L296電源芯片在可控開關穩壓電源的應用

戴壽超

摘要：介紹L296電源芯片的工作原理、主要性能特點及管腳功能，通過L296電源芯片在可控開關電源的應用，制作了一個實驗設備的開關電源實物，并對可控開關穩壓電源進行測試，具有輸出電壓穩定和電流大的特點。

關鍵詞：PWM技術 開關電源 可控

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0019-03

1 引言

由于可控開關穩壓電源和線性穩壓電源相比，具有效率高、元件少和穩壓特性好等優點，故在家電、計算機硬件、儀器儀表及其它工業領域中廣泛應用，已經逐漸取代線性穩壓電源和可控硅穩壓電源的趨勢。L296是一種新型的保護功能齊全的直接輸出4A或擴流后10A的大電流單片脈寬調制（PWM）技術的開關穩壓電源芯片，具有外圍電路元件少、設計安裝簡單方便、工作穩定可靠，價格低廉，特別適用于廠礦企業電源電壓易波動的移動通信交換電源系統和一些實驗設備穩壓電源系統。

2 L296電源芯片

2.1 L296引腳

L296電源芯[1]片集成了輸出功率開關管、5.1V基準電壓、PWM振蕩器等元件，具有保護功能齊全、結構簡單，外圍元件少的優點，同時設置了重置電路輸出端，禁止輸入端，撬棍輸入、輸出端；輸入電壓范圍寬，根據需要輸入電壓可在9～46V內確定；最大輸出電流為4A，最大輸出功率160W，輸出電壓可在5.1～40V范圍內連續可調。其引腳排列如圖1所示。表1為引腳說明。

2.2 工作原理與特點

圖2為L296電源芯片控制原理框[2]，內部調整環主要由5.1V基準電壓源、誤差放大器、PWM調制器（包括鋸齒波發生器和PWM比較器）組成。首先將輸出電壓V0的取樣值Vf與片內5.1V基準電壓進行比較，產生一個誤差電壓Vr，Vr與鋸齒波電壓Vj作比較，獲得固定頻率而脈寬隨Vf大小變化的PWM信號，驅動輸出功率管由2腳輸出功率PWM信號，最后濾波降壓輸出得到穩定的輸出電壓V0。當V0增加，功率PWM信號脈寬變窄，即功率輸出管導通時間變短，從而使V0變小；當V0比設定值小，功率PWM信號脈寬變寬，功率輸出管導通時間變長，使V0升高，從而達到穩壓的目的。

3 L296電源芯片在可控開關穩壓電源的應用

3.1 設計原理

圖3為可控開關穩壓電源控制原理框圖[3]，主要由變壓器、整流單元、濾波單元、控制單元和保護單元等組成。整流電路是通過整流橋對變壓器輸出的交流電壓整流成脈動的直流電壓，濾波電路是將脈動的直流電整成較平穩的直流電，控制電路是通過L296電源芯片控制輸出脈寬頻率從而調節輸出電壓。

交流電源輸入先進行變壓器降壓，再經過整流濾波單元后輸出比較平穩的直流電，然后再通過L296電源芯片對濾波整流后的電源進行PWM控制，得到可控的輸出的直流電壓。為了增大輸出電流，L296的2腳輸出端增加了一片大電流三極管使輸出電流擴展到10A。同時電源芯片L296的內部設有強大的保護功能，如過壓、過流、過熱保護及軟啟動功能。

3.2 可控開關穩壓電源控制電路

圖4為實用可控開關穩壓電源電路，實物如圖5所示。該電路能向負載饋送的最大電流為10 A，穩定輸出電壓在5.1V～15V。環形變壓器選用24V/200W，其主要外圍電路包括頻率和分壓器設置，L296電源芯片的工作頻率由R1和C3決定，一般R3取10KΩ，C3取2200pF。輸出電壓可由R4和R5組成的分壓器設定，分壓器R4和R5選擇應滿足R4/R5=（V0-5.1）/5.1，R5取值一般推薦為5.1kΩ，則可調電位器R4一般取20kΩ，續流二極管Dl的選用功耗最小且正向壓降小開關頻率高的肖特墓二極管。

3.3 整機檢測

首先通電前用萬用表對整機檢測，判斷電路是否存在短路故障現象。整機通電后，檢測整流單元，測得整流后的輸出電壓為28.9V，整流單元正常；然后對控制電路進行檢測，根據L296電源芯片內基準電壓為5.1V，若檢測時L296的6腳接入高電平，測10腳電壓為零。若6腳接低電平，測10腳的電壓為5.1V，控制電路正常。同時調節R4電位器，使輸出電壓在5.1V到24V之間變化。最后接上可調負載，測試輸出電壓的穩定性。測試數據如表2。

4 結語

由于基于L296電源芯片控制的可控開關穩壓電源的輸出電壓連續可調，轉換效率高，外圍電路簡單，并可根據需要設置一些保護功能，組成各種不同電壓和不同功率輸出的電源。這種電源特別適合煤礦小型程控交換機和一些實驗設備的穩壓電源系統。

參考文獻

[1]吳冰.L296在礦用小型程控交換機電源中的應用[J].焦作工學院學報，2002.21（6）：463-465.

[2]孫繼平.單片開關電源L296在礦用交換機中的應用[J].煤礦機電，2003.（4）：3-5.

[3]沙占友.新型特種集成電源及應用[M].北京：人民郵電出版社，1999，46-80.

摘要：介紹L296電源芯片的工作原理、主要性能特點及管腳功能，通過L296電源芯片在可控開關電源的應用，制作了一個實驗設備的開關電源實物，并對可控開關穩壓電源進行測試，具有輸出電壓穩定和電流大的特點。

關鍵詞：PWM技術 開關電源 可控

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0019-03

1 引言

由于可控開關穩壓電源和線性穩壓電源相比，具有效率高、元件少和穩壓特性好等優點，故在家電、計算機硬件、儀器儀表及其它工業領域中廣泛應用，已經逐漸取代線性穩壓電源和可控硅穩壓電源的趨勢。L296是一種新型的保護功能齊全的直接輸出4A或擴流后10A的大電流單片脈寬調制（PWM）技術的開關穩壓電源芯片，具有外圍電路元件少、設計安裝簡單方便、工作穩定可靠，價格低廉，特別適用于廠礦企業電源電壓易波動的移動通信交換電源系統和一些實驗設備穩壓電源系統。

2 L296電源芯片

2.1 L296引腳

L296電源芯[1]片集成了輸出功率開關管、5.1V基準電壓、PWM振蕩器等元件，具有保護功能齊全、結構簡單，外圍元件少的優點，同時設置了重置電路輸出端，禁止輸入端，撬棍輸入、輸出端；輸入電壓范圍寬，根據需要輸入電壓可在9～46V內確定；最大輸出電流為4A，最大輸出功率160W，輸出電壓可在5.1～40V范圍內連續可調。其引腳排列如圖1所示。表1為引腳說明。

2.2 工作原理與特點

圖2為L296電源芯片控制原理框[2]，內部調整環主要由5.1V基準電壓源、誤差放大器、PWM調制器（包括鋸齒波發生器和PWM比較器）組成。首先將輸出電壓V0的取樣值Vf與片內5.1V基準電壓進行比較，產生一個誤差電壓Vr，Vr與鋸齒波電壓Vj作比較，獲得固定頻率而脈寬隨Vf大小變化的PWM信號，驅動輸出功率管由2腳輸出功率PWM信號，最后濾波降壓輸出得到穩定的輸出電壓V0。當V0增加，功率PWM信號脈寬變窄，即功率輸出管導通時間變短，從而使V0變小；當V0比設定值小，功率PWM信號脈寬變寬，功率輸出管導通時間變長，使V0升高，從而達到穩壓的目的。

3 L296電源芯片在可控開關穩壓電源的應用

3.1 設計原理

圖3為可控開關穩壓電源控制原理框圖[3]，主要由變壓器、整流單元、濾波單元、控制單元和保護單元等組成。整流電路是通過整流橋對變壓器輸出的交流電壓整流成脈動的直流電壓，濾波電路是將脈動的直流電整成較平穩的直流電，控制電路是通過L296電源芯片控制輸出脈寬頻率從而調節輸出電壓。

交流電源輸入先進行變壓器降壓，再經過整流濾波單元后輸出比較平穩的直流電，然后再通過L296電源芯片對濾波整流后的電源進行PWM控制，得到可控的輸出的直流電壓。為了增大輸出電流，L296的2腳輸出端增加了一片大電流三極管使輸出電流擴展到10A。同時電源芯片L296的內部設有強大的保護功能，如過壓、過流、過熱保護及軟啟動功能。

3.2 可控開關穩壓電源控制電路

圖4為實用可控開關穩壓電源電路，實物如圖5所示。該電路能向負載饋送的最大電流為10 A，穩定輸出電壓在5.1V～15V。環形變壓器選用24V/200W，其主要外圍電路包括頻率和分壓器設置，L296電源芯片的工作頻率由R1和C3決定，一般R3取10KΩ，C3取2200pF。輸出電壓可由R4和R5組成的分壓器設定，分壓器R4和R5選擇應滿足R4/R5=（V0-5.1）/5.1，R5取值一般推薦為5.1kΩ，則可調電位器R4一般取20kΩ，續流二極管Dl的選用功耗最小且正向壓降小開關頻率高的肖特墓二極管。

3.3 整機檢測

首先通電前用萬用表對整機檢測，判斷電路是否存在短路故障現象。整機通電后，檢測整流單元，測得整流后的輸出電壓為28.9V，整流單元正常；然后對控制電路進行檢測，根據L296電源芯片內基準電壓為5.1V，若檢測時L296的6腳接入高電平，測10腳電壓為零。若6腳接低電平，測10腳的電壓為5.1V，控制電路正常。同時調節R4電位器，使輸出電壓在5.1V到24V之間變化。最后接上可調負載，測試輸出電壓的穩定性。測試數據如表2。

4 結語

由于基于L296電源芯片控制的可控開關穩壓電源的輸出電壓連續可調，轉換效率高，外圍電路簡單，并可根據需要設置一些保護功能，組成各種不同電壓和不同功率輸出的電源。這種電源特別適合煤礦小型程控交換機和一些實驗設備的穩壓電源系統。

參考文獻

[1]吳冰.L296在礦用小型程控交換機電源中的應用[J].焦作工學院學報，2002.21（6）：463-465.

[2]孫繼平.單片開關電源L296在礦用交換機中的應用[J].煤礦機電，2003.（4）：3-5.

[3]沙占友.新型特種集成電源及應用[M].北京：人民郵電出版社，1999，46-80.

摘要：介紹L296電源芯片的工作原理、主要性能特點及管腳功能，通過L296電源芯片在可控開關電源的應用，制作了一個實驗設備的開關電源實物，并對可控開關穩壓電源進行測試，具有輸出電壓穩定和電流大的特點。

關鍵詞：PWM技術 開關電源 可控

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0019-03

1 引言

由于可控開關穩壓電源和線性穩壓電源相比，具有效率高、元件少和穩壓特性好等優點，故在家電、計算機硬件、儀器儀表及其它工業領域中廣泛應用，已經逐漸取代線性穩壓電源和可控硅穩壓電源的趨勢。L296是一種新型的保護功能齊全的直接輸出4A或擴流后10A的大電流單片脈寬調制（PWM）技術的開關穩壓電源芯片，具有外圍電路元件少、設計安裝簡單方便、工作穩定可靠，價格低廉，特別適用于廠礦企業電源電壓易波動的移動通信交換電源系統和一些實驗設備穩壓電源系統。

2 L296電源芯片

2.1 L296引腳

L296電源芯[1]片集成了輸出功率開關管、5.1V基準電壓、PWM振蕩器等元件，具有保護功能齊全、結構簡單，外圍元件少的優點，同時設置了重置電路輸出端，禁止輸入端，撬棍輸入、輸出端；輸入電壓范圍寬，根據需要輸入電壓可在9～46V內確定；最大輸出電流為4A，最大輸出功率160W，輸出電壓可在5.1～40V范圍內連續可調。其引腳排列如圖1所示。表1為引腳說明。

2.2 工作原理與特點

圖2為L296電源芯片控制原理框[2]，內部調整環主要由5.1V基準電壓源、誤差放大器、PWM調制器（包括鋸齒波發生器和PWM比較器）組成。首先將輸出電壓V0的取樣值Vf與片內5.1V基準電壓進行比較，產生一個誤差電壓Vr，Vr與鋸齒波電壓Vj作比較，獲得固定頻率而脈寬隨Vf大小變化的PWM信號，驅動輸出功率管由2腳輸出功率PWM信號，最后濾波降壓輸出得到穩定的輸出電壓V0。當V0增加，功率PWM信號脈寬變窄，即功率輸出管導通時間變短，從而使V0變小；當V0比設定值小，功率PWM信號脈寬變寬，功率輸出管導通時間變長，使V0升高，從而達到穩壓的目的。

3 L296電源芯片在可控開關穩壓電源的應用

3.1 設計原理

圖3為可控開關穩壓電源控制原理框圖[3]，主要由變壓器、整流單元、濾波單元、控制單元和保護單元等組成。整流電路是通過整流橋對變壓器輸出的交流電壓整流成脈動的直流電壓，濾波電路是將脈動的直流電整成較平穩的直流電，控制電路是通過L296電源芯片控制輸出脈寬頻率從而調節輸出電壓。

交流電源輸入先進行變壓器降壓，再經過整流濾波單元后輸出比較平穩的直流電，然后再通過L296電源芯片對濾波整流后的電源進行PWM控制，得到可控的輸出的直流電壓。為了增大輸出電流，L296的2腳輸出端增加了一片大電流三極管使輸出電流擴展到10A。同時電源芯片L296的內部設有強大的保護功能，如過壓、過流、過熱保護及軟啟動功能。

3.2 可控開關穩壓電源控制電路

圖4為實用可控開關穩壓電源電路，實物如圖5所示。該電路能向負載饋送的最大電流為10 A，穩定輸出電壓在5.1V～15V。環形變壓器選用24V/200W，其主要外圍電路包括頻率和分壓器設置，L296電源芯片的工作頻率由R1和C3決定，一般R3取10KΩ，C3取2200pF。輸出電壓可由R4和R5組成的分壓器設定，分壓器R4和R5選擇應滿足R4/R5=（V0-5.1）/5.1，R5取值一般推薦為5.1kΩ，則可調電位器R4一般取20kΩ，續流二極管Dl的選用功耗最小且正向壓降小開關頻率高的肖特墓二極管。

3.3 整機檢測

首先通電前用萬用表對整機檢測，判斷電路是否存在短路故障現象。整機通電后，檢測整流單元，測得整流后的輸出電壓為28.9V，整流單元正常；然后對控制電路進行檢測，根據L296電源芯片內基準電壓為5.1V，若檢測時L296的6腳接入高電平，測10腳電壓為零。若6腳接低電平，測10腳的電壓為5.1V，控制電路正常。同時調節R4電位器，使輸出電壓在5.1V到24V之間變化。最后接上可調負載，測試輸出電壓的穩定性。測試數據如表2。

4 結語

由于基于L296電源芯片控制的可控開關穩壓電源的輸出電壓連續可調，轉換效率高，外圍電路簡單，并可根據需要設置一些保護功能，組成各種不同電壓和不同功率輸出的電源。這種電源特別適合煤礦小型程控交換機和一些實驗設備的穩壓電源系統。

參考文獻

[1]吳冰.L296在礦用小型程控交換機電源中的應用[J].焦作工學院學報，2002.21（6）：463-465.

[2]孫繼平.單片開關電源L296在礦用交換機中的應用[J].煤礦機電，2003.（4）：3-5.

[3]沙占友.新型特種集成電源及應用[M].北京：人民郵電出版社，1999，46-80.