L4960可调开关电源电路图

本文介绍的可变开关电源电路是围绕 SGS L4960 型集成开关模式电源控制器设备设计的。该开关稳压器的主要特点可以从以下数据中总结出来：

主要特点

输入电压范围：9-50 VDC

输出电压可变范围为 5 至 40 V。

最大可访问输出电流为：2.5 安培。

最高可能输出功率为：100瓦。

集成软启动电路。

稳定的内部参考水平，裕量±4%

适用于少量外部部件。

占空比：0-1。

效率高，η高达90%。

具有内部热过载保护。

包括一个内部电流限制器，可确保完全的短路保护。

芯片的引脚规格如下图所示。L4964 封装在专用的 15 引脚封装中，设计用于处理高达 4 A 的电流。

内置软启动电路和限流器的工作原理分别通过下面显示的波形图突出显示。

一旦IC外壳温度高于4960°C，L125中的过温关断电路就会触发。 出于安全考虑，建议使用基于变压器的开关模式电源电路。

PCB的交流输入电压是从市电变压器次级绕组获取的，这意味着IC的直流电压至少比必要的输出电压高3V，输出电流可能最高。可以理解的是，变压器本质上是一个环形模型。

电路说明

简化原理图

上面的电路图相应地展示了电源变压器交流部分设计和直流开关电源。来自次级侧的交流电压通过电源板进入各个输入端，而中心抽头连接到地线。

IC的非稳压输入电压Ui 来自一个全波整流器电路，该整流器电路由一对3 A二极管1N5404 D1-D2和一个滤波电容Ct组成。

由R1-C3-C4组成的电路突出显示闭合调节环路增益。另一个使用C2 -R2的电路级配置为产生大约100 kHz的振荡器频率。

C5电容器C5实际上有两个功能：如上波形图所示，指定软启动斜坡的时间，以及平均短路电流。L4962 的反馈输入耦合到分压器 R3 -R4结。L4960 的输出电压 Uo 使用以下计算确定

Uo =5.1［（R 3 + R4）/R3］ 假设 Ui - Uo ≥ 3 V。

请注意，Ui 的最小值必须是 9 V.只要移除 R5，我们就能够获得 1.4 V （±3%） 的固定输出电压，并且 R4通过短链路发生变化。如果选择固定值为3K5的R6，则R4单独决定输出电压：

Uo =9 V： R4 = 4K3 Uo =12 V： R4 = 7K6 Uo =15 V： R4 = 10K Uo =18 V： R4 =14KUo =24 V： R4 = 20K

该设计可以通过使用 R3 = 6K8 并使用 3K 电位计升级 R25

来转换为可变开关模式电源。集成了二极管D3以保护IC。该快速整流器将电感输入侧的负尖峰限制在IC内部输出晶体管的每个关断周期内无害的0.6至1 V。

如果没有D3，将导致IC的引脚7电位危险地上升到地电位以下数伏。电感L1与二极管D3和电容器C6

C7一起充当降压转换器，用于在开关模式下调节输出，因此与LM338等任何其他线性IC电路相比，散热要低得多。

建设

下图显示了紧凑的PCB走线和组件布局。

组装电路板实际上非常简单。如前所述，首先选择电阻R3和R4。首先组装围绕PCB中心的零件，例如R1.。包括 R4 以及 C2 C5。

在开始焊接器件之前，请确保稳压器IC1和功率二极管D1通过螺钉/螺母背靠背夹在单个公共散热器上，如组件覆盖图像所示。

请记住使用较厚的云母垫圈和塑料材料衬套保持散热器与IC金属片的电气绝缘良好。您可以使用 BYV28 型作为二极管

D3。无论选择哪种二极管类型，请确保麦克风绝缘与连续性测试仪！

将 ICI 和 D3 引脚压入其特定的 PCB 孔中，直到散热器牢固地压在 PCB

表面上。现在，焊接引线并切断引线中剩余的不需要的部分。之后，安装其余部件 L1、CI、C6、C7、Cs、D1 和 D2。

确保正确观察二极管和电解电容器的引脚方向和极性。必须格外小心，以防止与IC散热器的扼流圈绕组发生短路。建议使用中央尼龙螺栓和螺母组件固定L1。

测试与效率

在将电路板连接到变压器次级侧导线之前，通过检查PCB上每个组件的位置，绝缘和方向开始测试程序。

必须注意的是，这种可调开关电源需要不断连接在输出端的负载才能以最佳方式工作。当SMPS提供30 VAC和2 A负载连接到5

V输出电压时，散热器温度在室温下不得超过60°C左右。

在这种情况下，电路的效率预计约为68%。当 Uo=80 V 时，效率提升至 10%，Uo = 85 V 时效率提升至 15%，在 Uo=87 V

时效率提升至 25%，所有负载额定值均为 2 安培。