特征
2個內部開關
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調節至35V
低壓差運行:100%占空比
500 kHz內部固定頻率
電壓前饋
空載電流運行
內部限流
零電流消耗抑制
同步
反饋斷開保護
熱關機
應用
消費者:機頂盒、DVD、電視、VCR、車載收音機,液晶顯示器
聯網:XDSL、調制解調器、DC-DC模塊
計算機:打印機、聲卡/顯卡,光盤存儲、硬盤
工業:充電器、汽車電池、DC-DC轉換器
說明
L5973AD是一款降壓單片電源開關電流限值為2 A,因此它能夠提供大于1.5 A的直流電負載電流取決于應用條件。輸出電壓可設置為1.235V達到35伏。也實現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。該器件采用內部P溝道D-MOS晶體管(典型值為200 mΩ)作為開關避免使用自舉電容器的元件保證高效率。內部振蕩器固定開關頻率在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,共有計算機相關應用。脈沖電流限值頻率調制提供了一個有效常數電流短路保護。

電氣特性
TJ=25°C,VCC=12 V,除非另有規定

功能描述
主要的內部模塊如圖3所示,其中報告了設備框圖。
他們是:
為內部電路供電的電壓調節器。從這個調節器,一個3.3伏外部提供參考電壓。
檢查輸入和內部電壓的電壓監測電路。
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。逐脈沖電流限制強制電源開關
如果電流達到內部閾值,則逐個關閉,而頻率
換檔器降低開關頻率,以大大降低占空比。
跨導誤差放大器。
脈沖寬度調制器(PWM)比較器和相關邏輯電路帶動內力。
內部P-MOS開關的高壓側驅動器。
備用操作的禁止塊。
實現熱保護功能的電路

電源和基準電壓
內部調節器電路(如圖4所示)由啟動電路、內部電壓預調節器,帶隙基準電壓和提供所有街區都有電流。當輸入電壓升高時,起動器向整個裝置提供啟動電流并且設備被啟用(禁止引腳接地)。預調節器塊為帶隙單元提供一個預調節電壓VREG具有非常低的電源電壓噪聲靈敏度。
電壓監測器
內部塊連續感測VCC、Vref和Vbg。如果電壓高于他們的門檻,監管者開始工作。VCC(UVLO)上也存在滯后現象。

振蕩器和同步
圖5顯示了振蕩器電路的框圖。時鐘發生器提供內部固定在500千赫。移頻器塊在強的情況下起到降低開關頻率的作用過電流或短路。時鐘信號隨后用于內部邏輯電路斜坡發生器和同步塊的輸入。斜坡發生器電路提供鋸齒波信號,用于實現PWM控制內部電壓前饋,同步電路產生同步信號。事實上,該設備有一個同步管腳,可以同時。作為主機同步外部設備的內部開關頻率。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,其中一個器件的開關頻率較低要同步設備,同步管腳必須從低電平傳輸到高于占空比在10%到也取決于振幅和頻率。同步信號的頻率必須至少高于內部設備的開關頻率(500 kHz)。

電流保護
L5973AD有兩個限流保護,逐脈沖和頻率折疊。逐脈沖保護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的PDMOS。最小的有一個串聯電阻器,RSENSE。電流通過Rsense感應,如果到達閾值,后視鏡不平衡,PDMOS關閉,直到下一個下降沿內部時鐘脈沖。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),開關頻率也降低。

誤差放大器
電壓誤差放大器是環路調節的核心。這是一個跨導非逆變輸入連接到內部電壓的運算放大器參考電壓(1.235V),當反向輸入(FB)連接到外部分頻器或直接到輸出電壓。輸出(COMP)連接到外部補償網絡。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動級生成PWM信號。功率級是一個非常關鍵的環節因為它必須保證PDMOS的正確開關。打開功率元件,或者更確切地說,電流在接通時的上升時間,是一個非常關鍵的參數妥協。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電流,二極管關斷,漏極權力是可以自由發揮的。但在其恢復時間內,二極管可被視為高值電容器,這產生一個非常高的峰值電流,負責許多問題:
由于板寄生。開啟過電流,導致效率和系統可靠性下降。EMI問題大。續流二極管壽命更短。關斷期間的電流下降時間也很關鍵。事實上,它產生電壓尖峰(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動電路拓撲結構其框圖如圖7所示。其基本思想是改變用于打開和關閉電源開關的電流水平,根據PDMOS狀態和門箝位狀態。這種電路允許快速關閉和打開電源開關,并管理上述各項與續流二極管恢復時間問題有關的問題。為了避免內部開關的Vgs高于Vgsmax公司。開/關控制塊可避免電源線之間的任何交叉傳導和地面。

抑制功能
禁止功能允許將設備置于待機模式。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,設備啟用。如果INH引腳保持浮動,則內部上拉確保引腳上的電壓達到抑制閾值,并且設備被禁用。該引腳也兼容Vcc。
熱關機
如果溫度低于芯片高于固定的內部閾值(150°C)。的傳感元件芯片非常接近PDMOS區域,因此確保了準確和快速的溫度檢測。大約20°C的遲滯可避免設備的開啟和關閉連續不斷地
附加功能和保護
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,則關閉設備浮動。
輸出過壓保護
過電壓保護,OVP,是通過一個內部比較器來實現的,它的輸入是連接到反饋,當OVP閾值為達到。該閾值通常比反饋電壓高30%。當要求分壓器調節輸出電壓時(參見測試應用電路),OVP干預將設置為:
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載的情況下也能正常工作。在這種情況下它可以工作突發模式,具有隨機的突發重復率。
應用電路
圖8所示為演示板應用電路,其中輸入電源電壓,由于輸入電容器和輸出電壓從1.235V可調至VCC。



請參閱L5973AD應用說明(AN1723)以獲取更多信息、詳細信息和更多的應用理念。
L5973AD屬于L597x系列。
相關零件號為:
L5970D:1.5 A(Isw),250 kHz降壓DC-DC轉換器,SO8
L5972D:2 A(Isw),250 kHz降壓DC-DC轉換器,SO8
L5973D:2.5 A(Isw),HSOP8中的250 kHz降壓DC-DC轉換器
如果需要更高的電流,最近的DC-DC轉換器系列是L497x。
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