L4960 схема включения как работает
The L4960 is a monolithic power switching regulator delivering 2.5A at a voltage variable from 5V to 40V in step down configuration.
Features of the device include current limiting, soft start, thermal protection and 0 to 100% duty cycle for continuous operation mode.
TheL4960 is mountedina Heptawattplastic power package and requires very few external components.
Efficient operation at switching frequencies up to 150KHz allows a reduction in the size and cost of external filter components.
L4960 схема
Согласно справочной документации, на L4960 можно собрать своими руками регулируемый источник питания с выходным напряжением от 5,1 до 40 Вольт, с нагрузочным током до 2.5 А, реализована также защита по току и перегреву, КПД микросборки до 90%., частота преобразования 50-150 кГц.
Резистор R4 выбирают из расчета необходимого уровня выходного напряжения: 12 В — 6.2 кОм, 15 В — 9.1 кОм, 18 В — 12 кОм, 24 В – 18 кОм
Если вместо R4, использовать переменное сопротивление на 27 кОм можно получить выходное напряжение от 5,1 до 40 Вольт.
Дроссель L1 обладает индуктивность 150-220 мкГн, рассчитанную на ток до 5А (толшина провода не ниже 0,8 мм).
Блок питания — простой, регулируемый, импульсный на L4960
Современная схемотехника и производители микросхем здорово облегчили жизнь конструктору-например,при создании источников питания. Продемонстрируем это на микросхеме L4960.Согласно заводской документации, на ней можно изготовить регулируемый источник питания с выходным напряжением 5,1В. 40В, с током нагрузки 2.5 А, встроенной защитой по току и перегреву, КПД до 90%.Мощность рассеивания с радиатором — 15 ватт, корпус HEPTAWATT, частота преобразования 50..150 кГц.
На рисунке представлена схема включения, в основном соответствующая рекомендованной.
Поясним назначение и характеристики использованных элементов. Трансформатор — мощностью не менее 80 ватт, выходным напряжением 36 вольт и ток 3 ампера.Конденсаторы С1,С5,С6- обычные электролитические.Конденсатор С2 обеспечивает «мягкое» включение микросхемы, и может быть ёмкостью до 2 мкф. Конденсаторы С3 и С4 задают рабочую частоту и частотную компенсацию встроенного генератора,тип- плёночные. Диод D1-лучше всего Шоттки,частотой 100кГц и ток не менее 3 А. Резисторы R1,R2,R4- обычные мощностью 0,25Вт,R3-проволочный, сопротивлением 0,1 Ом 1% мощность 1 Вт, служит шунтом для амперметра (Хотелось бы заметить уважаемому Автору и читателям, что современные измерительные головки ампер- и вольтметров не нуждаются во внешнем шунтировании, поскольку имеют внутрений шунт. Прим. Кота.);можно заменить перемычкой, если не нужно измерять ток. Резистор Р1- многооборотный, служит для плавной регулировки выходного напряжения; можно заменить двумя последовательными- для грубой и точной установки напряжения.
Параметры дросселя L1- индуктивность 150..300 микрогенри. При индуктивности 150 мкГн максимальный выходной ток будет равен 2 А, при индуктивности 300 мкГн- 3 а. При макетировании схемы проверялись различные дроссели- разной индуктивности, на разных сердечниках, намотанные разным проводом. Наилучшие результаты получены на ферритовом кольце проводом диаметром 1 мм. К сожалению, дроссели все были заводской намотки с неизвестной магнитной проницаемостью и числом витков. Можно было измерить только индуктивность и комплексное сопротивление обмоток. Микросхема способна рассеивать мощность до 15 ватт, и поэтому для регулируемого стабилизатора надо установить её на соответствующий радиатор площадью не менее 200кв.см. Желательно снабдить радиатором и выпрямительный мост VD1. L2 и C6- необязательные элементы, служат для устранения коммутационных выбросов напряжения.
Характеристики получившегося стабилизатора:
выходное напряжение 5. 32 вольта;
ток максимальный-2,5 ампера, при перегрузке уменьшается выходное напряжение, самовосстановление происходит при увеличении нагрузки на 20..30%;
высокочастотные пульсации выходного напряжения менее 10 мв и меньше, чем вариации выходного напряжения при изменении входного напряжения.
Стабилизатор собран в корпусе от бывшего компьютерного БП размерами 15х14х8,5 см. В качестве цифрового индикатора использован готовый модуль на базе К572пв5.Можно использовать модуль, описанный в статье «цифровой индикатор». Рисунок использованной печатной платы приведён в формате SL4, в виде, пригодном для печати на принтере без «зеркального» поворота.
L4960 схема блока питания
Микросхема L4960 представляет собой недорогой, но эффективный импульсный регулятор напряжения (интегральный buck-преобразователь DC-DC). Чип производится ST Microelectronics и широко распространён.
Исполнение корпуса — TO-220-7.
Распиновка будет выглядеть так (вид сверху).
Рис. 1. Распиновка
2. Обратная связь.
3. Частота компенсации.
4. Земля (контакт соединён с корпусом).
Этот преобразователь может работать с частотами в диапазоне 85-150 кГц.
Ток на выходе не должен превышать 2,5А.
- На входе – 9-46 В,
- На выходе – 5,1-40В.
Максимальная скважность – 100%.
Потребляемый ток – не более 15 мА.
Блок-диаграмма L4960 для глубокого понимания принципа работы.
Рис.2. Блок-диаграмма L4960
Тестовое включение (для проверки работоспособности) согласно документации производителя.
Рис.3. Тестовое включение L4960
Нормы и показатели на входах/выходах можно посмотреть в даташите микросхемы на страницах 6-8.
Типовое включение (опять же согласно рекомендациям производителя) представлено на схеме ниже.
Рис. 4. Типовое включение L4960
Печатная плата к ней может выглядеть следующим образом.
Рис. 5. Печатная плата
На базе этой микросхемы можно собрать регулятор напряжения с фиксированным выходом на 5.1 В. Потребуется минимум компонентов.
Рис. 6. Схема регулятора напряжения
Вариант программируемого блока питания.
Рис. 7. Схема программируемого блока питания
А это схема блока питания для микрокомпьютеров с несколькими уровнями напряжения (+ 5.1В, -5В, +12В и -12В). Потребуется еще одна микросхема – L295.
Рис. 8. Схема блока питания для микрокомпьютеров с несколькими уровнями напряжения
Вариант конвертера с 5.1В на 12 В (сила тока уменьшается с 4А до 2,5А). Отрицательный выход синхронизирован с положительным. Понадобится еще одна микросхема – L296.
Рис. 9. Схема конвертера
Несколько микросхем можно подключать параллельно. Чтобы выходы были синхронизированы, необходимо объединять контакт 5 (осциллятор).
На базе этого чипа можно строить регуляторы для более мощных преобразователей.
Импульсный блок питания
Проверенная в работе схема, которая изначально делалась как самостоятельный стабилизатор напряжения. Но в итоге всё вылилось в более комплексное устройство.
Рис. 10. Схема импульсного блока питания
R4 отмечен звёздочкой потому, что его значение нужно подбирать в зависимости от требуемого выходного напряжения.
- 18кОм – 24 В;
- 12кОм – 18 В;
- 9,1кОм – 15 В;
- 6,2кОм – 12 В.
Но вы можете подобрать своё значение или просто заменить его на подстроечный вариант. Катушка L1 должна иметь индуктивность 150 мкГн.
Трансформатор можно намотать самостоятельно или использовать готовый. Выходное напряжение вторички должно соответствовать нормативам из даташита (не более 46 В).
Во всех указанных схемах чип лучше всего устанавливать на радиатор с использованием термопасты, а для этого при проектировании печатной платы элемент лучше всего сместить к краю.
Мнения читателей
- Сергей / 26.07.2023 — 07:07
Ничего нового. Автор просто передрал datasheet.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу: