单片开关式集成稳压器电路设计与调试

L4960的内部框图如上。主要包括：(一) 5.1V基准电压源和误差放大器；（二）锯齿波振荡器；（三）PWM比较器和功率输出级；（四）软启动电路；（五）输出限流保护电路；（六）芯片过热保护电路。
图中C1是输入端滤波电容，R1，C3误构成差放大器的频率补偿网络，R2，C2是锯齿波振荡器的定时电阻和定时电容。振荡频率f0=1/R2C2。现取R2＝4.3kΩ, C2=2200pF,则f0100kHz。C4是软起动电容，以保证输出电压缓慢的建立，对芯片起到保护作用。L是储能电感，C5是储能电容兼滤波电容，D1是续流二极管。
L4960的基本工作过程是：输出电压VO经过R3、R4取样，送到误差放大器的反相输入端，与加在同相输入端的5.1V基准电压进行比较，得到误差电压Vr ,在用Vr的幅度去控制PWM比较器输出的脉冲宽度，最后经过功率放大和输出电路，使VO保持不变。
3、L4960的应用电路
应用电路图如上。R4采用15kΩ实芯电位器，R3取2.2kΩ。输出电压调整范围为5.1V~40V。由于本实验板的VI取自直流稳压电源，限定为30V，故输出电压的实际调整范围约为5~28V（空载时可达29V）。实际电路将C5与C6并联后作为滤波电容，以减小等效电感。
6.在负载RL＝30Ω的情况下，维持VI＝30V不变，用螺丝刀调整RP，同时用数字万用表的200V DC档测VO值，观察VO能否连续变化。同时用示波器观察L4960第7脚波形，了解占空比的变化规律：D↑，VO↑；D↓，VO↓。
7.关机，清理试验台和实验室。
5、实验现象、实验数据记录：
1、整理数据
表1振荡频率fo
年月日
设计电路时应将信号地线与功率地线分开布置，最后在输出端汇合。
4、实验方法、步骤：
1.给直流稳压电源通电，将电源电压（即L4960的输入电压V1）调整到30V。
2.接通试验板输入电压V1的电源。注意！先连线，后打开稳压电源。
3.用示波器观察L4960第5脚的波形，画出波形图，并根据测出的周期，算出振荡频率fo值。
关闭电源，接上滑线变阻器作为假负载RL。
将RL调整到200Ω位置（可用数字万用表的2kΩ档检测电阻值）。打开电源，利用数字万用表的200V DC档测VO值。
将RL分别调至100Ω，50Ω，30Ω位置，重复步骤 的内容。
注意：调RL之前必须先关掉电源，并且RL不得低于30Ω，更不得短路！为保证RL值准确，每次调整时要用数字万用表的200Ω档检测RL电阻值，符合实验要求后才允许通电实验。
R2／kΩ
C2／pF
fo／kHz
理论计算值
实测值
表2输出电压VO的调整范围
空载（RL→ ）
RL＝30Ω
表3开关电源输出功率PO*
RL(Ω)
VO=30V
纹波电压(VP-P)
IO=(A)
PO(W)
200
100
50
30
6、实验现象、实验数据的分析：
7、实验结论：
指导教师评语和成绩评定：
实验报告成绩：
指导教师签字：
3.掌握L4960的调节原理及方法。
2、实验仪器设备和材料：
1. HY1711－2型直流稳压电源1台
2. SS7802型双踪示波器1台
3. VC890D型数字万用表1块
4. RXH－A14型滑线变阻器1台
5.小螺丝刀1把
3、实验内容和原理：
2. L4960的工作原理
L4960采用7引线S-7（即TO-220）封装，外型图压范围VO =5.1V～40V，最大输出电流IOM=2.5A,最大输出功率POM=100W，占空比调节范围D =0～100%，电源效率可达90%以上。
4.空载试验（不接负载）
切断电源，将R4调整到零Ω位置（用小螺丝刀将可调电阻RP逆时针转到头）。打开电源，利用数字万用表的20V DC档测VO值。
将R4调整到最大阻值，（用小螺丝刀将可调电阻RP顺时针转到头）。用数字万用表的200V DC档测VO值。记下VO空载调整范围。
5.带负载后的实验（R4仍保持在最大阻值）：
黄淮学院电子科学与工程系
数字化测量技术课程验证性实验报告
实验名称
单片开关式集成稳压器电路设计与调试
实验时间
2013年6月7日
学生姓名
王茂胜
实验地点
070306
同组人员
专业班级
电技1001B
1、实验目的
1.通过实验，了解开关电源“高效、节能”的显著特点。
2.掌握单片开关式集成稳压器L4960的电路设计。