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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Nuevos chips LinkSwich para construir convertidores AC/DC. Dato de referencia
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Aplicación de microcircuitos LinkSwitch es el nombre de una nueva serie de microcircuitos de Power Integration para construir convertidores flyback de red CA/CC de baja potencia. Estos convertidores se utilizan en fuentes de alimentación de red aisladas de baja potencia, teléfonos alámbricos e inalámbricos, reproductores de CD, electrodomésticos como fuente de alimentación de reserva, cargadores y en cualquier lugar donde se requiera una fuente de baja potencia, de 2 a 5 vatios. La serie consta de chips LNK500 y LNK5O1. De hecho, este es el mismo cristal, la diferencia está solo en el porcentaje de dispersión del voltaje de salida. En LNK500, cuando se enciende sin retroalimentación, la dispersión del voltaje de salida es mayor, respectivamente, y el precio es menor. Para LNK5O1, ocurre lo contrario. Los microcircuitos incluyen (Fig. 1): un interruptor de alimentación de alto voltaje: un transistor MOSFET DE POTENCIA, un comparador de limitación de corriente, una unidad de protección térmica, un circuito de arranque suave, un amplificador de error, un generador, un comparador PWM. Los microcircuitos se fabrican en paquetes del tipo DIP-8B (opción P, Fig. 2) y SMD-8B (opción G), que no tienen una salida.
Los microcircuitos incluyen (Fig. 1): un interruptor de alimentación de alto voltaje: un transistor MOSFET DE POTENCIA, un comparador de limitación de corriente, una unidad de protección térmica, un circuito de arranque suave, un amplificador de error, un generador, un comparador PWM. Los microcircuitos se fabrican en paquetes del tipo DIP-8B (opción P, Fig. 2) y SMD-8B (opción G), que no tienen una salida.
Los convertidores basados en estos microcircuitos son bastante compactos, ya que utilizan una pequeña cantidad de componentes. Además, la placa convertidora resulta mucho más pequeña en tamaño y peso que un transformador de la potencia correspondiente a 50 Hz. Los nodos en chip reducen la cantidad de componentes adicionales, lo que simplifica la instalación y aumenta la confiabilidad del sistema. La frecuencia de funcionamiento del microcircuito es de 42 kHz. A esta frecuencia se simplifica el filtrado de las tensiones de salida del convertidor. Ambos microcircuitos se utilizan en convertidores no solo para un voltaje de entrada fijo, sino también para un rango extendido (85 ... 265 V). Como regla general, en equipos económicos que no requieren alta estabilidad de voltaje de salida, se usa un circuito de conmutación de bucle abierto (Fig. 3). En este caso, la inestabilidad de la tensión de salida aumenta hasta ±10 % para LNK501 y hasta ±20 % para LNK500. Para dispositivos con altos requisitos para la estabilidad de la tensión de alimentación, se utiliza un circuito de conmutación de retroalimentación (Fig. 4).
Los chips cumplen con las directrices de EcoSmart, Energy Star, Blue Angel y la UE. En ausencia de carga y voltaje en la red de 265 V, consumen menos de 300 mW y los microcircuitos no necesitan un sensor de corriente externo para controlar la corriente. Asignación de pines: D (drenaje): conectado al drenaje de un potente MOSFET, suministra energía a todo el circuito de control. El pin está conectado al circuito limitador de corriente interno. C (control): entrada del amplificador de error, circuito de retroalimentación de corriente (ajuste del ciclo de trabajo) y control del circuito limitador de corriente. El regulador paralelo integrado está conectado a una fuente de corriente interna en estado normal. La entrada también se utiliza para conectar un condensador de filtrado y un condensador de compensación/reinicio automático. S (fuente): es la salida de una tecla potente para conectar la carga, la salida del circuito de control del devanado primario. Descripción del funcionamiento de un circuito convertidor CA/CC típico Encendido Durante el proceso de aplicación de voltaje, el capacitor C3 (Fig. 3, 4), conectado entre los pines C y S del microcircuito, se carga con una corriente desde la entrada D a través de una fuente de corriente interna. Cuando el voltaje en el pin C alcanza los 5,6 V con respecto al pin S, la corriente se detiene, el circuito de control interno se activa y el MOSFET comienza a cambiar el devanado primario. En este punto, la carga del condensador C3 se utiliza para alimentar los circuitos de control del microcircuito. Mantenimiento de la corriente establecida La forma de la tensión de salida sigue la pendiente de la curva de tensión aplicada al devanado primario del transformador. Yo actualС (Fig. 5) en el terminal C aumenta. Cuando el valor de IС es igual a yoDCT, el circuito interno limita la subida de IС al llegar al umbral yoLima. El diseño interno proporciona una forma de V IС para mantener la energía normal durante los cortes de energía.
Mantener un voltaje dado Cuando el yo actualС excede el valor IDCS (Fig. 5), el ciclo de trabajo de los pulsos disminuye. Dado que el valor de IС depende de la tensión de alimentación, el ciclo de trabajo está limitado en función de la corriente máxima establecida por el circuito de control interno de la llave (de ahí el nombre LinkSwitch). Dependiendo de la posición del punto de operación en los gráficos de la Fig. 5, el microcircuito funciona ya sea en el modo de mantener el voltaje o la corriente. Con un voltaje de entrada mínimo (en el caso de utilizar un microcircuito en una fuente de alimentación con entrada universal), esta transición se produce en aproximadamente el 30% del ciclo de trabajo. Cuando el ciclo de trabajo es inferior al 4%, la frecuencia de conmutación se reduce para reducir el consumo de energía. Por lo tanto, el valor de la resistencia R1 (Fig. 3) se elige de modo que garantice la igualdad de las corrientes IC y yoDCTcuando VOUT toma los valores deseados a un voltaje de entrada mínimo. Modo de reinicio automático Si se producen desviaciones en el funcionamiento, por ejemplo, durante un cortocircuito o una interrupción de la carga, la corriente se detiene en el pin C del microcircuito. El condensador C3 se descarga a 4,7 V. Esto activa el circuito de reinicio automático, que apaga el MOSFET y pone el circuito de control en modo de bajo consumo. En el modo de reinicio automático, el microcircuito se inicia periódicamente, pero pasa al modo normal solo después de que se haya eliminado la falla. La regulación de la tensión de salida se ve afectada por la tensión en el condensador C4, que a su vez depende de la FEM de la autoinducción del devanado primario del transformador. La resistencia R3 y el condensador C4 forman un filtro en el que se genera el voltaje de error. En la fig. 4 muestra un circuito típico para encender microcircuitos con un optoacoplador de retroalimentación. Para fines primarios, se agregan los elementos R4, C5 y un transistor optoacoplador DA2. El LED optoacoplador se incluye en el circuito secundario junto con los elementos R5, R6, VD7. La resistencia R6 establece la corriente de funcionamiento VD7. La resistencia R5 limita la corriente de paso a través del optoacoplador LED y VD7. Tan pronto como la tensión en el devanado secundario del transformador T1 supera el umbral de apertura del LED y el diodo zener, el fototransistor se abre y deriva la resistencia R4, aumentando la tensión en el condensador C4. Un cambio en el voltaje de este capacitor provoca una disminución en el ciclo de trabajo de los pulsos suministrados a la tecla potente y, como resultado, una disminución en el voltaje del lado del devanado secundario. La característica de salida de los microcircuitos se muestra en la fig. 6.
Publicación: cxem.net
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