Obvod SMPS 110 V, 14 V, 5 V - podrobné schémy s ilustráciami

V tomto príspevku sa naučíme, ako použiť IC L6565 na výrobu kompaktného viacúčelového obvodu 110V, 14V, 5V SMPS s použitím minimálneho počtu externých komponentov.

Implementácia kvázirezonančného spätného chodu ZVS

IC L6565 od ST Microelectronics je navrhnutý ako prúdový primárny riadiaci čip, ktorý špeciálne vyhovuje kvázi rezonančnému ZVS prevodník flyback aplikácie. Kvázi rezonančná implementácia sa dosahuje demagnetizáciou vstupu snímania transformátora, ktorý sa používa na zapnutie pripojeného výkonového mosfetu.

Počas činnosti tohto integrovaného obvodu v prevodníku sa zmeny výkonovej kapacity prevodníka vyrovnávajú stupňom posuvu vpred, získaným prostredníctvom sieťového napätia.

Schéma zapojenia

Kedykoľvek je pripojená záťaž minimálna alebo absentuje, IC zobrazuje jedinečnú vlastnosť, ktorá automaticky znižuje prevádzkovú frekvenciu prevodníka a napriek tomu zaisťuje prevádzku pokiaľ možno okolo úrovne ZVS.

Prevodníky využívajúce IC L6565 umožňujú nielen nízku spotrebu konštrukcie vďaka nízkemu rozbehovému prúdu a trvalému nízkemu kľudovému prúdu, systém zaisťuje, že je úplne v súlade s Pokyny pre SMPS Blue Angel a Energy Star .

Okrem vyššie vysvetlených funkcií čip obsahuje aj konfigurovateľnú funkciu automatického deaktivácie, zabudovanú funkciu snímania a vypínania prúdu a tiež presný vstup referenčného napätia na vykonávanie základných regulačných funkcií a ideálnu dvojstupňovú ochranu proti preťaženiu.

Ako funguje tento 110V / 14V / 5V SMPS:

V kvázirezonančných obvodoch SMPS sa prevádzka realizuje synchronizáciou spínacej frekvencie mosfetu s demagnetizačnou frekvenciou transformátora, ktorá sa obvykle dosahuje snímaním zostupnej hrany alebo zápornej hrany príslušného napätia vinutia transformátora.

Vyššie uvedený postup vykonáva IC L6565 veľmi jednoducho prostredníctvom výhradne určeného konektora a iba s použitím jediného rezistora.

Táto operácia umožňuje funkciu prevádzky s premenlivou frekvenciou napätia a prúdu (v reakcii na meniace sa situácie súčasného vstupného napätia).

Obvod je navrhnutý tak, aby bežal približne v prevádzkovom režime transformátora DCM (režim diskontinuálneho vedenia) a CCM (režim nepretržitého vedenia), čo je možné porovnať celkom podobne ako vyzváňací samočinne kmitajúci tlmivka alebo prevodník RCC.

Kolík # 8, ktorý je Vcc integrovaného obvodu, získava prevádzkové napájacie napätie z externej regulačnej siete, ktorá interne nastavuje koľajnicu 7 V, a toto napätie pomáha prevádzkovať celú funkčnosť integrovaného obvodu a pre všetky špecifikované výkony spojené s jeho zostávajúce pinouty.

Integrovaný obvod obsahuje zabudovaný obvod bandgap, ktorý umožňuje generovanie presného referenčného napätia 2,5 V na zaistenie vylepšenej regulácie riadiacej slučky použitej s funkciou primárnej spätnej väzby.

V dizajne nájdete aj blokovanie podpätia alebo UVLO komparátor s hysteréziou, ktorý umožňuje vypnutie čipu v prípade, že Vcc klesne pod stanovenú hranicu napätia.

Fáza detekcie nulového prúdu, ktorá je integrovaná v IC, sa stáva zodpovednou alebo prepína externý napájací mosfet v reakcii na každý negatívny ohraničený impulz pod úrovňou 1,6 V, ktorá sa napája na tento relevantný vývod označený ako ZCD (pin # 5).

Avšak s ohľadom na faktor odolnosti proti šumu a na jeho efektívne riadenie musí byť aktivovaný pridružený spúšťací blok predtým, ako pin # 5 umožní pokles pod 1,6 V, povolením + 2,1 V na tomto vývode.

Tento proces pomáha pri detekcii demagnetizácie transformátora potrebnej na prevádzku kvázi rezonanátu, pri ktorej pomocné vinutie transformátora poskytuje okrem napájania integrovaného obvodu požadovaný signál aj na vstup ZCD.

V alternatívnej metóde, kde môže byť zamýšľané, aby mosfety fungovali skôr v režime PWM, ako v režime kvázi rezonanátu, je možné vyššie uvedený proces použiť na synchronizáciu zapnutia mosfetu v reakcii na záporné impulzy z externého zdroja.

Možnosť vypnutia

V takýchto prípadoch je spúšťací blok nútený prejsť okamžitým vypnutím, akonáhle je mosfet vypnutý. To pomáha dosiahnuť niekoľko cieľov:

1) Zaistiť, aby záporné hranové impulzy nasledujúce po demagnetizácii indukčnosti úniku náhodou nespustili fázový obvod ZCD a
2) Uznať fungovanie nazývané frekvenčné sklopenie.

Na inicializáciu externého mosfetu pri štarte, ktorý som použil, sú použité interné štartovacie stupne, ktoré umožňujú ovládaciemu stupňu vykonať spúšťací impulz k bráne mosfetu, čo je nevyhnutné kvôli absencii inicializačného signálu k mosfetu z kolíka ZCD .

Aby sa externý komponent udržal na minimu spojenom s pomocným vinutím alebo s možnými externými hodinami, je napätie na kolíku ZCD umožnené dvojitým upnutím.

Horné upínacie napätie je pevne stanovené na 5,2 V, zatiaľ čo dolný upínací potenciál sa zobrazuje na jednom VBE nad úrovňou zeme.

To umožňuje konfigurovať rozhranie pomocou iba jedného externého rezistora na obmedzenie napájaného prúdu, ktorý je navyše posunutý príslušným vývodom podľa zadaných hodnôt nastavených pre interné upínacie napätia.

Ďalšie informácie o ďalších interných stupňoch tohto obvodu SMPS s napätím 110 V, 14 V a 5 V nájdete v pôvodný údajový list L6565

st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/b9/c5/7a/59/60/8e/42/14/CD00002330.pdf/files/CD00002330.pdf/jcr:content/translations/en. CD00002330.pdf