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多用途步降开关稳压器L5973AD及其应用解析

多用途步降开关稳压器L5973AD及其应用解析
多用途步降开关稳压器L5973AD及其应用解析

多用途步降开关稳压器L5973AD及其应用

摘要:L5973AD是ST公司推出的一种带2A开关电流限制的步降单片开关稳压器IC。文中介绍了多用途步降开关稳压器L5973AD的内部结构、主要特点和工作原理,同时给出了L5973AD在不同工作方式下的典型应用电路。

关键词:步降开关稳压器;多用途芯片;L5973AD

L5973AD是ST公司推出的一种带2A开关电流限制的步降单片开关稳压器IC。这种新型器件的输入电压范围为4.4~36V,输出电压可以在1.235V到35V之间进行设置。由于该开关稳压器具有宽范围的电压输入和输出特点,因此可广泛应用于网络、工业控制、消费电子产品以及与计算机有关的应用领域之中。

1L5973AD的功能原理

L5973AD采用SO8封装形式,其引脚排列如图1所示。图2所示是L5973AD芯片的内部结构组成框图。L5973AD的内部电源电路由启动电路、预调节器、带隙电压参考和偏置电路组成。

L5973AD中的电压监视器可连续感测VCC和VREF,只要电压高于它们的门限电平,稳压器就会开始工作。

L5973AD的振荡器电路由频率移位器、时钟发生器、斜坡产生器和同步器组成。其中时钟产生器可为器件产生500kHz的开关频率,频率移位器则可在过电流或短路情况下,用于降低开关频率。时钟信号可应用在内部逻辑电路中,同时也是斜坡产生器和同步器的输入信号。斜坡产生器电路可为PWM控制和内部电压前馈提供锯齿波信号。

L5973AD有一个同步脚,可以以主/从模式工作。当作为主机时,可将外部器件同步到内部开关频率上;而在作从器件时,则可将自己同步到外部信号上。如果将两个器件连接在一起,其开关频率较低的一个应作为从机,另一个则作为主机。

图2

L5973AD中的电流限制保护电路具有脉冲接脉冲和频率折回两种电流限制保护方式。

由于最小接通时间不足以在500kHz下产生足够的占空比,因此,在较大的过电流或短路条件下,输出电流会再次增加。这样,为保持电感电流在它的门限电平之下,开关频率也必须降低。随着反馈电压因占空比的减小而减小,频率移位器也会使开关频率降低。

L5973AD芯片中的误差放大器是环路调节的核心。其同相输入端与内部的1.235V电压参考相连,而反相输入端FB则连接到外部电阻分压器,实际上,也可以直接连接到输出电压上。误差放大器输出脚COMP通常连接外部补偿网络,它将输出与振荡器锯齿波相比较,以执行PWM控制。

PWM比较器的作用是比较振荡器锯齿波和误差放大器的输出信号,以便为驱动级产生PWM控制信号。

L5973AD的内部驱动电路可在功率开关接通和断开时,根据PDMOS开关及栅极箝位状态的电流变化,来加速功率开关导通和截止的速度,同时妥善处理续流二极管的反向恢复时间。为防止内部开关栅极高于最大允许值,L5973AD内部还设置有栅极电压箝位电路。开/关(ON/OFF)控制单元用于避免在电源总线(Vcc)与地之间出现的跨越导通(即直通)。

此外,L5973AD除具有电流限制保护作用之外,还具有过热关断、反馈断路保护和输出过电压保护等功能。

2典型应用

2.13.3V输出降压隐压器

图3是由L5973AD组成的典型降压稳压器电路。该电路的输入电压VIN为4.4~25V,输出电压VOUT可在1.235V与VCC之间通过L5973AD的脚FB外部的电阻分压器进行调节。由于脚FB内部误差放大器的电压参考为1.235V,所以,其输出电压为:

VOUT=1.235V(R1+R2)/R2

图4

由于IC内误差放大器的低频增益为65dB,输出电压摆幅为0.4~3.65V,因此输出端COMP上的补偿网络的元件选择参数如下:

C3=220pF、C4=22nF、R3=4.7kΩ

D1应选2A/25V的二极管(STPS2L25V),L1可选15μH/3A的电感器(DO3316P-153)

由于L5973AD内使用的是P沟道DMOS功率开关,因而可省去自举电容器。该电路在无载条件下,其突发模式下的操作效率高于90%。

2.2降压-升压稳压器

图4给出的是一种降压-升压稳压器电路。该电路的输入电压VIN为5V,而其输出电压为12V,电流输出可达到0.6A。

2.3双输出稳压器

用L5973AD设计的双输出稳压器电路如图5所示。该稳压器的输入电压VIN为5V,主输出为3.3V/0.5A,辅助输出为5V/50mA。L5973AD的FB脚直接连接到3.3V的输出线上,电感元件初级电感值LP选为22μH,初、次级匝数比(N1/N2)为2。

各种接近开关的种类与应用

各种接近开关的种类与应用 各种接近开关的种类与应用 1、涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无导电物体移近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。 2、电容式接近开关 这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。 3、霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 4、光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。 5、热释电式接近开关 用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上,当有与环境温度不同的物体接近时,热释电器件的输出便变化,由此便可检测出有物体接近。 6、其它型式的接近开关 当观察者或系统对波源的距离发生改变时,接近到的波的频率会发生偏移,这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时,接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移,由此可以识别出有无物体接近。

开关稳压电源设计

开关电源的设计 同组参与者:李方舟、周恒、张涛开关式直流稳压电源的控制方式可分为调宽式和 调频试两种,实际应用中,而调宽式应用的较多,在 目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也 为脉宽调制(PWM)型。 开关稳压电源具有效率高,输出功率大,输入电 压变化范围宽,节约能耗等优点。 开关电源的工作原理就是通过改变开关器件的开 通时间和工作周期的比值即占空比来改变输出电压; 通常有三种方式:脉冲宽度调制(PWM),脉冲频率 调制(PFM)和混合调制。PWM调制是指开关周期 恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式,因为 周期恒定,滤波电路的设计比较简单,也是应用能够 最广泛的调制方式。开关稳压电源的主要结构框架如 图1-1所示,有隔离变压器产生一个15-18V的交流电 压,在经过整流滤波电路,将交流电变成直流电,然 后再经过DC—DC变换,由PWM的驱动电路去控 制开关管的导通和截止,从而产生一个稳定的电压源, 如图1-1所示;

图1-1 一开关转换电路 1:滤波电路 输入滤波电路具有双向隔离作用,它可以抑制交流电网输入的干扰信号,同时也防止开关电源工作时产生的谐波和电磁干扰信号影响交流电网。如图1-2所示滤波电路中C1用以滤除直流份量中的交流成分,隔离电容应选用高频特性较好的碳膜电容,电阻R给电容提供放电回路,避免因电容上的电荷积累而影响滤波器的工作特性,C2、C3跨接在输出端,能有效地抑制共模干扰,为了减小漏电流C2、C3宜选用陶瓷电容器. 图1-2 2.电压保护电路 如图1-3所示为输出过压保护电路。稳压管VS的

击穿电压稍大于输出电压额定值,输出电压正常时,VS不导通,晶闸管VS的门极电压为零,不导通,当输出过压时,VS击穿,VS受触发导通,使光电耦合器输出三极管电流增大,通过UC3842控制开关管关断。 图1-3 输出过压保护电路 3.电压反馈电路 电压反馈电路如图1-4所示。输出电压通过集成稳压器TL431和光电耦合器反馈到的1脚,调节R1 R2的分压比可设定和调节输出电压,达到较高的稳压精度。如果输出电压U0升高,集成稳压器TL431的阴极到阳极的电流在增大,UC3842的输出脉宽相应变窄,输出电压U0变小,同样,如果输出电压U0减小,可通过反馈调节使之升高。

三端稳压器工作原理(精华)

LM317工作原理 三端稳压集成电路LM317是三端稳压集成电路,它具有输出电压可变、内藏保护功能、体积小、性价比高、工作稳定可靠等特点。采用的电路模式如图所示,调节可变电阻R2的阻值,便可从LM317的输出端获得可变的输出电压0U 。 从图中的电路中可以看出,LM317的输出电压(也就是稳压电源的输出电压)0U 为两个电压之和。即A 、B 两点之间的电压也就是加在R2上的电压 222R R U I R =?,而2R I 实际上是两路电流之和,一路是经R1流向R2的电流1R I ,其大小为1/1R U R 。因1R U 为恒定电压1.25V ,Rl 是一个固定电阻,所以1R I 是一个恒定的电流。另一路是LM317调整端流出的电流D I ,由于型号不同(例如LM317T 、LM317HVH 、LM317LD 等),生产厂家不同,其D I 的值各不相同。即使同一厂家,同一批次的LM317,其调整端流出的电流D I 也各不相同。尽管这祥.但总的来说D I 的电流但是有一定规律的,即D I 的平均值是50A μ左右,最大值一般不超过100A μ。而且在LM317稳定工作时,D I 的值基本上是一个恒定的值。当由于某种原因引起D I 变化相对较大时,LM317就不能稳定地工作。总而言之,2R I 是1R I 、D I 两路恒定电流之和.2R U 是由两路恒定电流1R I 、D I 流经R2产生的,调节R2的阻值即可调节LM317的输出电压0U (0U 是恒定电压1R U 与2R U 之和)。既然D I 和IR1对调节输出电压0U 都起到了一定的作用,并且1R I 是

由R1提供的, I的大小也没有任何限制.是否可以使R1的阻值趋于无穷大, R 1 使 I的电流值趋向于无穷小?如果可以这样做的话,就可以去掉R1,只用可变R 1 电阻R2就可以调节LM317的输出电压。 LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块,是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。稳压电源的输出电压可用下式计算, V=1.25(1+R2/R1)。仅 仅从公式本身看,R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式,R1和R2的阻值是不能随意设定的。首先LM317稳压块的输出电压变化范围是 V=1.25——37V(高输出电压的LM317稳压块如LM317HV A、 LM317HVK等,其输出电压变化范围是V o=1.25——45V),所以R2/R1的比值范围只能是0——28.6V。其次是LM317稳压块都有一个最小稳定工作电流,有的资料称为最小输出电流,也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工作电流的值一般为1.5mA。由于LM317稳压块的生产厂家不同、型号不同,其最小稳定工作电流也不相同,但一般不大于5mA。当LM317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时,LM317稳压块就不能正常工作。当LM317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时,LM317稳压块就可以输出稳定的直流电压。 要解决LM317稳压块最小稳定工作电流的问题,可以通过设定R1和R2阻值的大小,而使LM317稳压块空载时输出的电流大于或等于其最小稳定工作电流,从而保证LM317稳压块在空载时能够稳定地工作。此时,只要保证 V/(R1 +R2)≥1.5mA,就可以保证LM317稳压块在空载时能够稳定地工作。上式中的1.5mA为LM317稳压块的最小稳定工作电流。当然,只要能保证LM317稳 V/(R1+R2)的值也可以设定为大于1.5mA 压块在空载时能够稳定地工作, 的任意值。

多用途步降开关稳压器L5973AD及其应用解析

多用途步降开关稳压器L5973AD及其应用 摘要:L5973AD是ST公司推出的一种带2A开关电流限制的步降单片开关稳压器IC。文中介绍了多用途步降开关稳压器L5973AD的内部结构、主要特点和工作原理,同时给出了L5973AD在不同工作方式下的典型应用电路。 关键词:步降开关稳压器;多用途芯片;L5973AD L5973AD是ST公司推出的一种带2A开关电流限制的步降单片开关稳压器IC。这种新型器件的输入电压范围为4.4~36V,输出电压可以在1.235V到35V之间进行设置。由于该开关稳压器具有宽范围的电压输入和输出特点,因此可广泛应用于网络、工业控制、消费电子产品以及与计算机有关的应用领域之中。 1L5973AD的功能原理 L5973AD采用SO8封装形式,其引脚排列如图1所示。图2所示是L5973AD芯片的内部结构组成框图。L5973AD的内部电源电路由启动电路、预调节器、带隙电压参考和偏置电路组成。 L5973AD中的电压监视器可连续感测VCC和VREF,只要电压高于它们的门限电平,稳压器就会开始工作。 L5973AD的振荡器电路由频率移位器、时钟发生器、斜坡产生器和同步器组成。其中时钟产生器可为器件产生500kHz的开关频率,频率移位器则可在过电流或短路情况下,用于降低开关频率。时钟信号可应用在内部逻辑电路中,同时也是斜坡产生器和同步器的输入信号。斜坡产生器电路可为PWM控制和内部电压前馈提供锯齿波信号。 L5973AD有一个同步脚,可以以主/从模式工作。当作为主机时,可将外部器件同步到内部开关频率上;而在作从器件时,则可将自己同步到外部信号上。如果将两个器件连接在一起,其开关频率较低的一个应作为从机,另一个则作为主机。 图2 L5973AD中的电流限制保护电路具有脉冲接脉冲和频率折回两种电流限制保护方式。 由于最小接通时间不足以在500kHz下产生足够的占空比,因此,在较大的过电流或短路条件下,输出电流会再次增加。这样,为保持电感电流在它的门限电平之下,开关频率也必须降低。随着反馈电压因占空比的减小而减小,频率移位器也会使开关频率降低。

稳压器说明书

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感谢您选用了‘JUTA’牌交流自动稳压器,愿我们的产品及服务能为您带来更多方便和实惠 功能:在市电输入变化时自动调整稳压输出,确保家用电器在恶劣的电网条件 下也能正常运行;同时具备了全方位保护及实用的稳压、市电直通功能,使用方便,更安全更可靠,大大延长了家用电器的使用寿命。 ⊙稳压精确:在电网电压变化不稳时,能输出 稳定的安全电压,使用电器不受影响。 ⊙输入欠压、过压保护:由电网及其他因素引 起的电压输入过高或过低时,为保证用电器和人 身财产安全,稳压器会自动切断输出,待电网电 压恢复稳定后可自动(延时)开启。 ⊙缺相保护:在三相供电情况下,由于一相断 掉或者零线断掉,会导致单相供电电压异常升高, 甚至高过380V,危及到用电器及人身财产安全, 此时稳压器会自动关闭输出进入保护状态。 ⊙误断电保护:在遇到电网老化、输电线过细 距离过长时,有感性负载(如冰箱、空调等带有 压缩机的)或大型用电器启动,瞬间会导致电网 电压降低,此时稳压器能保证负载的正常供电而不至于误断电。 ⊙市电稳压切换:机身侧面设有稳压接入和市电直通转换开关,使用时若觉得电网电压很稳定,不想用稳压功能时,把此开关拨至“OFF”市电状态即可。通常情况下都要将此开关拨至“ON”稳压状态,此时自动稳压功能才能启动。 ⊙延时供电功能:为避免短时间停电又来电情况的发生,设有了2-3分钟自动延时供电功能(如电冰箱或空调器在停止工作后,再次启动需3分钟延时);若不需要此延时,可按下“延时开关”按钮启动短延时,本机可在5秒内开启供电。 安装连接:(如图所示) 将启动开关拨至“OFF”关状态,拉下电网闸刀开关或空气开关断开市电,取下稳压器端子板两颗固定螺丝拔出端子板,按对应端位指示正确连接 1.把家庭供电总线(墙壁插座及所有用电器用线)插入到对应输出的“火线”、 “零线”端口内,拧紧固定螺丝。 2.把供电输入连接线插入到对应输入的“火线”、“零线”端口内,拧紧固定 螺丝。 3.再把安全接地线插入到对应的(端子中间“接地”符号)端口内,拧紧固 定螺丝。

LM317可调稳压器介绍及应用(详解)

LM317可调稳压器介绍及应用(详解) LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM317 的输出电压范围是1.2V至37V,负载电流最大为1.5A。它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM317 不需要外接电容,除非输入滤波电容到 LM317 输入端的连线超过 6 英寸(约 15 厘米)。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。LM317能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上,可以用来调节高达数百伏的电压,只要输入输出压差不超过LM317的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上,实现可编程的电源输出。 特性简介 可调整输出电压低到1.2V。保证1.5A 输出电流。典型线性调整率0.01%。典型负载调整率0.1%。80dB 纹波抑制比。输出短路保护。过流、过热保护。调整管安全工作区保护。 多数工程师都知道:他们可以使用某种廉价的三端子可调稳压器,比如Fairchild Semiconductor 公司的LM317,把它作为仅提供某个必要电压值(如36V或3V)的可调稳压器。但是,如果不采用其它方法,那么该值无法低于1.25V。这些器件的内部参考电压为1.25V,并且如果不使用电位偏置,那么它们的输出电压也无法低于该值。解决这个问题的一个办法是使用基于两只二极管的参考电压源(参考文献2)。该方法适合于1.2V~15V,或电压更高的稳压器,但它不适合于超低压固定稳压器或可调稳压器。它采用的两只1N4001二极管不提供必要的1.2V电位偏置,并且具有额外的约为2.5 mV/K的温度不稳定性(参考文献3)。因此,输出电压的额外温度漂移约为100 mV;如果把温度调至20℃(典型室内情况),则它大于1.5V输出电压的6%,等于1V输出电压的10%。可用Fairchild Semiconductor 公司的LM185或Analog Devices公司的AD589可调电压参考IC来解决这些问题。但这些器件很贵,而且在本情形中,它们不仅需要额外的调零,还需要匹配。对于LM185和AD589,位于各自参考电压的这些调整分别为1.215V~1.255V和1.2V~1.25V。请注意:LM317的参考电压为1.2V~1.3V。

开关型稳压IC

开关稳压类电源IC ——AE2596 AE2576 AE1501 AE1509简介 锐和微电子有限公司 https://www.doczj.com/doc/1d8977851.html, https://www.doczj.com/doc/1d8977851.html,

https://www.doczj.com/doc/1d8977851.html, 内容提纲 市场分析 产品特性 对比分析

https://www.doczj.com/doc/1d8977851.html, 市场分析(1) 产品应用领域:高效率降压调节器,单片开关电压调节器,正、负电压转换器,电信系统,汽车系统,电池管理数字设备. 移动硬盘、LCD 显示器、POS 机、网络交换设备、电机供电设备、车载电子产品、税控机、LCD 电压调节器、LCM 、汽车充电器、液晶电视、机顶盒、工业和汽车音频电源、大功率LED 电源和12V/24V 分布式电源.

https://www.doczj.com/doc/1d8977851.html, 市场分析(2) 国内开关稳压器市场现状及前景 在过去的几年里,主要由于散热方面的限制,开关稳压器一直在逐步取代线性稳压器。开关电源的优点包括较高的效率和较小的占位面积,这使得复杂度的增加以及EMI 问题变得不那么重要. 如果考虑电源管理系统中的开关稳压器限制条件,则其将需要拥有下列特点和特性: 宽输入工作范围 在一个宽负载范围内具有良好的效率 在正常操作、待机和停机状态下具有低静态电流 低热阻 最低的噪声和EMI 辐射

https://www.doczj.com/doc/1d8977851.html, 市场分析(3) 从应用领域看,电源管理器件市场的焦点仍集中在便携式设备、计算机、通信和网络设备应用等领域,同时工业设备对电源管理器件的需求也呈上升趋势。这些需求的增长让电源管理器件市场更添活力,各供应商积极进行技术创新,不断推出新产品来满足OEM 的特殊需求。同时,厂商之间也一改传统,尝试着以合作方式拓展生存空间。 面向便携式应用的电源器件市场将在2008年继续攀升至72亿美元。 便携式设备中新增加的音视频、数据输入、无线连接等功能将对电源管理形成新的需求。 在这些新的需求变化下,便携式设备的电源管理呈现出下面几个特征:最重要的当然是效率。

高度集成的开关稳压器单片式解决方案解析

高度集成的开关稳压器单片式解决方案解析 开关稳压器可以采用单片结构,也可以通过控制器构建。在单片式开关稳压器中,各功率开关(一般是MOSFET)会集成在单个硅芯片中。使用控制器构建时,除了控制器IC,还必须单独选择半导体和确定其位置。选择MOSFET 非常耗费时间,且需要对开关的参数有一定了解。使用单片式设计时,设计人员无需处理这些问题。此外,相比高度集成的解决方案,控制器解决方案通常会占用更多的电路板空间。所以,毫不意外多年来人们越来越多地采用单片式开关稳压器,如今,即使对于更高功率,ADI公司也有大量的解决方案可供选择。图1左侧是单片式降压转换器,右侧是控制器解决方案。 图1.单片式降压转换器(左);带外部开关的控制器解决方案(右) 虽然单片式解决方案需要的空间较少,也简化了设计流程,但另一方面,控制器解决方案的优势是更加灵活。设计人员可以为控制器解决方案选择经过优化、适合特定应用的开关管,也可以控制开关管的栅级,所以能够通过更巧妙地部署无源组件来影响开关边沿。此外,控制器解决方案适合高功率,因为可以选择大型分立式开关管,且开关损耗会远离控制器IC。

但是,除了这些熟知的单片式解决方案的有利和不利因素之外,还有一个因素容易忽略。在开关稳压器中,所谓的热回路是实现低辐射的决定因素。在所有开关稳压器中,应尽量优化EMC。实现优化的基本原则之一是: 化各个热回路中的寄生电感。在降压转换器中,输入电容和高压侧开关之间的路径,高压侧开关和低压侧开关之间的连接,以及低压侧开关和输入电容之间的连接都是热回路的一部分。它们都是电流路径,其中的电流随开关切换的速度而变化。通过快速的电流变化,因寄生电感形成电压偏移,可以作为干扰耦合到不同的电路部分。 图2.单片式开关稳压器(左)和带控制器IC的解决方案(右),每个都有一些不同形式的热回路 所以,这些热回路中的寄生电感必须保持尽可能低。图2用红色标出各热回路路径,左侧为单片式开关稳压器,右侧为控制器解决方案。我们可以看到,单片式解决方案具有两大优势。一,其热回路比控制器解决方案的热回路小。二,高压侧开关和低压侧开关之间的连接路径非常短,且只在硅芯片上完成走线。两者相比,对于带控制器IC的解决方案,连接的电流路径必须通过封

降压型开关稳压器AP1510及其应用

降压型开关稳压器AP1510及其应用介绍了降压型PWM控制器APl5lO的工作原理,并给出了一个典型应用电路。测试结果验证了它的实用性。 引言 随着信息技术与集成电路的高速发展,电子产品逐渐向智能化、小型化、低功耗方面发展,同时电源必须做到小体积、高效率、低功耗,以适应电子产品的高速发展。因此,高度集成的PWM控制器在电子产品中得到了广泛应用。 易亨(AnachiD)电子公司推出的降压型PWM控制器APl510可以广泛应用于电子产品的电源中。由于APl510芯片内包含基准电压源、振荡电路、误差放大器、内部PMOS 开关管等电路,所以只须外加电感、电容、二极管等少量元器件,便可组成小体积、高效率的降压型开关稳压电源。 l APl5lO的工作原理 APl510的原理框图如图l所示。 1.1 引脚功能及描述 脚1 (FB)反馈端,误差放大器的反相输入,通过分压电阻连接电源输出端。 脚2 (EN)使能端,工作或待机控制,高电平:正常运行,低电平:待机运行。 脚3(OCSET)输出电流设定端,通过外部电阻设定最大输出电流。 脚4 (VCC IC)电源输入正端。 脚5、6 (Output)开关输出端,P沟MOS场效应管漏极,连接外部续流二极管和电感。 脚7、8 (VSS IC)电源输入负端。 1.2 工作原理

由图1可知,APl510由基准电压源、振荡电路、误差放大器、PWM控制器、过热关断控制电路以及P沟MOS场效应管等部件组成。 基准电压源为芯片内部电路提供稳定的供电电压,并为误差放大器的同相输入端提 供0.8V的电压基准。它具有软启动功能,可以防止电源启动时的冲击,它还具有欠压锁定功能,当输入电压低于3.3V时APl510停止工作;当输入电压高于3.5V时,它自动恢复工作。 振荡电路产生300 kHz的振荡波形,当发生过流保护或短路保护时,工作频率将从300 kHz减小到30kHz。 输出电压的取样信号进入误差放大器的反相输入端,经比较后进入PWM控制器,输出占空比变化的方波去驱动内部的P沟M0S管:APl510调节脉冲的占空比可以从O%~100%,这使得APl510可以在很宽的输入电压范围内正常工作。 过热关断电路使芯片结温达到125℃时关断,保护芯片不会因为过热而损坏。其恢复温度为100℃,25℃的温度回差确保芯片过热保护时不会振荡。 APl510内部具有P沟MOS管的限流功能,其计算方法为 式中:ILOAD为内部P沟MOS管设定的工作电流,APl51O中MOS管的最大工作电流为3 A; RDS(ON)为APl510中MOS管的导通电阻,其值为100mΩ; IOCSET为APl5lO中内部恒流源的工作电流,其值为100μA; ROCSET为脚OCSER对地的外接电阻。 APl510的输入电压范围为3.6~23V,由于内置了P沟MOS管,所以只需外加电感、电容、二极管等,便可组成降压型开关稳压电源。由于采用固定频率工作方式,因而内部补偿电路简单,输出纹波低,瞬态响应好,电源的效率也很高。 2 应用电路 图2所示的电路是一个由APl510组成的典型降压型DC/DC变换器,其输入电压为12 V,输出电压为5V。 图2电路中RA、RB为输出电压设定电阻,输出电压VOUT与RA、RB阻值的关系如式(1)所列。

接近开关在PLC里的应用

1)接入PLC的三线制接近开关是用NPN型还是用PNP型,这要看PLC的硬件情况,很难说孰多孰少!主要是由PLC输入电路的结构决定的,是日本式还是欧洲式?现先举西门子公司S7-300 PLC为例,常用的数字量输入模块是32点的SM321,DI32×DC24V(6ES7 321-1BL00-0AA0),该模块的接线图如下所示: 从图中可以看出,外部开关量输入触点的公共端接到了电源的正端,这种情况应使用PNP型接近开关,接线方法按9楼网友所说的。如果使用NPN型,是不能工作的! 2)再看三菱公司的FX1N PLC,输入电路的结构是典型的日本式,接线图如下所示: 从图中可以看出,外部开关量输入触点的公共端接到了电源的0V端,这种情况应使用NPN型接近开关,接线方法还是按9楼网友所说的(只不过PLC的“M”,相当于三菱系列中的“COM”)。同理,三菱PLC如果使用PNP型接近开关,也是不能工作的! 1)接近开关有两线制和三线制之区别,三线制接近开关又分为NPN型和PNP型,它们的接线是不同的。请见下图所示:

2)两线制接近开关的接线比较简单,接近开关与负载串联后接到电源即可。 3)三线制接近开关的接线:红(棕)线接电源正端;蓝线接电源0V端;黄(黑)线为信号,应接负载。而负载的另一端是这样接的:对于NPN型接近开关,应接到电源正端;对于PNP型接近开关,则应接到电源0V端。 4)接近开关的负载可以是信号灯、继电器线圈或可编程控制器PLC的数字量输入模块。 5)需要特别注意接到PLC数字输入模块的三线制接近开关的型式选择。PLC数字量输入模块一般可分为两类:一类的公共输入端为电源0V,电流从输入模块流出(日本模式),此时,一定要选用NPN型接近开关;另一类的公共输入端为电源正端,电流流入输入模块,即阱式输入(欧洲模式),此时,一定要选用PNP型接近开关。千万不要选错了。 6)两线制接近开关受工作条件的限制,导通时开关本身产生一定压降,截止时又有一定的剩余电流流过,选用时应予考虑。三线制接近开关虽多了一根线,但不受剩余电流之类不利因素的困扰,工作更为可靠。 7)有的厂商将接近开关的“常开”和“常闭”信号同时引出,或增加其它功能,此种情况,请按产品说明书具体接线。

接近开关常见故障及处理方法

接近开关常见故障及处理方法 一、常见问题及故障现象 1、接近传感器无法确认到被检测物体的距离范围有多远。 2、开关安装在检测距离范围内,实际检测中信号时有时无(有时可检测到, 有时无法检测到) 。 3、实际检测距离与传感器所标示的标准检测距离不同。 (或小于检测距离,或大于检测距离) 。 4、指示灯有信号提示,但无信号输出;或信号指示灯常亮无信号变化;或信号等不停闪烁等。 5、电源接通后无任何动作反应,或无信号反馈。 6、能否同时连接多个传感器等等(设备可区别不同传感器反馈信号,就可同时连接多个传感器) 。 在实际应用中的各种问题该如何解决, 首先应了解所购买的开关属于哪种类型, 其特有的产品特性和基本应用原理、安装方法、注意事项等。关于我司所 生产的电感是接近开关传感器产品信息如下。 二、电感式接近开关的检查方式 电感式接近开关属于无触点型开关(即开关型传感器) ,一般应用在对定位要求精度高,使用寿命长,响应速度快, 安装便捷的机械自动控制设备中,主要作为限位、复位、行程定位、计数、自动保护、替代微动开关等作用。电感式接近开关传感器被检测物体必须为金属物体,对于非金属物体,电感式接近开关则无动作。具有防水、防震、防油、防尘、耐腐蚀等特点,对环境恶劣的适用性强。 三、电感式接近开关的输出信号 接近开关是无触点传感器的一种泛称,它的种类有:电感式、电容式、霍尔式。对本次说明的电感式接近开关输出信号主要为:开或关的开关量信号(即在接近 开关的感应头到产品所检测到的最大范围以内任何一个位置有金属物体存在,就会给出一个开关信号,当物体不在检测距离范围以内,传感器开关信号与动作时相反) 。 注:电感式接近开关传感器不会产生模拟量的信号,对于需要靠电感式接近开关确定物体与传感器之间的距离是多少,将无法实现。 四、电感式接近开关的工作电压 电感式接近开关一般行业默认是两种类型: 1、直流输出 DC12~24V(Max10~30V) 其中分类为:二(两)线式、三线式、四线式、航空插头式。

三端稳压电路图集分析

三端稳压电路图集(六祖故乡人汇编2013年9月8日) LM317可调稳压电源电路图: LM317是可调稳压电源中觉的一种稳压器件,使用也非常方便。LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。很早以前我国和世界各大集成电路生产商就有同类产品可供选用,是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。LM317 的输出电压范围是1.25V —37V(本套件设计输出电压范围是 1.25V—12V),负载电流最大为 1.5A。它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性率和负载率也比标准的固定稳压器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。 为保证稳压器的输出性能,R应小于240欧姆。改变RP阻值稳压电压值。D5,D6用于保护LM317。 输出电压计算公式:Uo=(1+RP/R)*1.25 下面是LM317可调稳压电源电路图的元器件清单: 下面是LM317可调稳压电源电路图:

三端集成稳压可调电源电路设计: 如图所示,此电路的核心器件是W7805。W7805将调整器,取样放大器等环节集于一体,内部包含限流电路、过热保护电路、可以防止过载。具有较高的稳定度和可靠性。W7805属串联型集成稳压器。其输出电压是固定不变的,这种固定电压输出,极大的限制了它的应用范围。如果将W7805的公共端即3脚与地断开,通过一只电位器接到-5V左右的电源上,就可以在改变电位器阻值的同时,使集成稳压器的取样电压及输出电压都随之改变。图中RP1就是为此而设计的。只要负电压的大小取得合适便能使输出电压从0V起连续可调,输出电压的最大值由W7805的输入电压决定,本稳压器0V-12V可调。VD3整流,C2滤波,VD4稳压后提供5V负电压。 元件选择:变压器应选用5V A,输出为双14V;二极管VD1-VD4选用1N4001;VDW 选用稳压值为5-6V的2CW型稳压管;RP1用普通电位器;RP2为微调电阻。IC用7805;其它元件参数图中已注明,无特殊要求。 电路调试:元件焊接无误后可通电调试,首先测b点对地电压,空载时应在18V左右;d点电压大约为-5.5V--6V,如不正常,可重点检查VD3,C2,R1,VDW,RP2等元件,然后再测量输出电压,旋动RP1,万用表指针应能在较大范围变动,说明稳压器工作正常;最后

各种接近开关的应用

不同种类接近开关 1、无源接近开关 这种开关不需要电源,通过磁力感应控制开关的闭合状态。当磁或者铁质触发器靠近开关磁场时,和开关内部磁力作用控制闭合。特点:不需要电源,非接触式,免维护,环保。触发必须为铁,镍之类的磁性材料。 2、涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无导电物体移近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。翼闸闸板上就用到了这种接近开关。 3、电容式接近开关 这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。 4、霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 5、光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。 6、热释电式接近开关 用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上,当有与环境温度不同的物体接近时,热释电器件的输出便变化,由此便可检测出有物体接近。 7、其它型式的接近开关 当观察者或系统对波源的距离发生改变时,接近到的波的频率会发生偏移,这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时,接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移,由此可以识别出有无物体接近。 主要用途

线性稳压器和开关模式电源的基本概念

线性稳压器和开关模式电源的基本概念 关键字:线性稳压器开关模式电源SMPS 摘要 本文阐述了线性稳压器和开关模式电源(SMPS)的基本概念。目的是针对那些对电源设计和选择可能不很熟悉的系统工程师。文章说明了线性稳压器和SMPS的基本工作原理,并讨论了每种解决方案的优势和劣势。以降压型转换器为例进一步解释了开关稳压器的设计考虑因素。 引言 如今的设计要求在电子系统中有越来越多的电源轨和电源解决方案,且负载范围从几mA(用于待机电源)到100A以上(用于ASIC电压调节器)。重要的是必需选择针对目标应用的合适解决方案并满足规定的性能要求,例如:高效率、紧凑的印刷电路板(PCB)空间、准确的输出调节、快速瞬态响应、低解决方案成本等。对于系统设计师来说,电源管理设计正成为一项日益频繁和棘手的工作,而他们当中许多人可能并没有很强的电源技术背景。 电源转换器利用一个给定的输入电源来产生用于负载的输出电压和电流。其必需在稳态和瞬态情况下满足负载电压或电流调节要求。另外,它还必须在组件发生故障时对负载和系统提供保护。视具体应用的不同,设计师可以选择线性稳压器(LR)或开关模式电源(SMPS)解决方案。为了选择最合适的解决方案,设计师应熟知每种方法的优点、不足和设计关注点,这是十分重要。 本文将着重讨论非隔离式电源应用,并针对其工作原理和设计的基本知识作相关介绍。 线性稳压器 线性稳压器的工作原理 我们从一个简单的例子开始。在嵌入式系统中,可从前端电源提供一个12V总线电压轨。在系统板上,需要一个3.3V电压为一个运算放大器(运放)供电。产生3.3V电压最简单的方法是使用一个从12V总线引出的电阻分压器,如图1所示。这种做法效果好吗?回答常常是―否‖。在不同的工作条件下,运放的V CC引脚电流可能会发生变化。假如采用一个固定的电阻分压器,则IC V CC电压将随负载而改变。此外,12V总线输入还有可能未得到良好的调节。在同一个系统中,也许有很多其他的负载共享12V电压轨。由于总线阻抗的原因,12V总线电压会随着总线负载情况的变化而改变。因此,电阻分压器不能为运放提供一个用于确保其正确操作的3.3V稳定电压。于是,需要一个专用的电压调节环路。如图2所示,反馈环路必需调整顶端电阻器R1的阻值以动态地调节V CC上的3.3V。

接近开关原理及应用(经典)

接近开关 接近开关是一种用于工业自动化控制系统中以实现检测、控制并与输出环节全盘无触点化的新型开关元件。当开关接近某一物体时,即发出控制信号。 接近开关又称无触点行程开关,它除可以完成行程控制和限位保护外,还是一种非接触型的检测装置,用作检测零件尺寸和测速等,也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。特点有工作可靠、寿命长、功耗低、复定位精度高、操作频率高以及适应恶劣的工作环境等。 1.性能特点 在各类开关中,有一种对接近它物件有“感知”能力的元件——位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的,这就是接近开关。当有物体移向接近开关,并接近到一定距离时,位移传感器才有“感知”,开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。不同的接近开关检出距离也不同。 有时被检测验物体是按一定的时间间隔,一个接一个地移向接近开关,又一个一个地离开,这样不断地重复。不同的接近开关,对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。

MICROSONAR系列接近开关 2.种类 因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同,所以常见的接近开关有以下几种: 1)无源接近开关 这种开关不需要电源,通过磁力感应控制开关的闭合状态。当磁或者铁质触发器靠近开关磁场时,和开关内部磁力作用控制闭合。 特点:不需要电源,非接触式,免维护,环保。 2)涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别

三端稳压器的扩展使用

三端稳压器的扩展使用 这里总结了一些常用三端集成稳压器的一些使用知识、扩展功能的方法,以使电子爱好者能利用手头现有的各种稳压器来组成所需要的各种电源电路。下面分别介绍几种常用的方法。 扩流电路: 我们知道,78**(79**)系列和LM317/337系列最大输出电流为1.5A,如果所用电子装置需要稳压电源提供更大的电流,就需要采用扩流措施了。下面介绍两种常用的扩流方法。 ?外加功率管扩流。 电路如图1所示(在后面的电路图中,为简单起见,均将电源变压器、整流二极管和输入滤波电容省略不画)。R1是过流保护取样电阻,当输出电流增大超过一定值时,R1上压降增大,使BG1的Ube值减小,促使BG1向截止方向转化。因为集成稳压器本身有过热保护电路,如果我们将BG1和集成稳压器安装在同一个散热器板上,则BG1也同样受到过热保护。图1电路可输出小于7A的电流。 ?多块稳压器并联扩流。 电路如图2所示。这是一种线路简单、无需调整,有较高实用性的电路,其最大输出电流为N*1.5A(N为并联的稳压器的块数)。实际应用中,稳压器最好使用同一厂家、同一型号产品,以保证其参数一致性。另外,最好在输出电流上留有10-20%的余量,以避免个别稳压器失效造成稳压器连锁烧毁。 扩压电路: 这里常用的方法有三种,分别是: ?固定抬高输出电压。 电路如图1所示。如果需要输出电压Uo高于手头现有的稳压块的输出电压时,可使用一只稳压二极管DW将稳压块的公共端电位抬高到稳压管的击穿电压Vz,此时,实际输出电

压Uo等于稳压块原输出电压与Vz之和。将普通二极管正向运用来替代DW,同样可起到抬高输出电压的作用。例如,想为自己的录音机装一个6V、500mA的稳压电源,而手头只有一只7805稳压器,则可按图2电路安装。D1选用2CP(IN4001)类硅二极管,其上压降约为0.8V,这样输出就约为5.8V,足以满足录音机的需要了。若将D1换成发光二极管LED,不但能提高输出电压,而且LED发光还起到电源指示作用。

开关稳压器的工作原理详解 图文 民熔

稳压器 民熔稳压器是使输出电压稳定的设备。稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成。当输入电压或负载变化时,控制电路进行取样、比较、放大,然后驱动伺服电机转动,使调压器碳刷的位置改变,通过自动调整线圈匝数比,从而保持输出电压的稳定。 民熔稳压器广泛用于工矿企业、纺织机械、印刷包装、石油化工、学校、商场、电梯、邮电通信、医疗机械等所有需要正常电压保证的场合。 民熔稳压器拥有优质核心配件,稳压范围大,正常输出范围220V士4%。铝线圈补偿,三线包补偿调压,比单双包调压更安全,减少碳刷磨损。民熔稳压器拥有五大保护功能:过载保护、欠压保护、过压保护、过温保护、延时保护。双LED液晶显示,输入输出电压可视,数据准确,灵敏度高,经久耐用。 本文将会介绍关于民熔开关稳压器的工作原理详解,感觉这篇文章对你有帮助的话,可以关注下小编 民熔开关稳压器的优点:

?效率比较高,相对比常规的线性稳压器,一般来讲其效率是比较高的,但也会有一些由于器件的非理想化带来一些损耗,结合上面LDO的例子,在一个实际的系统中开关稳压器效率是否一定高于LDO,需要根据实际的电压、电流情况来分析, 开关稳压器的缺点: ?相对于三件套的线性稳压器,开关稳压器需要的元器件比较多,有的器件相对还比较大,比如线圈、电容; ?高频的开关噪声比较大,元器件的布局比较关键,实现系统需要的低噪声是非常具有挑战的; ?元器件的选用也非常关键,比如MOS管、储能电感、平滑电容等 开关稳压器也有不同的类型,根据输入电压和输出电压的关系分:?Buck型 - 降压

?Boost型 - 升压 ?Buck+Boost - 既可以升压也可以降压

接近传感器在触摸屏手机中的应用

接近传感器(CM3652)在触摸屏手机中的应用 在触摸屏手机流行之初,用户们就发现了触摸屏的一个缺陷:当我们用最常见的姿势接起电话时,往往脸部会碰到触摸屏幕上,无意中点击到了挂机键或者免提键,造成不必要的尴尬。于是,手机厂商将接近传感器设计进了触摸屏手机,在接电话的时候自动锁屏,避免误触发。另外,锁屏的同时还可以关掉背光,可以有效节能,延长待机时间。 接近传感器的原理非常简单,如下图。它本质上是一个光电二极管,在其旁边放置一个红外光波长的LED。当有物体靠近时,红外光发射的光会被物体反射回来,被接近传感器接收到,于是就感应到了物体接近。 图1:接近传感器的工作原理 为了保证接近感应功能的正常实现,需要注意一系列的问题。 首先是选取正确波长的LED。每一个接近传感器都有其特定的响应光谱,拿Intersil公司的ISL29208A来举例。图中橙色的线是人类眼睛的波长响应曲线,其只对350-600nm波长响应。绿色的线是ISL29028A环境光感应功能的响应曲线,这里不做详细介绍。红色的线是ISL29028A接近感应功能的响应曲线,可以看到它在700-950nm范围内灵敏度较高,820nm 是其最灵敏波长。考虑到LED采购的便利性,通常选用850nm波长的LED。

图2:ISL29028A对不同波长的响应灵敏度 选定好了工作波长,还要考虑LED的发射功率。显然,功率越大,接近感应的响应距离越远。图3是用不同发射功率和不同反射物体做的测试结果。由于ISL29028A是内置ADC 的集成数字式传感器,所以纵轴表示的是ISL29028A的ADC输出值。220mA和110mA也是通过设置ISL29028A内部的寄存器来控制的输出电流。问题来了:为了接近感应的功能,手机要额外负担100-200mA的功耗吗?显然是不合理的。不过不用担心,接近传感器的设计者早就想到了这一点,我们用脉冲式的工作方式,可以将平均功耗降到100uA左右,如图4。LED发射脉宽只有100us,每隔几十到几百ms发射一次,发射间歇ISL29028A处于休眠模式。具体的间隔时间可以通过ISL29028A内部的寄存器来设置。

降压型开关稳压器TPS5410

降压型开关稳压器TPS5410~TPS5450 为了取代降压型线性稳压器,推出新一代开关型降压稳压器系列,其输入电压为5.5V~36V,输出电流分别为1A(TPS5410),2A(TPS5420),3A(TPS5430)及5A(TPS5450)系列,其主要性能及特点: * 宽的输入电压范围从5.5V~36V。 * 高的转换效率,从90%~95%,内部功率开关导通电阻分别为110mΩ的MOSFET开关。 * 输出电压范围从1.22V~35V,精度为1.5%。 * 设置好内部放大器补偿网络,大幅度减少外部元件。 * 固定开关频率在500KHZ,大幅度减小了外部电感电容的体积。 * 好的线性调整率和瞬态响应能力。 * 保护系统包括过流保护和芯片过热保护。 * 工作环境为-40℃~+125℃。 * 采用有散热底板的POWER-SO-8封装。 该器件有广泛的市场空间,如机顶盒,DVD,LCD-TV,工业电子产品,音频系统电源,电池充电,LED驱动,适用于输入电压为24V及12V的电子系统。 其8个引脚功能如下: 1PIN——BOOT,为高边MOSFET驱动用的升压电容接线端,外接0.01μF电容从BOOT 到PH端。 2PIN——NC。 3PIN——NC。 4PIN——VSENSE。反馈输入端,外部用电阻分压器接到输出。 5PIN——ENA,芯片的ON/OFF控制端,其电平在0.5V以下时,器件停止开关,将其浮动时,芯片即使能。 6PIN——GND,IC公共端。 7PIN——VIN,外部电压输入端。紧靠IC外接旁路电容。 8PIN——PH,高边功率开关的源极,接到外部电感及回流二极管。 POWER PAD,封装底部金属板,外接至PGND。 TPS5410~50系列开关稳压器内部等效电路如图1所示,基本应用电路如图2。 图1 TPS5410 系列内部等效方块电路

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