被感性负载烧过运放,这块500mA功率扩展板带精密限流替你兜底

来源:半导纵横发布时间:2026-08-06 11:34
集成电路
PCB
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如何设计一套既能精准限流又能安全驱动 ±500 mA复杂负载的电路。

功率运放驱动感性负载,最怕的不是电流不够,而是限流不够聪明。ADI LT1970A的做法是——拉电流和灌电流各设各的限流阈值,1%精度独立可调,±500mA直驱容性/感性负载无需外部保护电路。这片23mm×20mm的扩展板把它连同热关断诊断和开漏状态回传一起打包,排针接口即插即用。

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LT1970A是一款±500mA功率运放,具备精密的外部可控限流功能。独立的控制电压分别设定拉电流(sourcing)和灌电流(sinking)限流阈值,精度达1%;外接功率晶体管可进一步扩展输出电流能力。器件支持单电源或双电源供电,总供电电压范围5V至36V。

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正常工作时,输入级与输出级电源并联(VCC接V+,VEE接V−)。输出级也可独立使用更低电压轨供电以降低功耗。

放大器为单位增益稳定,增益带宽积3.6MHz,压摆率1.6V/μs,可直接驱动容性和感性负载。

工作原理

LT1970A的输出级由两个独立的限流环路保护。ISNK和ISRC比较器将检流电阻R2(1Ω)上的压降与PR2和PR1引脚引入的VCSNK、VCSRC控制电压进行比对,任一阈值被超出即钳位输出驱动。

由于阈值由外部电压设定而非内部固定,拉电流和灌电流限限可独立编程并在电路中实时调整,精度由设定电阻R3和R4保证,达1%。

开漏标志位TSD、ISNK和ISRC将热关断与限流触发状态回传至主控系统;ENABLE引脚拉低时放大器进入低功耗、高阻输出状态。

扩展板上,D1(经限流电阻R1)作为故障指示灯,C1至C5为±VCC/VEE电源轨提供本地旁路去耦。 

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图2:LT1970A框图与测试电路,显示独立的拉/灌电流限流环路。 

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图3:500mA功率运放扩展板原理图。

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表1:500mA功率运放扩展板物料清单(BOM)

接口定义

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图4:500mA功率运放扩展板接线图。

注意:PR1和PR2在默认装配中为DNP(不贴装)。

CN1 — 电源与信号(6位排针,2.54mm间距):

  • Pin 1 = +VCC

  • Pin 2 = GND

  • Pin 3 = −VEE

  • Pin 4 = 5V DC

  • Pin 5 = 输出

  • Pin 6 = GND

PR1 — 灌/拉电流限流设定(DNP):

  • Pin 1 = 5V DC

  • Pin 2 = VCSRC / VCSNK

  • Pin 3 = GND

PR2 — 运放输入设定(DNP):

  • Pin 1 = 5V DC

  • Pin 2 = 运放 +IN

  • Pin 3 = GND

D1 — 故障指示LED:

  • 限流或热关断触发时点亮

PCB文件

PCB尺寸为23.18mm × 20mm。丝印层、顶层和底层布局如图5所示。

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图5:500mA功率运放扩展板PCB布局,含丝印层、顶层和底层。

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