1一般特征

1.5A內(nèi)部開關

工作輸入電壓從4.4V到36V

3.3V/（±2%）參考電壓

輸出電壓可調(diào)

1.235V至35V

低壓差運行：100%負載

循環(huán)

500KHz內(nèi)部固定頻率

電壓前饋

空載電流運行

內(nèi)部限流

零電流抑制

消費

同步

反饋防護

斷開

熱關機

1.1應用：消費者：機頂盒、DVD、電視、錄像機、汽車

收音機、液晶顯示器

聯(lián)網(wǎng)：XDSL、調(diào)制解調(diào)器、DC-DC

模塊

計算機：打印機、音頻/圖形卡、光盤、硬盤驅(qū)動器

工業(yè)：充電器、汽車電池 DC-DC轉(zhuǎn)換器

說明

L5970AD是一款降壓單片電源開關電流限值為1.5A的開關穩(wěn)壓器因此，它能夠向負荷取決于應用條件。輸出電壓可設定在1.235V到35V之間。該器件使用內(nèi)部P溝道D-MOS晶體管（典型的RDSON為200mΩ）作為開關器件避免使用自舉電容器和保證高效率。內(nèi)部振蕩器將開關頻率固定在500KHz，以盡量減小外部組件的尺寸。它的最小輸入電壓僅為4.4V特別適用于5V總線，適用于所有計算機相關應用。內(nèi)部頻率調(diào)制的逐脈沖電流限制提供了有效的恒流短路保護。

電氣特性（Tj=25°C，VCC=12V，除非另有規(guī)定。）

注：1.設計保證

功能描述

主要內(nèi)部塊如圖4所示，其中報告了設備框圖。他們是：為內(nèi)部電路供電的電壓調(diào)節(jié)器。來自該調(diào)節(jié)器的3.3V參考電壓電壓可從外部獲得。

檢查輸入和內(nèi)部電壓的電壓監(jiān)測電路。

頻率為500KHz的全集成鋸齒振蕩器

兩個嵌入式電流限制電路，用于控制流經(jīng)

電源開關。逐脈沖電流限制迫使電源開關循環(huán)關閉如果電流達到內(nèi)部閾值，而移頻器則降低開關頻率，以大幅降低占空比。

跨導誤差放大器。

脈沖寬度調(diào)制器（PWM）比較器和驅(qū)動所需的相關邏輯電路內(nèi)力。

內(nèi)部P-MOS開關的高壓側(cè)驅(qū)動器。

備用操作的禁止塊。

實現(xiàn)熱保護功能的電路。

電源和基準電壓

內(nèi)部調(diào)節(jié)器電路（如圖2所示）由啟動電路、內(nèi)部電壓預編器、帶隙基準電壓源和向所有模塊提供電流的偏置塊組成。當輸入電壓升高且設備啟用（禁止引腳接地）時，起動器向整個裝置提供啟動電流。預調(diào)節(jié)器塊為帶隙單元提供一個預調(diào)節(jié)電壓VREG，其具有非常低的電壓電源電壓噪聲靈敏度。

電壓監(jiān)測器

內(nèi)部塊連續(xù)感測Vcc、Vref和Vbg。如果電壓高于閾值調(diào)節(jié)器開始工作。VCC（UVLO）上也存在滯后現(xiàn)象

振蕩器和同步器

圖6顯示了振蕩器電路的框圖。時鐘發(fā)生器提供內(nèi)部固定在500KHz的裝置的開關頻率。頻率當發(fā)生強過流或短路時，換檔器塊起到降低開關頻率的作用。時鐘信號是然后用于內(nèi)部邏輯電路，是斜坡發(fā)生器和同步器塊的輸入。斜坡發(fā)生器電路提供鋸齒波信號，用于實現(xiàn)PWM控制和內(nèi)部電壓前饋，同步器電路產(chǎn)生同步信號。事實上這個設備有一個同步管腳，可以同時作為主設備和從設備工作。作為主機同步外部設備的內(nèi)部開關頻率。作為從機通過外部信號同步。特別是，將兩個器件連接在一起時，開關頻率較低的器件作為從機和另一個。要同步設備，同步管腳必須從低電平傳輸?shù)礁哂谕降碾娖秸伎毡仍?0%到90%之間變化的閾值，也取決于信號頻率和振幅。同步信號的頻率必須至少高于設備（500KHz）。

電流保護

L5970AD有兩個限流保護，逐脈沖和頻率折疊。圖7顯示了逐脈沖保護的電流限制電路示意圖。輸出功率PDMOS晶體管被分成兩個并聯(lián)的PDMOS。最小的有一個串聯(lián)的電阻，瑞森。電流通過Rsense檢測，如果達到閾值，則后視鏡不平衡，并且PDMOS關閉，直到內(nèi)部時鐘脈沖的下一個下降沿。由于接通時間的減少，輸出電壓降低。由于最小接通時間（避免虛假過電流信號所必需的）不足以在500KHz下獲得足夠低的占空比，因此在強過流或短路條件下，輸出電流可能再次增大。由于這個原因，開關頻率也降低了，所以保持電感器電流低于最大閾值。移頻器（見圖6）取決于反饋電壓。隨著反饋電壓降低（由于占空比減小），開關頻率也隨之降低。

誤差放大器

電壓誤差放大器是環(huán)路調(diào)節(jié)的核心。它是一種跨導運算放大器非逆變輸入連接到內(nèi)部參考電壓（1.235V），而逆變輸入（FB）連接到外部分壓器或直接連接到輸出電壓。輸出（COMP）連接到外部補償網(wǎng)絡。無補償誤差放大器具有以下特性：

誤差放大器輸出與振蕩器鋸齒波進行比較，以實現(xiàn)PWM控制。

PWM比較器和功率級

此塊比較振蕩器鋸齒波和產(chǎn)生PWM的誤差放大器輸出信號駕駛臺信號。功率級是一個非常關鍵的模塊，因為它必須保證PD  MOS的正確開關

功率元件的開啟，或者更好地說，開啟時電流的上升時間，是一個非常關鍵的折衷參數(shù)。在第一種方法中，看起來上漲時間越快，扭虧率就越低。但是再循環(huán)二極管的恢復時間有一個限制。事實上，當功率元件的電流等于電感器電流時，二極管關閉，漏極的力量是自由的去高。但在恢復時間內(nèi)，二極管可以被認為是一個高值電容器會產(chǎn)生非常高的峰值電流，這導致了許多問題：設備電源電壓上的尖峰，由于電路板寄生而引起振蕩（從而產(chǎn)生噪聲）。接通過電流會降低效率和系統(tǒng)可靠性。電磁干擾大問題。更短的續(xù)流二極管壽命。關斷期間的電流下降時間也很關鍵。事實上，它會產(chǎn)生電壓尖峰（由于板上的寄生元件）增加PDMOS上的電壓降。為了減少所有這些問題，采用了一種新的驅(qū)動電路拓撲結(jié)構(gòu)，其方塊圖如圖8所示。其基本思想是根據(jù)PDMOS狀態(tài)和門箝位狀態(tài)。此電路允許快速關閉和打開電源開關，并管理上述相關問題針對續(xù)流二極管恢復時間問題。門夾是必要的，以避免內(nèi)部開關高于Vgsmax。開/關控制塊可避免電源線和地面之間的任何交叉?zhèn)鲗А?/p>

抑制功能

禁止功能允許將設備置于待機模式。當INH pin高于2.2V時，設備被禁用，功耗降低到100μA以下。INH pin低于0.8V時，設備啟用。如果INH引腳保持浮動狀態(tài)，內(nèi)部上拉可確保引腳上的電壓達到抑制閾值，設備被禁用。該引腳也兼容Vcc。

熱關機

如果芯片溫度升高，關機塊會產(chǎn)生一個關閉功率級的信號高于固定的內(nèi)部閾值（150°C）。芯片的傳感元件非常靠近PDMOS區(qū)域，因此確保準確和快速的溫度檢測。大約20°C的遲滯可避免設備持續(xù)打開和關閉

附加功能和保護

反饋斷開

在反饋斷開的情況下，占空比比最大允許值增加，使輸出電壓接近輸入電源。這種情況可能會破壞負載。為了避免這種危險情況，如果反饋管腳保持浮動，則關閉設備。

輸出過壓保護

過電壓保護OVP是通過一個內(nèi)部比較器來實現(xiàn)的，該比較器的輸入端與反饋，當達到OVP閾值時關閉功率級。此閾值通常為30%高于反饋電壓。當要求分壓器調(diào)節(jié)輸出電壓時（見試驗應用電路），OVP通風將設置為：

其中R1是連接在輸出電壓和反饋引腳之間的電阻器，而R2是連接在反饋針腳和接地。

空載

由于內(nèi)部電源為PDMOS，不需要升壓電容，因此，該器件在輸出端無負載的情況下也能正常工作。在這種情況下，它工作在突發(fā)模式，隨機重復率的突發(fā)。

應用思路

L5970AD屬于L597x系列。

相關零件號為：

L5970D:1.5A（Isw），250KHz降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，SO8

L5972D:2A（Isw），250KHz降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，SO8

L5973AD:2A（Isw），HSOP8 500KHz降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器

L5973D:2.5A（Isw），HSOP8中的250KHz降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器

如果需要更高的電流，最近的DC-DC轉(zhuǎn)換器系列是L497x。

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