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2.5A POWER SWITCHING REGULATOR
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2.5A POWER SWITCHING REGULATOR
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摘要： 介绍l4970a 大功率单片集成开关电源芯片的内部结构、电路特点、工作原理和应用电路。 l4970a 系列大功率单片集成开关电源是st 公司继l4960 系列之后推出的第二代产品。电路的特点是：采用dmos 开关功率管、混合式cmos/ 双极型晶体管等集成电路制造新工艺研制而成；输出电压在5. 1v～40v 范围内连续可调；通过自举电容可获得大电流输出；利用掉电复位电路能实时地向微机发出信号，监视系统电源的工作状态。 1 工作原理 l4970a 的原理框图如图1 所示（注：引脚序号适用于l4970a/ 4975a/ 4977a） 。其内部功能电路主要包括基准电压源，锯齿波发生器，内置40khz 振荡器，欠压检测与过热保护电路，误差放大器，比较器，pwm锁存器， 或非门， 触发器（由两级或门构成） , 驱动级，dmos 开关功率管， 限流比较器， 软启动电路， 掉电复位电路。其中内部基准电压源能输出两路基准电压，一路是vref = 5. 1v ,供设定输出电压v0 值用；另一路为vstart = 12v ,它与自举电路相配合，可将驱动级的电源电压提升12v。误差放大
目前生产的单片开关电源主要有topswitch、topswitch－ii、tinyswitch、tny256、mc33370和topswitch－ex六大系列；此外，还有l4960系列、l4970/l4970a系列单片开关式稳压器。共八大系列，80 余种型号。根据引出端的数量，可划分成三端、四端、五端、多端4种类型。下面以美国pi公司生产的 topswitch系列的产品为例，介绍单片开关电源的基本原理和典型应用。 topswitch系列单片开关电源的典型应用电路如图1所示。高频变压器在电路中具各能量存储、隔离输出 和电压变换3大功能。由图可见，高频变压器初级绕组np的极性（同名端用黑点表示），恰好与次级绕组 ns、反馈绕组nf的极性相反。这表明在topswitch导通时，电能就以磁场能量形式存储在初级绕组中，此 时vd2截止。当topswitch截止时，vd2导通，能量传输给次级，此即反激式开关电源的特点。图中，br为 整流桥，cin为输人端滤波电容。交流电压u经过整流滤波后得到直流高压ui，经过初级绕组加至 topswitch的漏极上。鉴于在topswitch关断时刻，由高频变压器漏
现的具有双路10a输出的电压可调型开关稳压电源。 l4970a大功率pwm开关稳压电源芯片是意法公司(sgs－thomson)的第二代新品,它的最大特点是直接输出10a大电流、具有过流过热软起动等完备的保护功能,因而用它实现的电源简单可靠。下面首先给出该芯片的主要性能特点、封装和关键外围元件参数选择等,重点介绍由该芯片实现的双路10a输出电压可调的开关稳压电源工作原理、具体电路、调试安装和注意事项等。 2 l4970a简介 2.1 主要性能指标和特点 l4970系列是意法公司继l4960系列之后新推出的单片开关式稳压器。它是采用dmos开关功率管、混合式cmos、双极型晶体管等集成电路制造新工艺研制而成,l4970a是其中的代表。 其主要性能特点如下： (1)输出电流大,最大可达10a,适宜制作200～400w大功率单片开关稳压电源。 (2)开关频率高,可达400khz,常选200khz(允许±20khz偏差),从而提高电源效率,减小滤波电感体积。 (3)输入输出压差低,可降到1.1v左右,自身耗能低,电源效率高。对于ui=50v,uo=40v,io
实现集成化。1997年国外首先研制成脉宽调制（pwm）控制器集成电路，美国摩托罗拉公司、硅通用公司（silicon general）、尤尼特德公司（unitrode）等相继推出一批pwm芯片，典型产品有mc3520、sg3524、uc3842。90年代以来，国外又研制出开关频率达1mhz的高速pwm、pfm（脉冲频率调制）芯片，典型产品如uc1825、uc1864。第二个方向则是对中，小功率开关电源实现单片集成化。这大致分两个阶段：80年代初意－法半导体有限公司（sgs－thomson）率先推出l4960系列单片开关式稳压器。该公司于90年代又推出了l4970a系列。其特点是将脉宽调制器、功率输出级、保护电路等集成在一个芯片中，使用时需配工频变压器与电网隔离，适于制作低压输出（5.1～40v）、大中功率（400w以下）、大电流（1.5a～10a）、高效率（可超过90%）的开关电源。但从本质上讲，它仍属dc/dc电源变换器。 1994年，美国动力（power）公司在世界上首先研制成功三端隔离式脉宽调制型单片开关电源，被人们誉为“顶级开关电源”。其第一代产品为topswitch系列，第二代
由L4960构成的+5～+40V开关电源电路图如图所示为由L4960构成的+5～+40V开关电源电路。交流220V电压经过变压器降压、桥式整流和滤波得到直流电压Vi，输入L4960①脚，在L4960内部软启动电路的作用下，输出电压逐步上升。当整...
实现集成化。1997年国外首先研制成脉宽调制（pwm）控制器集成电路，美国摩托罗拉公司、硅通用公司（silicon general）、尤尼特德公司（unitrode）等相继推出一批pwm芯片，典型产品有mc3520、sg3524、uc3842。90年代以来，国外又研制出开关频率达1mhz的高速pwm、pfm（脉冲频率调制）芯片，典型产品如uc1825、uc1864。第二个方向则是对中，小功率开关电源实现单片集成化。这大致分两个阶段：80年代初意－法半导体有限公司（sgs－thomson）率先推出l4960系列单片开关式稳压器。该公司于90年代又推出了l4970a系列。其特点是将脉宽调制器、功率输出级、保护电路等集成在一个芯片中，使用时需配工频变压器与电网隔离，适于制作低压输出（5.1~40v）、大中功率（400w以下）、大电流（1.5a~10a）、高效率（可超过90%）的开关电源。但从本质上讲，它仍属dc/dc电源变换器。 1994年，美国动力（power）公司在世界上首先研制成功三端隔离式脉宽调制型单片开关电源，被人们誉为“顶级开关电源”。其第一代产品为topswitch系列，
由l4960构成的+5～+40v开关电源电路图如图所示为由l4960构成的+5～+40v开关电源电路。交流220v电压经过变压器降压、桥式整流和滤波得到直流电压vi，输入l4960①脚，在l4960内部软启动电路的作用下，输出电压逐步上升。当整个内部电路工作正常后，输出电压在r3、r4取样后，送回②脚，在内部误差放大器中与5.1v基准电压进行比较，得到误差电压，再用误差电压的幅度去控制pwm比较器输出的脉冲宽度，经过功率输出级放大和降压式输出电路(由l、vd、c6和c7构成)，使输出电压vo保持不变。l4960 7脚得到的是功率脉冲调制信号，该信号为高电平(l4960内部开关功率管导通)时，除了向负载供电之外，还有一部分电能储存在l和c6、c7中，此时续流管vd截止。当功率脉冲信号为低电平(开关功率管截止)时，vd导通，储存在l中的电能就经过由vd构成的回路向负载放电，从而维持输出电压vo不变。 图(c)所示为l4960的电流扩展电路。该电路采用外接大功率三极管的方法。将输出电流扩展为10a。并且设置了由vt2、vt3以及r5、r6、r7、r8、r9等元件组成的过流保护电路，当输出
本文介绍一种型号为l4960的dc-dc变换的开关电源。从下图可以看出电路很简单，它的使用方法与lm317非常相似，先使用50hz电源变压器进行ac-ac变换，将-220v降至-34v，然后由vd1和c1整流滤波为46v左右的直流电压输入给l4960，再由l4960进行dc-dc变换，这时输出电压的变化范围下可调至5v，上调至40v，最大输出电流可达2.5v，并且内设完善的保护功能，如过流保护、过热保护等。尽管l4960的使用方法和lm217差不多，但开关电源的l4960与线性电源的lm317相比，效率不可同日而语。l4960最大可输出100w的功率，但本身最多只消耗7w，所以散热器很小，制作容易。 来源:阴雨
dc-dc变换的开关电源电路 l4960是st公司生产的单片集成开关电源芯片。l4960采用sip-7封装，可输出2.5a电流,l4960上的长引线表示后排引脚,短引线表示前排引脚，前后两排引脚是互相错开排列的。塑料外壳上的金属散热板与地连通板上开有螺钉孔，以便固定在大散热器上。 在l4960的这些引脚中,2脚为反馈端，通过电阻分压器可将输出电压的一部分反馈到误差放大器。3脚是补偿端，该端与误差放大器的输出端相连，可利用外部阻容元件对误差放大器进行频率补偿。5脚接定时电阻和电容可用于决定开关频率。6脚为软启动引脚?外接软启动电容可以对芯片起到保护作用。4脚为信号地。1和7脚分别为输入和输出引脚。 来源:lili
图3-31所示为升压转换电路。当l4960的7脚为高电平输出时，功率开关管vt导通，电感l被注入较大的短路电流。当7脚为低电平时，vt截止，电感l经负载、续流二极管vd1和r3,r4续流。使v=5.1v,输出电压v为 v=5.1（r3+r4）/r4 w296是一种外接元件小，输出电流大的单片开关集成稳压器，其工作原理与l4960系列完全相同，而且功能更全。w296采用15条引线的单列塑封结构，外形如图3-32所示。它的主要电参数为：1最大输入电压46v 2 输出电压范围5~40v. 3输出电流为5a. 来源:qick
l4970a构成的多输出dc dc变换器电路图 l4970系列是意法公司继l4960系列之后新推出的单片开关式稳压器。它是采用dmos开关功率管、混合式cmos、双极型晶体管等集成电路制造新工艺研制而成，l4970a是其中的代表。 其主要性能特点如下：输出电流大，最大可达10a；开关频率高，可达400khz；输入电压范围宽，正常值（15～50）v，极限值为（11～55）v。输出电压控制灵活，可在（5.1～40）v范围内连续调整。若直接从u0反馈，可得到固定5.1v输出。典型电压调整率sv=5mv，负载调整率si=15mv，输出纹波δu=30mv，纹波抑制比为60db。最大限流值由内部电路限定；除软起动、限流保护、过热保护等完善的保护电路外，还增加了欠压锁定、pwm锁存、掉电复位等电路；误差放大器开环增益大于60db，电源电压抑制比pmrr=80db，输入失调电压2mv。 来源:qick
求助:设计开关电源能满足输入dc24v 输出dc5v 3a的dc/dc变换器 最好要7脚的 就像l4960 但l4960的输出电流只有2.5 达不到3a的要求 请哪位大师帮我解决一下 !!!!!!!
回还可能用l4960！
buck结构的电感与频率关系选择？？如图所示：根据实验选用11mh的电感时，只有示波器输出在90k左右的方波时候才呈线性关系即：vout=vin*t, 其中t为占空比。如此我们模拟的20k的pwm，是不是因该要选择更大的电感呢？？（前文已经说明了20k，600uh是非线性的，所以才推测做了这个实验）。 请教具体要用什么公式推电感呢？书上说的都很笼统。比如：pwm=20k，占空比10%---90%可调，输出9--0v，我们开始时候选的是600uh就是根据一本书上介绍的，但是他作的是用l4960，是固定占空比的输出。他的公式是：l=(vin-vo-v1)*ton/i,其中v1是二及管到通压降，ton是占空比为高的时间，vin是mos管门及的压降（当然也是pwm的高电平了）。i是输出电流的30%（这一点我们也不清楚）。
急…有人用4960做多组电压输出吗？我做了有点问题我用l4960做了一个多组电压输出的dc/dc降压，变压器兼做储能，但次级输出电流不够，调变压器间距不行，输出要求是负12负100ma,我做出来后就能达到10ma,请教高人，该怎么调，
输入?l4960你看看
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