L4960/4962单片集成开关电源
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:658
ｌ４９６０／４９６２是ｓｔ公司生产的单片集成开关电源芯片。ｌ４９６０与ｌ４９６２的工作原理、引脚功能完全相同，区别只在于封装形式和最大输出电流值。ｌ４９６０采用ｓｉｐ－７封装，可输出２．５ａ电流；ｌ４９６２采用ｄｅｐ－ｌ６封装，最大输出电流为１．５ａ。
１ 引脚功能
ｌ４９６０和ｌ４９６２的引脚排列如图１所示。其中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（ｌ４９６２）的这些引脚中（括号内为ｌ４９６２的引脚号），２（１０）脚为反馈端，通过电阻分压器（检测电阻）可将输出电压的一部分反馈到误差放大器。３（１１）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（１４）脚（ｒｔ／ｃｔ）接定时电阻和电容可用于决定开关频率。６（１５）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（４、５、１２、１３）脚为信号地。１（７）和７（２）脚分别为输入和输出引脚。此外，ｌ４９６２的１、３、６、８、９、１６脚为空脚。
２ 内部结构
ｌ４９６０和ｌ４９６２的原理框图如图２所示（括号内为ｌ４９６２的引脚序号）。其内部功能电路主要包括：５．１ｖ基准电压源、误差放大器、锯齿波发生器、ｐｗｍ比较器、功率输出级、软启动电路、输出限流保护电路以及芯片过热保护电路。
图２中检测电阻ｒ３、ｒ４组成分压器可用于调节输出电压ｖ０。如果不用分压器，而直接把ｖ０反馈到２脚，ｖ０则输出固定的＋５ｖ电压。另外，根据需要，在ｒ１、ｃ３两端还可并联一只高频滤波电容。ｌ是储能电感，ｃ５是输出滤波电容，ｖｄ３为续流二极管。ｌ、ｃ５和ｖｄ３构成了降压式输出电路。
功率脉冲调制信号从７脚引出。该信号为高电平（开关功率管导通）时，除可向负载供电之外还有一部分电能储存在ｌ和ｃ５中，此时ｖｄ３截止。当功率脉冲信号变为低电平（开关功率管关断）时，ｖｄ３导通，这样，储存于ｌ中的电能就经过由ｖｄ３构成的回路向负载供电，从而维持输出电压ｖ０不变。
ｌ４９６０和ｌ４９６２的基本工作过程是：输出电压ｖ０经ｒ３、ｒ４取样后，送至误差放大器的反相输入端，与加在同相输入端的５．１ｖ基准电压进行比较，然后，用得到的误差电压ｖｒ的幅度去控制ｐｗｍ比较器输出的脉冲宽度，最后经过功率放大和降压式输出电路使ｖ０保持不变。
图2
设脉冲周期为ｔ，高电平持续时间为ｍ，则占空比：
ｄ＝（ｍ／ｔ）１００％
设电源效率为η，则开关功率管输出的脉冲幅度ｖｐ＝ηｖｉ，ｖｉ是直流输入电压，最后可得到：
ｖ０＝ηｄｖｉ
因此当η、ｖｉ一定时，只要改变占空比ｄ，就能调节输出电压值。
图3
３ 应用电路
３．１ 输出电压可调电路
图３所示是由ｌ４９６０组成的一个输出电压可调的电源电路。图中，交流２２０ｖ电压先经１００ｖａ工频变压器降压再经桥式整流和滤波后得到直流电压ｖｉ，ｖｉ即作为ｌ４９６０的输入电压。当输出电压直接与２脚相连形成闭环时稳压值ｖ０为５．１ｖ（可近似视为５ｖ）；而当输出电压经过分压器接２脚形成闭环时 ｖ０值则取决于分压比。分压器由采样反馈电阻ｒ３、ｒ４构成所以输出电压ｖ０可用下式计算：
ｖ０＝（ｒ３＋ｒ４） ｖｒｅｆ／ｒ３
事实上，ｌ４９６０和ｌ４９６２只能输出５．１～４０ｖ的可调电压。但有时希望输出电压能从０ｖ起调，这按常规方法是无法实现的。下面介绍一种简单实用的方法，首先由７９０５产生一个－５ｖ电压，然后与ｌ４９６０的４脚相连，使ｖｇｎｄ＝－５ｖ，这样输出电压的调节范围就变成３０～３５ｖ。
图4
３．２ 扩展输出电流电路
可以将几片ｌ４９６０并联使用来扩展输出电流以提高输出功率，但并联使用时要加同步信号。具体方法是把各片ｌ４９６０的时钟端（５脚）短接而合用一个振荡电路利用
ｌ４９６０／４９６２是ｓｔ公司生产的单片集成开关电源芯片。ｌ４９６０与ｌ４９６２的工作原理、引脚功能完全相同，区别只在于封装形式和最大输出电流值。ｌ４９６０采用ｓｉｐ－７封装，可输出２．５ａ电流；ｌ４９６２采用ｄｅｐ－ｌ６封装，最大输出电流为１．５ａ。
１ 引脚功能
ｌ４９６０和ｌ４９６２的引脚排列如图１所示。其中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（ｌ４９６２）的这些引脚中（括号内为ｌ４９６２的引脚号），２（１０）脚为反馈端，通过电阻分压器（检测电阻）可将输出电压的一部分反馈到误差放大器。３（１１）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（１４）脚（ｒｔ／ｃｔ）接定时电阻和电容可用于决定开关频率。６（１５）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（４、５、１２、１３）脚为信号地。１（７）和７（２）脚分别为输入和输出引脚。此外，ｌ４９６２的１、３、６、８、９、１６脚为空脚。
２ 内部结构
ｌ４９６０和ｌ４９６２的原理框图如图２所示（括号内为ｌ４９６２的引脚序号）。其内部功能电路主要包括：５．１ｖ基准电压源、误差放大器、锯齿波发生器、ｐｗｍ比较器、功率输出级、软启动电路、输出限流保护电路以及芯片过热保护电路。
图２中检测电阻ｒ３、ｒ４组成分压器可用于调节输出电压ｖ０。如果不用分压器，而直接把ｖ０反馈到２脚，ｖ０则输出固定的＋５ｖ电压。另外，根据需要，在ｒ１、ｃ３两端还可并联一只高频滤波电容。ｌ是储能电感，ｃ５是输出滤波电容，ｖｄ３为续流二极管。ｌ、ｃ５和ｖｄ３构成了降压式输出电路。
功率脉冲调制信号从７脚引出。该信号为高电平（开关功率管导通）时，除可向负载供电之外还有一部分电能储存在ｌ和ｃ５中，此时ｖｄ３截止。当功率脉冲信号变为低电平（开关功率管关断）时，ｖｄ３导通，这样，储存于ｌ中的电能就经过由ｖｄ３构成的回路向负载供电，从而维持输出电压ｖ０不变。
ｌ４９６０和ｌ４９６２的基本工作过程是：输出电压ｖ０经ｒ３、ｒ４取样后，送至误差放大器的反相输入端，与加在同相输入端的５．１ｖ基准电压进行比较，然后，用得到的误差电压ｖｒ的幅度去控制ｐｗｍ比较器输出的脉冲宽度，最后经过功率放大和降压式输出电路使ｖ０保持不变。
图2
设脉冲周期为ｔ，高电平持续时间为ｍ，则占空比：
ｄ＝（ｍ／ｔ）１００％
设电源效率为η，则开关功率管输出的脉冲幅度ｖｐ＝ηｖｉ，ｖｉ是直流输入电压，最后可得到：
ｖ０＝ηｄｖｉ
因此当η、ｖｉ一定时，只要改变占空比ｄ，就能调节输出电压值。
图3
３ 应用电路
３．１ 输出电压可调电路
图３所示是由ｌ４９６０组成的一个输出电压可调的电源电路。图中，交流２２０ｖ电压先经１００ｖａ工频变压器降压再经桥式整流和滤波后得到直流电压ｖｉ，ｖｉ即作为ｌ４９６０的输入电压。当输出电压直接与２脚相连形成闭环时稳压值ｖ０为５．１ｖ（可近似视为５ｖ）；而当输出电压经过分压器接２脚形成闭环时 ｖ０值则取决于分压比。分压器由采样反馈电阻ｒ３、ｒ４构成所以输出电压ｖ０可用下式计算：
ｖ０＝（ｒ３＋ｒ４） ｖｒｅｆ／ｒ３
事实上，ｌ４９６０和ｌ４９６２只能输出５．１～４０ｖ的可调电压。但有时希望输出电压能从０ｖ起调，这按常规方法是无法实现的。下面介绍一种简单实用的方法，首先由７９０５产生一个－５ｖ电压，然后与ｌ４９６０的４脚相连，使ｖｇｎｄ＝－５ｖ，这样输出电压的调节范围就变成３０～３５ｖ。
图4
３．２ 扩展输出电流电路
可以将几片ｌ４９６０并联使用来扩展输出电流以提高输出功率，但并联使用时要加同步信号。具体方法是把各片ｌ４９６０的时钟端（５脚）短接而合用一个振荡电路利用
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