Нові мікросхеми LinkSwich для побудови AC/DC-перетворювачів. Довідкові дані

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / застосування мікросхем

 Коментарі до статті

LinkSwitch – назва нової серії мікросхем фірми Power Integration для побудови мережевих зворотноходових перетворювачів AC/DC малої потужності. Ці перетворювачі застосовують у малопотужних мережевих ізольованих джерелах живлення, у дротових та бездротових телефонах, програвачах CD, побутовій апаратурі як джерело живлення чергового режиму, зарядних пристроях та скрізь, де потрібна невелика потужність джерела – від 2 до 5 Вт. Серія складається з мікросхем LNK500 та LNK5O1. По суті, - це той самий кристал, різниця лише у відсотку розкиду вихідної напруги. У LNK500, при включенні без зворотного зв'язку, розкид вихідної напруги більший, відповідно і ціна нижча. У LNK5O1 – навпаки.

До складу мікросхем входять (рис. 1): високовольтний силовий ключ – транзистор POWER MOSFET, компаратор обмеження струму, вузол температурного захисту, схема м'якого запуску, підсилювач помилки, генератор, ШІМ компаратор. Мікросхеми виготовляються в корпусах типу DIP-8B (варіант Р, рис. 2) та SMD-8B (варіант G), у яких відсутній один висновок.

Рис. 1. Склад мікросхеми

До складу мікросхем входять (рис. 1): високовольтний силовий ключ – транзистор POWER MOSFET, компаратор обмеження струму, вузол температурного захисту, схема м'якого запуску, підсилювач помилки, генератор, ШІМ компаратор. Мікросхеми виготовляються в корпусах типу DIP-8B (варіант Р, рис. 2) та SMD-8B (варіант G), у яких відсутній один висновок.

Рис. 2. Корпус типу DIP-8B

Перетворювачі на основі цих мікросхем виходять досить компактними, тому що в них використовують невелику кількість компонентів. Причому плата перетворювача виходить набагато менше розміром та масою, ніж трансформатор відповідної потужності на 50 Гц. Вбудовані в мікросхему вузли дозволяють зменшити кількість навісних компонентів, спрощуючи монтаж та збільшуючи надійність системи. Робоча частота мікросхеми - 42 кГц. При такій частоті спрощується фільтрація вихідної напруги перетворювача. Обидві мікросхеми застосовують у перетворювачах не тільки на фіксовану вхідну напругу, але і на розширений діапазон (85...265). Як правило, у дешевій апаратурі, що не потребує високої стабільності вихідної напруги, використовується схема включення без зворотного зв'язку (рис. 3). Нестабільність вихідної напруги при цьому збільшується до ±10% у LNK501 і до ±20% - у LNK500. Для пристроїв з високими вимогами до стабільності напруги живлення використовується схема включення зі зворотним зв'язком (рис. 4).

Рис. 3. Схема включення без зворотного зв'язку

Рис. 4. Схема включення зі зворотним зв'язком

Мікросхеми відповідають стандартам EcoSmart, Energy Star, Blue Angel та рекомендаціям ЄС. За відсутності навантаження та напруги в мережі 265 В вони споживають менше 300 мВт, причому для контролю струму мікросхеми не потребують зовнішнього струмового сенсора.

Призначення висновків:

D (стік) - з'єднаний зі стоком потужного MOSFET-транзистора, по ньому підводиться живлення до всієї схеми керування. Висновок має з'єднання із внутрішньою схемою обмеження струму.

С (управління) - вхід підсилювача помилки, схеми зворотного зв'язку по струму (регулювання робочого циклу) та управління схемою обмеження струму. Вбудований паралельний регулятор підключений до внутрішнього джерела струму в нормальному стані. Вхід також використовується для підключення конденсатора, що згладжує, і конденсатора компенсації/авторестарту.

S (витік) – є виходом потужного ключа для підключення навантаження, виходом схеми управління первинною обмоткою.

Опис роботи типової схеми перетворювача AC/DC

Включение харчування

Протягом процесу подачі напруги конденсатор C3 (рис. 3, 4), включений між висновками С і S мікросхеми, заряджається наскрізним струмом від входу D через внутрішній джерело струму. Коли напруга на виведенні досягає значення 5,6 відносно виведення S, струм припиняється, внутрішня керуюча схема активується і транзистор MOSFET починає комутувати первинну обмотку. У цей момент заряд на конденсаторі C3 використовується для живлення ланцюгів керуючих мікросхеми.

Підтримка заданого струму

Форма вихідної напруги повторює нахил кривої напруги прикладеного до первинної обмотки трансформатора. Струм I_С (Рис. 5) на виведенні З наростає. Коли значення I_С зрівняється з I_DCT, внутрішня схема обмежує наростання I_С після досягнення порога I_ЛІМ. Внутрішня схема забезпечує V-подібну форму I_С для підтримки нормального живлення під час просадок напруги.

Рис. 5. Характеристики, що характеризують режими роботи

Підтримка заданої напруги

Коли струм I_С перевищує значення I_DCS (Рис. 5), зменшується шпаруватість імпульсів. Оскільки значення I_С залежить від напруги живлення, робочий цикл обмежується в залежності від пікового струму, що встановлюється внутрішнім ланцюжком керування ключем (звідки і назва LinkSwitch). Залежно від становища робочої точки на графіках рис. 5 мікросхема працює або в режимі підтримки напруги або струму. При мінімумі вхідної напруги (у разі використання мікросхеми в блоці живлення з універсальним входом) цей перехід відбувається приблизно за 30% шпаруватості. Коли шпаруватість буде менше 4%, зменшується частота перемикань, щоб знизити споживану енергію. Номінал резистора R1 (рис. 3) внаслідок цього вибирається таким, щоб забезпечити рівність струмів I_C і I_DCT, коли V_OUT приймає бажані значення при мінімумі вхідної напруги.

Режим авторестарту

При виникненні будь-яких відхилень у роботі, наприклад, при короткому замиканні або обриві навантаження, припиняється струм на виведенні мікросхеми. Конденсатор C3 розряджається до напруги 4,7 В. При цьому активується схема авторестарту, яка закриває транзистор MOSFET і переводить схему, що управляє, в режим низького споживання потужності. У режимі авторестарту мікросхема періодично запускається, але перетворюється на нормальний режим лише після усунення несправності.

На регулювання вихідної напруги впливає напруга на конденсаторі С4, яке залежить від ЕРС самоіндукції первинної обмотки трансформатора. Резистор R3 та конденсатор С4 утворюють фільтр, на якому виділяється напруга помилки.

На рис. 4 показана типова схема включення мікросхем із оптроном зворотного зв'язку. У первинних цілях додані елементи R4, С5 та транзистор оптрона DA2. Світлодіод оп-трона включений у вторинному ланцюзі разом з елементами R5, R6, VD7. Резистор R6 задає робочий струм VD7. Резистор R5 обмежує наскрізний струм через світлодіод оптрону та VD7. Як тільки напруга на вторинній обмотці трансформатора Т1 перевищує поріг відкриття світлодіода та стабілітрону, фототранзистор відкривається і шунтує резистор R4, збільшуючи напругу на конденсаторі С4. Зміна напруги на цьому конденсаторі викликає зменшення шпаруватості імпульсів, що подаються на потужний ключ, і як наслідок зменшення напруги на стороні вторинної обмотки.

Вихідна характеристика мікросхем показано на рис. 6.

Рис. 6. Вихідна характеристика мікросхем

Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу застосування мікросхем.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Слухаючи спів птахів, можна зменшити тривожність та депресію 29.10.2022 Міський та автомобільний шум негативно впливає на психологічний стан людей, тоді як природний звуковий ландшафт, а саме спів птахів, покращує настрій та знижує тривожність. Вчені вивчали вплив міських (автомобільний шум) та природних (спів птахів) звукових ландшафтів на настрій, стан тривожності аж до параноїдального стану, а також когнітивні здібності. В експерименті брали участь 295 добровольців - вони піддавалися впливу вуличного шуму низької та сильної інтенсивності, а також слухали тихий і гучний та різноманітний спів птахів. Психічний стан та розумова діяльність учасників дослідження оцінювалися до та після звукового впливу. Звукові ландшафти дорожнього шуму були пов'язані зі значним посиленням депресії, причому чим інтенсивнішим був шум, тим яскравіше виявлялося погіршення психічного стану. Що стосується співу птахів, депресія зменшувалася лише після впливу звукового ландшафту з великою різноманітністю та гучністю звуків, а тривожність стала значно меншою навіть на тлі тихого звучання. У зв'язку з цим вчені не виявили впливу різних звукових ландшафтів на розумові здібності. "Таким чином, справжнє дослідження передбачає, що прослуховування співу птахів незалежно від різноманітності звуків знижує тривожність, тоді як транспортний шум, також незалежно від різноманітності, пов'язаний з вищою депресивністю. Загалом, результати цікаві та відкривають перспективи для подальших досліджень", - констатують автори дослідження.

Інші цікаві новини:

▪ Не варто заряджати смартфон вночі

▪ Мозок злочинця як доказ

▪ Компактний варіант відеокарти GeForce GTX 970

▪ Вирощена та з'їдена штучна котлета

▪ Боротьба з комарами по-масачусетськи

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Ефектні фокуси та їх розгадки. Добірка статей

▪ стаття Філософія. Шпаргалка

▪ стаття Як дитина вчиться говорити? Детальна відповідь

▪ стаття Експлуатація очисних споруд. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Замазка для каучукових виробів. Прості рецепти та поради

▪ стаття Світлодіод як індикатор напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024