一种基于L4970A的双路10A输出的开关稳压电源的设计

发布时间:2007/9/10 0:00:00 访问次数:521

摘要：一种基于L4970APWM芯片的双路10A输出的开关稳压电源，首先介绍了关键器件L4970A芯片主要性能特点、封装和主要外围元件参数选择等，重点给出该电源系统的工作原理、具体电路和调试安装注意事项。

关键词：开关电源 PWM技术 DC/DC变换功率PWM输出

1 引言

由于开关稳压电源具有体积小、重量轻、高效节能、输入电压范围宽、适应范围广、保护功能全等特点，已广泛应用于电子产品的各个领域。在此给出一种基于L4970A芯片实现的具有双路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=10A的电源，效率可达92.5％。

(4)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。

(5)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。

(6)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。

2.2 管脚功能

L4970A采用SIP－15封装，管脚排列如图1所示，内部原理框图如图2所示。各管脚功能如下：

1脚和2脚：分别接锯齿波振荡器外部定时电阻RT和电容CT。

3脚：复位输入端，接内部复位和掉电电路，此端电压需设定成5.1V，可通过电阻分压器接Ui或Uo，监视Ui或Uo是否掉电。若不用，须经30kΩ电阻接15脚。

4脚：复位输出端，集电极开路输出，常态下输出呈高电平，当Ui5脚：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：自举端，经自举电容Cb接至Uo，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：输出端Uo，固定输出5.1V，可调输出时需外接电阻分压器给11脚。

8脚：公共地GND与小散热器连接。

9脚：输入端Ui。

10脚：频率补偿端，外接RC网络，对误差放大器进行补偿。

11脚：反馈输入端，直接接Uo时输出电压Uo为固定51V，如果经分压器时Uo可获得40V以下的输出电压。