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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Novos chips LinkSwich para construção de conversores AC/DC. Data de referência
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Aplicação de microcircuitos LinkSwitch é o nome de uma nova série de microcircuitos da Power Integration para a construção de conversores flyback de rede CA/CC de baixa potência. Esses conversores são usados em fontes de alimentação isoladas de baixa potência, telefones com e sem fio, CD players, eletrodomésticos como fonte de alimentação de reserva, carregadores e em qualquer lugar em que uma fonte de baixa potência seja necessária - de 2 a 5 watts. A série consiste em chips LNK500 e LNK5O1. Na verdade, este é o mesmo cristal, a diferença está apenas na porcentagem de propagação da tensão de saída. No LNK500, quando ligado sem feedback, a propagação da tensão de saída é maior, respectivamente, e o preço é menor. LNK5O1 tem o oposto. Os microcircuitos incluem (Fig. 1): um interruptor de alta tensão - um transistor POWER MOSFET, um comparador limitador de corrente, uma unidade de proteção térmica, um circuito de partida suave, um amplificador de erro, um gerador, um comparador PWM. Os microcircuitos são fabricados em embalagens do tipo DIP-8B (opção P, Fig. 2) e SMD-8B (opção G), que não possuem uma saída.
Os microcircuitos incluem (Fig. 1): um interruptor de alta tensão - um transistor POWER MOSFET, um comparador limitador de corrente, uma unidade de proteção térmica, um circuito de partida suave, um amplificador de erro, um gerador, um comparador PWM. Os microcircuitos são fabricados em embalagens do tipo DIP-8B (opção P, Fig. 2) e SMD-8B (opção G), que não possuem uma saída.
Os conversores baseados nesses microcircuitos são bastante compactos, pois utilizam um pequeno número de componentes. Além disso, a placa conversora acaba sendo muito menor em tamanho e peso do que um transformador da potência correspondente a 50 Hz. Os nós no chip reduzem o número de componentes adicionais, simplificando a instalação e aumentando a confiabilidade do sistema. A frequência de operação do microcircuito é de 42 kHz. Nesta frequência, a filtragem das tensões de saída do conversor é simplificada. Ambos os microcircuitos são usados em conversores não apenas para uma tensão de entrada fixa, mas também para uma faixa estendida (85 ... 265 V). Via de regra, em equipamentos baratos que não requerem alta estabilidade da tensão de saída, é utilizado um circuito de comutação em malha aberta (Fig. 3). Neste caso, a instabilidade da tensão de saída aumenta até ±10% para LNK501 e até ±20% para LNK500. Para dispositivos com altos requisitos para a estabilidade da tensão de alimentação, um circuito de comutação de realimentação é usado (Fig. 4).
Os chips estão em conformidade com as diretrizes EcoSmart, Energy Star, Blue Angel e UE. Na ausência de carga e tensão na rede de 265 V, eles consomem menos de 300 mW, e os microcircuitos não precisam de um sensor de corrente externo para controlar a corrente. Atribuição de pinos: D (dreno) - conectado ao dreno de um poderoso MOSFET, fornece energia para todo o circuito de controle. O pino está conectado ao circuito limitador de corrente interno. C (controle) - entrada do amplificador de erro, circuito de realimentação de corrente (ajuste do ciclo de trabalho) e controle do circuito limitador de corrente. O regulador paralelo integrado é conectado a uma fonte de corrente interna no estado normal.A entrada também é usada para conectar um capacitor de suavização e um capacitor de compensação/reinicialização automática. S (fonte) - é a saída de uma chave poderosa para conectar a carga, a saída do circuito de controle do enrolamento primário. Descrição da operação de um circuito conversor AC/DC típico Ligar Durante o processo de aplicação de tensão, o capacitor C3 (Fig. 3, 4), conectado entre os pinos C e S do microcircuito, é carregado por uma corrente de passagem da entrada D através de uma fonte de corrente interna. Quando a tensão no pino C atinge 5,6 V em relação ao pino S, a corrente para, o circuito de controle interno é ativado e o MOSFET começa a comutar o enrolamento primário. Neste ponto, a carga no capacitor C3 é usada para alimentar os circuitos de controle do microcircuito. Manutenção da corrente definida A forma da tensão de saída segue a inclinação da curva de tensão aplicada ao enrolamento primário do transformador. Atual IС (Fig. 5) no terminal C aumenta. Quando o valor de IС igual a euDCT, o circuito interno limita a ascensão de IС ao atingir o limiar ILIM. O layout interno fornece formato em V IС para manter a energia normal durante quedas de energia.
Mantendo uma determinada tensão Quando a corrente euС excede o valor IDCS (Fig. 5), o ciclo de trabalho dos pulsos diminui. Como o valor de IС depende da tensão de alimentação, o ciclo de trabalho é limitado dependendo da corrente de pico definida pelo circuito de controle interno da chave (daí o nome LinkSwitch). Dependendo da posição do ponto de operação nos gráficos da Fig. 5, o microcircuito opera no modo de manutenção de tensão ou corrente. Em uma tensão de entrada mínima (no caso de usar um microcircuito em uma fonte de alimentação com entrada universal), essa transição ocorre em aproximadamente 30% do ciclo de trabalho. Quando o ciclo de trabalho é inferior a 4%, a frequência de comutação é reduzida para reduzir o consumo de energia. O valor do resistor R1 (Fig. 3) é, portanto, escolhido de forma a garantir a igualdade das correntes IC e euDCTquando VOUT leva os valores desejados em uma tensão de entrada mínima. Modo de reinicialização automática Se ocorrer algum desvio na operação, por exemplo, durante um curto-circuito ou interrupção de carga, a corrente para no pino C do microcircuito. O capacitor C3 é descarregado para 4,7 V. Isso ativa o circuito de reinicialização automática, que desliga o MOSFET e coloca o circuito de controle em modo de baixa potência. No modo de reinicialização automática, o microcircuito inicia periodicamente, mas entra no modo normal somente após a eliminação da falha. A regulação da tensão de saída é afetada pela tensão no capacitor C4, que por sua vez depende da EMF da auto-indução do enrolamento primário do transformador. O resistor R3 e o capacitor C4 formam um filtro no qual a tensão de erro é gerada. Na fig. 4 mostra um circuito típico para ligar microcircuitos com um optoacoplador de realimentação. Para fins primários, são adicionados os elementos R4, C5 e um transistor optoacoplador DA2. O LED optoacoplador está incluído no circuito secundário junto com os elementos R5, R6, VD7. O resistor R6 define a corrente de operação VD7. O resistor R5 limita a corrente de passagem através do LED optoacoplador e VD7. Assim que a tensão no enrolamento secundário do transformador T1 excede o limite de abertura do LED e do diodo zener, o fototransistor abre e desvia o resistor R4, aumentando a tensão no capacitor C4. Uma mudança na tensão neste capacitor causa uma diminuição no ciclo de trabalho dos pulsos fornecidos à chave poderosa e, como resultado, uma diminuição na tensão no lado do enrolamento secundário. A característica de saída dos microcircuitos é mostrada na fig. 6.
Publicação: cxem.net
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