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L4970A在大功率集成开关电源原理与应

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来源: 作者: 2018-10-23 10:19:22

L4970A在大功率集成开关电源原理与应用

导读:

L4970A 的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。

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  1. 1 PWM控制环路   PWM控制环路的工作原理是:首先把反馈输入电压与5. 1V 基准电压进行比较,产生误差电压Vr;再将Vr 与锯齿波电压VJ 作比较,获得固定频率的脉冲调制信号,经驱动级驱动DMOS 功率管,最后利用由L 、VD、C 构成的降压式输出电路,得到稳定的输出电压。图1 中,将同步输入信号加到锯齿波发生器上,目的是提供一个前馈信号,使器件在很宽的输入电压范围内具有良好的稳压性能。下面重点介绍限流电路及复位和掉电电路的工作原理。软启动电路的原理与L4960 完全相同。  1. 2 限流保护电路   限流保护电路由限流取样电阻RS (芯片内部的金属丝电阻) 和限流比较器所组成。当输出电流超过最大限流值ISM (L4970A 为13A) 时,限流比较器就输出高电平,将触发器置1 ,再经过或非门变成低电平,使驱动级和DMOS 功率管截止。仅当内部40kHz 振荡器的时钟脉冲CL1 来到时,才能把触发器置O ,DMOS 管重新导通。发生过载后,保护电路可使L4970A 系列保持恒定的电流输出, 并且把开关频率从正常时的200kHz 降至40kHz ,保护芯片不受损坏。  2 应用电路   2. 1 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

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