开关稳压电源集成电路L4970A简介.pdf

开关稳压电源集成电路L4970A 简介 由于开关稳压电源集成电路在体积、重量、耗能、用材等方面和线性电源 相比具有显著的优势，加上其性能不断地提高，故在邮电通信仪器仪表、工业设 备、交通设施、计算机、家电、半导体致冷和航空航天领域已得到广泛的使用。 近年来，各种性能优良、成本低廉、内部保护功能完备、外围电路简单的开关集 成稳压电源集成电路大量问世，L4970A 就是其中具有代表性的一类。这里华强 北IC 代购网对开关稳压电源集成电路L4970A 系列进行了重点介绍。 一、 L4970A 开关稳压电源集成电路主要性能指标和特点 （1）输出电流大、最大可达 10A，适宜制作200W– 400W 大功率单片开 关稳压电源集成电路。 （2）开关频率高，可达400kHz，常选200kHz 允许正负20kHz 偏差）， 提高了电源效率，减小滤波电感等体积。 （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。V1 50V， V0 40V，I0 10A，电源效率可达92.5%。 （4）输入电压范围宽，正常值为15V～50V，极限值为11V～55V。输出 电压控制灵活，可在5.1V～40V 范围内连续调整。若直接从V0 反馈，可得到固 定5.1V 输出。电压调整范围宽，典型电压调整率Sv 5mV，电流调整率 S1 15mA。输出纹波V 30mV。纹波抑制比为60dB.最大限流值由内部电路限 定。 （5）除软启动、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。 （6）误差故大器开环增益大于60dB，电源电压抑制比PMRR 为80dB , 输入失调电压为2mV。 二、 L4970 开关稳压电源集成电路管脚功能及使用 L4970A 采用SIP-15封装，管脚排列如图1所示，内部原理结构框图如图 2所示(该系列的其它型号的内部原理结构框图和L4970A 的相似，也可参考图2。 各管脚功能如下： 1脚Rr （Rums）和2脚Cr （Cosc）分别接锯齿波振荡器外部定时电阻R： 和电容Cr3脚(RESETIN）为复位输入端，接内部复位和掉电电路，此端电压须 设定成5.1V，可通过电阻分压器接输入电压VI或输出V0，监视V1或V0 是否 掉电，若不用，须经30kΩ电阻接 15脚。4 脚(REST OLT)为复位输出端，集电 极开路输出，常态下输出呈高电平，当V1VOFF或V05V 时，此端为低电平， 可用作掉电指示，或使微处理器-MPU复位或进入掉电保护状态。5 脚PRESET DELAY)为复位延迟端，外接复位电容Cd 以决定复位信号的延迟时间。6 脚 (BOAT STAN)为自举端，经自举电容C。接至V0，可提升功率驱动级的电压， 增加驱动DMOS 开关功率管的能力，获得大电流输出。7 脚（V0）为输出端V0， 固定输出为5.1V，可调输出时需外接电阻分压器给1I脚、8 脚 （GND）为公共 地和小散热器连接。9脚 （V1）：输入端V1。10脚 （FREQ COMPEIVSATION） 为频率补偿端，外接RC 网络，对误差放大器进行补偿。11脚SFEEIl BACK） 为反馈输入端，直接接V0 时输出电压V0 为固定5.1V。如果经分压器时V0 可 获得40V 以下的输出电压。12 脚 （SIFT START）为软启动端，外接启动电容 Cs，以决定软启动时间。13脚(SYNC)为同步输入端，用于多片同时使用。14 脚 （VREF）为内部5.1V 基准电压输出端。15脚VSTARF为驱动级启动电路的 引出端，接内部12V 基准电压。 图1L4970A 的管脚排列 三、 L4970 开关稳压电源集成电路结构组成 图2 L4970A 的内部原理框图 参考图2 可知，L4970A 芯片内部主要由基准电压源、锯齿波发生器，40kHz 振荡器、误差放大器、PWM 比较器和PWM锁存器、驱动级、DMOS 开关管、 两级或门构成触发器、或非门、欠过压检测、限流取样电阻Rs、限流比较器、 过热保护、软启动以及掉电复位等组成。工作过程如下：首先把输出电压偏或经 R1、R2 和W 组成的取样电路提供的反馈电压V1和5.1V 基准电压进行比较， 产生误差电压V1；再将V1和VI做比较，获得PWM信号，该信号经或非门驱 动DMOS 功率管。最后利用外接的L、VD、C 构成的降压输