特征

2個內(nèi)部開關(guān)

工作輸入電壓從4 V到36 V

3.3 V/（±2%）參考電壓

輸出電壓可從1.235V調(diào)節(jié)至35V

低壓差運行：100%占空比

500 kHz內(nèi)部固定頻率

電壓前饋

空載電流運行

內(nèi)部限流

零電流消耗抑制

同步

反饋斷開保護(hù)

熱關(guān)機(jī)

應(yīng)用

消費者：機(jī)頂盒、DVD、電視、VCR、車載收音機(jī)，液晶顯示器

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

計算機(jī)：打印機(jī)、聲卡/顯卡，光盤存儲、硬盤

工業(yè)：充電器、汽車電池、DC-DC轉(zhuǎn)換器

說明

L5973AD是一款降壓單片電源開關(guān)電流限值為2 A，因此它能夠提供大于1.5 A的直流電負(fù)載電流取決于應(yīng)用條件。輸出電壓可設(shè)置為1.235V達(dá)到35伏。也實現(xiàn)了高電流水平多虧了帶有外露框架的SO8包，這樣就可以把香港電臺減少到約40°C/W。該器件采用內(nèi)部P溝道D-MOS晶體管（典型值為200 mΩ）作為開關(guān)避免使用自舉電容器的元件保證高效率。內(nèi)部振蕩器固定開關(guān)頻率在500 kHz時，盡量減小外部組件。它的最小輸入電壓僅為4V特別適用于5 V母線，共有計算機(jī)相關(guān)應(yīng)用。脈沖電流限值頻率調(diào)制提供了一個有效常數(shù)電流短路保護(hù)。

電氣特性

TJ=25°C，VCC=12 V，除非另有規(guī)定

功能描述

主要的內(nèi)部模塊如圖3所示，其中報告了設(shè)備框圖。

他們是：

為內(nèi)部電路供電的電壓調(diào)節(jié)器。從這個調(diào)節(jié)器，一個3.3伏外部提供參考電壓。

檢查輸入和內(nèi)部電壓的電壓監(jiān)測電路。

頻率為500 kHz的全集成鋸齒振蕩器

兩個嵌入式電流限制電路，用于控制電流流動

通過電源開關(guān)。逐脈沖電流限制強(qiáng)制電源開關(guān)

如果電流達(dá)到內(nèi)部閾值，則逐個關(guān)閉，而頻率

換檔器降低開關(guān)頻率，以大大降低占空比。

跨導(dǎo)誤差放大器。

脈沖寬度調(diào)制器（PWM）比較器和相關(guān)邏輯電路帶動內(nèi)力。

內(nèi)部P-MOS開關(guān)的高壓側(cè)驅(qū)動器。

備用操作的禁止塊。

實現(xiàn)熱保護(hù)功能的電路

電源和基準(zhǔn)電壓

內(nèi)部調(diào)節(jié)器電路（如圖4所示）由啟動電路、內(nèi)部電壓預(yù)調(diào)節(jié)器，帶隙基準(zhǔn)電壓和提供所有街區(qū)都有電流。當(dāng)輸入電壓升高時，起動器向整個裝置提供啟動電流并且設(shè)備被啟用（禁止引腳接地）。預(yù)調(diào)節(jié)器塊為帶隙單元提供一個預(yù)調(diào)節(jié)電壓VREG具有非常低的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。如果電壓高于他們的門檻，監(jiān)管者開始工作。VCC（UVLO）上也存在滯后現(xiàn)象。

振蕩器和同步

圖5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500千赫。移頻器塊在強(qiáng)的情況下起到降低開關(guān)頻率的作用過電流或短路。時鐘信號隨后用于內(nèi)部邏輯電路斜坡發(fā)生器和同步塊的輸入。斜坡發(fā)生器電路提供鋸齒波信號，用于實現(xiàn)PWM控制內(nèi)部電壓前饋，同步電路產(chǎn)生同步信號。事實上，該設(shè)備有一個同步管腳，可以同時。作為主機(jī)同步外部設(shè)備的內(nèi)部開關(guān)頻率。作為從機(jī)通過外部信號同步。

特別是將兩個器件連接在一起，其中一個器件的開關(guān)頻率較低要同步設(shè)備，同步管腳必須從低電平傳輸?shù)礁哂谡伎毡仍?0%到也取決于振幅和頻率。同步信號的頻率必須至少高于內(nèi)部設(shè)備的開關(guān)頻率（500 kHz）。

電流保護(hù)

L5973AD有兩個限流保護(hù)，逐脈沖和頻率折疊。逐脈沖保護(hù)的電流限制電路示意圖如所示圖6。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)電阻器，RSENSE。電流通過Rsense感應(yīng)，如果到達(dá)閾值，后視鏡不平衡，PDMOS關(guān)閉，直到下一個下降沿內(nèi)部時鐘脈沖。由于接通時間的減少，輸出電壓降低。因為最短接通時間（避免虛假過電流信號所必需的）不是足以在500 kHz時獲得足夠低的占空比，輸出電流為過電流或短路情況，可能再次增加。因為這個原因頻率也降低了，因此保持電感電流在其最大閾值以下。移頻器（見圖5）取決于反饋電壓。作為反饋電壓降低（由于占空比減小），開關(guān)頻率也降低。

誤差放大器

電壓誤差放大器是環(huán)路調(diào)節(jié)的核心。這是一個跨導(dǎo)非逆變輸入連接到內(nèi)部電壓的運算放大器參考電壓（1.235V），當(dāng)反向輸入（FB）連接到外部分頻器或直接到輸出電壓。輸出（COMP）連接到外部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。無補(bǔ)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(jìn)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誤差放大器輸出信號為驅(qū)動級生成PWM信號。功率級是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)因為它必須保證PDMOS的正確開關(guān)。打開功率元件，或者更確切地說，電流在接通時的上升時間，是一個非常關(guān)鍵的參數(shù)妥協(xié)。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(fù)時間有一個限制。事實上當(dāng)功率元件的電流等于電感電流，二極管關(guān)斷，漏極權(quán)力是可以自由發(fā)揮的。但在其恢復(fù)時間內(nèi)，二極管可被視為高值電容器，這產(chǎn)生一個非常高的峰值電流，負(fù)責(zé)許多問題：

由于板寄生。開啟過電流，導(dǎo)致效率和系統(tǒng)可靠性下降。EMI問題大。續(xù)流二極管壽命更短。關(guān)斷期間的電流下降時間也很關(guān)鍵。事實上，它產(chǎn)生電壓尖峰（由于電路板的寄生元件）會增加PDMOS。為了減少這些問題，我們采用了一種新的驅(qū)動電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)其框圖如圖7所示。其基本思想是改變用于打開和關(guān)閉電源開關(guān)的電流水平，根據(jù)PDMOS狀態(tài)和門箝位狀態(tài)。這種電路允許快速關(guān)閉和打開電源開關(guān)，并管理上述各項與續(xù)流二極管恢復(fù)時間問題有關(guān)的問題。為了避免內(nèi)部開關(guān)的Vgs高于Vgsmax公司。開/關(guān)控制塊可避免電源線之間的任何交叉?zhèn)鲗?dǎo)和地面。

抑制功能

禁止功能允許將設(shè)備置于待機(jī)模式。INH引腳高于2.2 V該裝置被禁用，功耗降低到100μA以下引腳低于0.8 V，設(shè)備啟用。如果INH引腳保持浮動，則內(nèi)部上拉確保引腳上的電壓達(dá)到抑制閾值，并且設(shè)備被禁用。該引腳也兼容Vcc。

熱關(guān)機(jī)

如果溫度低于芯片高于固定的內(nèi)部閾值（150°C）。的傳感元件芯片非常接近PDMOS區(qū)域，因此確保了準(zhǔn)確和快速的溫度檢測。大約20°C的遲滯可避免設(shè)備的開啟和關(guān)閉連續(xù)不斷地

附加功能和保護(hù)

反饋斷開

在反饋斷開的情況下，占空比比允許的最大值增加值，使輸出電壓接近輸入電源。這種情況會破壞裝載。為了避免這種危險情況，如果反饋引腳仍然存在，則關(guān)閉設(shè)備浮動。

輸出過壓保護(hù)

過電壓保護(hù)，OVP，是通過一個內(nèi)部比較器來實現(xiàn)的，它的輸入是連接到反饋，當(dāng)OVP閾值為達(dá)到。該閾值通常比反饋電壓高30%。當(dāng)要求分壓器調(diào)節(jié)輸出電壓時（參見測試應(yīng)用電路），OVP干預(yù)將設(shè)置為：

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

空載

由于內(nèi)部電源是一個PDMOS，因此不需要bootstrap電容因此，該裝置在輸出端無負(fù)載的情況下也能正常工作。在這種情況下它可以工作突發(fā)模式，具有隨機(jī)的突發(fā)重復(fù)率。

應(yīng)用電路

圖8所示為演示板應(yīng)用電路，其中輸入電源電壓，由于輸入電容器和輸出電壓從1.235V可調(diào)至VCC。

請參閱L5973AD應(yīng)用說明（AN1723）以獲取更多信息、詳細(xì)信息和更多的應(yīng)用理念。

L5973AD屬于L597x系列。

相關(guān)零件號為：

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

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

L5973D:2.5 A（Isw），HSOP8中的250 kHz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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