v=5.1v,輸出電壓v為 v=5.1（r3+r4）/r4 w296是一種外接元件小，輸出電流大的單片開關集成穩(wěn)壓器，其工作原理與l4960系列完全相同，而且功能更全。w296采用15條引線的單列塑封結構，外形如圖3-32所示。它的主要電參數為：1最大輸入電壓46v 2 輸出電壓范圍5~40v. 3輸出電流為5a. 來源:qick
l4970a構成的多輸出dc dc變換器電路圖 l4970系列是意法公司繼l4960系列之后新推出的單片開關式穩(wěn)壓器。它是采用dmos開關功率管、混合式cmos、雙極型晶體管等集成電路制造新工藝研制而成，l4970a是其中的代表。 其主要性能特點如下：輸出電流大，最大可達10a；開關頻率高，可達400khz；輸入電壓范圍寬，正常值（15～50）v，極限值為（11～55）v。輸出電壓控制靈活，可在（5.1～40）v范圍內連續(xù)調整。若直接從u0反饋，可得到固定5.1v輸出。典型電壓調整率sv=5mv，負載調整率si=15mv，輸出紋波δu=30mv，紋波抑制比為60db。最大限流值由內部電路限定；除軟起動、限流保護、過熱保護等完善的保護電路外，還增加了欠壓鎖定、pwm鎖存、掉電復位等電路；誤差放大器開環(huán)增益大于60db，電源電壓抑制比pmrr=80db，輸入失調電壓2mv。 來源:qick
求助:設計開關電源能滿足輸入dc24v 輸出dc5v 3a的dc/dc變換器 最好要7腳的 就像l4960 但l4960的輸出電流只有2.5 達不到3a的要求 請哪位大師幫我解決一下 !!!!!!!
回還可能用l4960！
buck結構的電感與頻率關系選擇？？如圖所示：根據實驗選用11mh的電感時，只有示波器輸出在90k左右的方波時候才呈線性關系即：vout=vin*t, 其中t為占空比。如此我們模擬的20k的pwm，是不是因該要選擇更大的電感呢？？（前文已經說明了20k，600uh是非線性的，所以才推測做了這個實驗）。 請教具體要用什么公式推電感呢？書上說的都很籠統。比如：pwm=20k，占空比10%---90%可調，輸出9--0v，我們開始時候選的是600uh就是根據一本書上介紹的，但是他作的是用l4960，是固定占空比的輸出。他的公式是：l=(vin-vo-v1)*ton/i,其中v1是二及管到通壓降，ton是占空比為高的時間，vin是mos管門及的壓降（當然也是pwm的高電平了）。i是輸出電流的30%（這一點我們也不清楚）。
急…有人用4960做多組電壓輸出嗎？我做了有點問題我用l4960做了一個多組電壓輸出的dc/dc降壓，變壓器兼做儲能，但次級輸出電流不夠，調變壓器間距不行，輸出要求是負12負100ma,我做出來后就能達到10ma,請教高人，該怎么調，
輸入?l4960你看看
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