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。误差放大器的开环电压增益AVO> 60dB,电源电压抑制比PMRR = 80dB,输入失调电压为2mV。
图1 L4970A 原理框图
2 典型应用电路
L4970A 的典型应用电路如图2 所示。
图2 L4970A 的典型应用电路
图中,C1 为输入端滤波电解电容(6800μF/50V) ,而R1 (30k) 和R2 (10k) 构成复位输入端的电阻分压器,用以设定VRL值。C2 、C3(均为2. 2μF) 分别为驱动级启动端和VREF端的滤波电容。C4 (2. 2μF) 是软启动电容,C5 (2. 2μF) 是复位延迟电容。误差放大器的频率补偿网络由C6(0. 022μF) 、R3 (15k) 组成,C8 (390p) 用作高频补偿。R4 (16k) 、C7 (2200p) 为定时电阻和定时电容。C9(0. 22μF) 为自举电容。VD 是续流二极管, 采用MBR2080 肖特基整流二极管,这种管子属于共阴对管,内含两只相同的肖特基管,使用时仅用一只,另一只作备用管。由C10 (2200p) 和R5 (22k) 构成吸收网络,用以限制储能电感L (40μH) 在内部开关功率管关断瞬间产生的尖峰电压峰值及其上升速率,保护开关功率管及续流二极管不受损坏。C11~C13 (均为220μF/ 40V) 为输出端滤波电容,相并联能使其等效电感大为降低。R6(4. 7k) 是复位输出端内部晶体管的集电极电阻。输出端的电阻分压器由R7 和R8 构成,输出电压由下式确定:
该电路设计为VI = 35V ,V0 根据R7 和R8 阻值可获得40V 以下的输出电压,输出电流I0 = 10A。TP1~TP4 为测试点,可用示波器分别观察复位输出、同步信号、误差电压、锯齿波电压的波形。
3 结束语
大功率单片集成开关稳压电路的使用,使开关电源整机使用元件大为减少,直接提高了开关电源的性能及可靠性。随着这种电源电路使用的普及,开关电源技术和性能将会产生一个新的飞跃。