110V, 14V, 5V SMPS-kredsløb - detaljerede diagrammer med illustrationer

I dette indlæg lærer vi, hvordan man anvender IC L6565 til fremstilling af et kompakt 110V, 14V, 5V SMPS kredsløb ved hjælp af et minimum antal eksterne komponenter.

Implementering af kvasiresonant ZVS flyback

IC L6565 fra ST Microelectronics er designet som en primær controller-chip til strømtilstand, der specifikt passer til kvasiresonant ZVS flyback konverter applikationer. Den kvasi-resonante implementering opnås gennem demagnetisering af en transformatorfølerindgang, som bruges til at tænde for en tilsluttet strømmosfet.

Under driften af ​​denne IC i en konverter kompenseres variationerne i omformerens effektkapacitet af et fremføringstrin til linien fremskaffet gennem linjespændingen.

Kredsløbsdiagram

Når den tilsluttede belastning er minimal eller fraværende, viser IC en unik funktion, der automatisk nedbringer omformerens driftsfrekvens og alligevel sikrer driften så langt som muligt omkring ZVS-niveauet.

Omformere, der bruger IC L6565, muliggør ikke kun lavt forbrug af designet gennem en lav opstartsstrøm og en vedvarende lav hvilestrøm, systemet sørger for, at det overholder perfekt Blue Angel og Energy Star SMPS retningslinjer .

Ud over de ovennævnte forklarede funktioner inkluderer chippen også en konfigurerbar automatisk deaktiveringsfunktion, en indbygget strømføler- og nedlukningsfunktion og også en nøjagtig referencespændingsindgang til udførelse af grundlæggende reguleringsfunktioner og en ideel to-trins overbelastningsbeskyttelse.

Sådan fungerer denne 110V / 14V / 5V SMPS:

I kvasi-resonante SMPS-kredsløb implementeres operationen ved at synkronisere mosfets tændingsfrekvens med transformatorens demagnetiseringsfrekvens, hvilket generelt opnås ved at registrere den faldende kant eller den negative kant af transformatorens relevante viklingsspænding.

Ovenstående procedure udføres meget simpelt af IC L6565 gennem en udelukkende udpeget pinout og ved hjælp af kun en enkelt modstand.

Denne operation muliggør funktionen spænding, strøm med variabel frekvens (som reaktion på forskellige situationer med indgangsspænding).

Kredsløbet er designet til at køre omtrent inden for transformatorens DCM (Discontinuous Conduction Mode) og CCM (Continuous Conduction Mode) driftstilstand, som kan sammenlignes ligesom en ringende selvoscillerende chokeromformer eller RCC-konverter.

Stift nr. 8, som er Vcc for IC'en, erhverver en driftsforsyningsspænding fra et eksternt reguleringsnetværk, der indstiller en 7V-skinne internt, og denne spænding hjælper med at køre hele IC'ens funktionalitet og til alle de specificerede udførelser, der er forbundet med dens resterende pinouts.

IC'en inkluderer et indbygget båndgapskredsløb, der muliggør generering af en nøjagtig 2,5V-referencespænding for at sikre en forbedret regulering af kontrolsløjfen, der bruges med primær feedback-funktionalitet.

Du finder også en underspændingsspærring eller UVLO-komparator med hysterese, der findes i designet, som gør det muligt for chippen at lukke, hvis Vcc falder under en specificeret spændingsgrænse.

Et nulstrømsdetekteringstrin, der er integreret i IC'en, bliver ansvarlig eller skifter den eksterne strømmosfet som reaktion på hver negativ kantede puls under 1,6 V-niveau, der tilføres til denne relevante pinout markeret som ZCD (pin # 5).

Men når man holder støjimmunitetsfaktoren i tankerne og for at kontrollere den effektivt, skal den tilhørende udløsende blok aktiveres, før pin nr. 5 får lov til at falde under 1,6 V ved at aktivere en + 2.1V på denne pinout.

Denne proces hjælper med påvisning af transformator-demagnetisering, der kræves til kvasi-resonanat-operationen, hvor transformatorens hjælpevikling giver det krævede signal til ZCD-indgangen ud over IC-forsyningen.

I en alternativ metode, hvor mosfeterne kan være beregnet til at køre i PWM-tilstand snarere end kvasi-resonanat-tilstand, kan ovenstående proces anvendes til at synkronisere mosfet-kontakten TIL som reaktion på negative impulser fra en ekstern kilde.

Luk ned mulighed

I sådanne tilfælde er udløsningsblokken tvunget til at gå igennem en øjeblikkelig lukning, så snart mosfet er slukket. Dette hjælper med at nå et par mål:

1) For at sikre, at de negative kantede impulser efter lækageinduktansdemagnetisering ikke ved et uheld udløser ZCD-kredsløbstrinnet, og
2) At anerkende funktionen betegnet som frekvensfoldback.

For at initiere den eksterne mosfet ved opstart, anvendte jeg en intern startertrin, som gør det muligt for chaufførstrinet at udføre en udløsende puls til mosfetporten, dette bliver nødvendigt på grund af fraværet af et initialiseringssignal til mosfet fra ZCD-stiften .

For at holde den eksterne komponent på et minimum forbundet med hjælpevikling eller et muligt eksternt ur, er spændingen ved ZCD-stiften aktiveret med en dobbelt fastspænding.

Den øvre spændingsspænding er fastgjort til 5,2 V, mens den nedre spændingspotentiale gengives ved en VBE over jordoverfladen.

Dette gør det muligt at konfigurere grænsefladen ved hjælp af en enkelt ekstern modstand til at begrænse den tilførte strøm, som desuden shuntes af den relevante pinout i henhold til de angivne værdier, der er indstillet til de interne fastspændinger.

For mere information om de yderligere interne faser af dette 110V, 14V og 5V nominelle SMPS kredsløb, kan du henvise til originalt datablad af 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