Obvod SMPS 110 V, 14 V, 5 V - podrobná schémata s ilustracemi

V tomto příspěvku se učíme, jak použít IC L6565 pro vytvoření kompaktního víceúčelového obvodu 110V, 14V, 5V SMPS s použitím minimálního počtu externích komponent.

Implementace kvazi-rezonančního zpětného letu ZVS

IC L6565 od ST Microelectronics je navržen jako čip primárního řadiče v aktuálním režimu, aby vyhovoval kvazi rezonanční ZVS převodník zpětného letu aplikace. Kvazi-rezonanční implementace se provádí demagnetizací vstupu snímání transformátoru, který se používá pro zapnutí připojeného výkonového mosfetu.

Během operací tohoto integrovaného obvodu v převaděči jsou rozdíly ve výkonové kapacitě převodníku kompenzovány fází dopředného vedení získanou prostřednictvím síťového napětí.

Kruhový diagram

Kdykoli je připojená zátěž minimální nebo chybí, IC zobrazuje jedinečnou funkci, která automaticky snižuje pracovní frekvenci převodníku a přesto zajišťuje provoz na co nejvyšší úrovni kolem úrovně ZVS.

Převodníky využívající IC L6565 umožňují nejen nízkou spotřebu konstrukce díky nízkému spouštěcímu proudu a trvalému nízkému klidovému proudu, systém zajišťuje, že dokonale vyhovuje Pokyny pro SMPS Blue Angel a Energy Star .

Kromě výše vysvětlených funkcí obsahuje čip také konfigurovatelnou funkci automatického vypnutí, vestavěnou funkci snímání proudu a vypnutí a také přesný vstup referenčního napětí pro provádění základních regulačních funkcí a ideální dvoustupňovou ochranu proti přetížení.

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

V kvazi-rezonančních obvodech SMPS se operace provádí synchronizací spínací frekvence mosfetu s demagnetizační frekvencí transformátoru, čehož se obecně dosahuje snímáním sestupné hrany nebo záporné hrany příslušného napětí vinutí transformátoru.

Výše uvedený postup je velmi jednoduše proveden IC L6565 prostřednictvím výhradně určeného pinoutu a za použití pouze jediného rezistoru.

Tato operace umožňuje funkci provozu s napětím a proudem s proměnnou frekvencí (v reakci na různé situace s proudem vstupního napětí).

Obvod je navržen tak, aby fungoval přibližně v provozním režimu transformátoru DCM (režim diskontinuálního vedení) a CCM (režim nepřetržitého vedení), který lze srovnávat podobně jako vyzváněcí samočinně kmitající tlumivka nebo převodník RCC.

Kolík č. 8, který je Vcc integrovaného obvodu, získává provozní napájecí napětí z externí sítě regulátorů, která interně nastavuje 7V kolejnici, a toto napětí pomáhá provozovat celou funkčnost integrovaného obvodu a pro všechny uvedené výkony spojené s jeho zbývající vývody.

Integrovaný obvod obsahuje vestavěný obvod bandgap, který umožňuje generování přesného referenčního napětí 2,5 V pro zajištění lepší regulace řídicí smyčky používané s primární funkcí zpětné vazby.

V designu najdete také blokování podpětí nebo UVLO komparátor s hysterezí, který umožňuje vypnutí čipu v případě, že Vcc klesne pod stanovenou mez napětí.

Fáze detekce nulového proudu, která je integrována do IC, se stává odpovědnou nebo přepíná externí napájecí mosfet v reakci na každý záporný hranový puls pod úrovní 1,6 V, která je napájena do tohoto příslušného vývodu označeného jako ZCD (pin # 5).

Nicméně s ohledem na faktor odolnosti proti šumu a pro jeho efektivní ovládání je nutné aktivovat přidružený spouštěcí blok, než pin # 5 dovolí klesnout pod 1,6 V, povolením + 2,1 V na tomto pinoutu.

Tento proces pomáhá detekovat demagnetizaci transformátoru potřebnou pro operaci kvazi-rezonanátu, při které pomocné vinutí transformátoru poskytuje kromě vstupu IC požadovaný signál na vstup ZCD.

V alternativní metodě, kde může být zamýšleno, aby mosfety fungovaly v režimu PWM, spíše než v režimu kvazi-rezonanátu, lze výše uvedený proces použít pro synchronizaci zapnutí mosfetu v reakci na záporné pulsy z externího zdroje.

Možnost vypnutí

V takových případech je spouštěcí blok nucen projít okamžitým vypnutím, jakmile je mosfet vypnut. To pomáhá dosáhnout několika cílů:

1) Zajistit, aby záporné hranové pulsy po demagnetizaci indukčnosti úniku náhodně nespustily fázi obvodu ZCD a
2) Potvrdit fungování označované jako frekvenční foldback.

Pro spuštění externího MOSFETu při spuštění, které jsem použil, jsou interní spouštěcí stupně, které umožňují fázi ovladače spouštět spouštěcí impuls k bráně MOSFET, což je nezbytné kvůli absenci inicializačního signálu pro MOSFET z kolíku ZCD .

Aby se externí součástka udržovala na minimu spojeném s pomocným vinutím nebo s možnými vnějšími hodinami, je napětí na kolíku ZCD povoleno dvojitým upnutím.

Horní napětí svorky je pevně stanoveno na 5,2 V, zatímco spodní svorkový potenciál je vykreslen na jednom VBE nad úrovní země.

To umožňuje konfiguraci rozhraní pomocí jediného externího rezistoru pro omezení zdroje proudu, který je dále posunut příslušným vývodem podle specifikovaných hodnot nastavených pro interní upínací napětí.

Další informace o dalších interních stupních tohoto obvodu SMPS s napětím 110 V, 14 V a 5 V najdete v původní datový 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