5V, 12V Buck Converter Circuit SMPS 220V

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Denne step down buck-konverter konverterer en 220V AC-indgang fra strømforsyningen til 5V eller 12V eller 24V DC med 90% effektivitet.

Den foreslåede buck-konverter er et SMPS-kredsløb, der bruger IC VIPer12A fra STMikroelektronik .



Kredsløbet bruger et ubetydeligt antal eksterne komponenter, men er i stand til at fungere direkte fra lysnettet.

Buck Converter-designet

Når vi ser på det givne kredsløbsdiagram, ser vi, at indgangstrinnet indeholder en overspændingsbegrænsende modstand, der fungerer som en sikring, en diode til udbedring af AC og et LC-filternetværk til yderligere filtrering af DC-ripler.



LC-filteret, der anvendes her, sikrer bedre DC-stabilisering og forbedret EMI-respons.

Kondensatoren Cin1 kan indføres til yderligere forstærkning af EMI-funktionaliteten.

IC VIPer12A bliver den vigtigste PWM-processorenhed, der udfører hele buck-konverteringen i kredsløbet.

Hovedtræk

De vigtigste specifikationer for konfigurationen kan forstås som følger:

  • AC-indgangsspænding Vinac 80 - 285Vac
  • Udgangsstrøm Iout 30mA
  • Udgangsstrøm Iout 250mA
  • Udgangsspænding Vout1 + 24 ± 10% V.
  • Udgangsspænding Vout2 + 5V ± 5%
  • Skiftfrekvens 60 kHz
  • Udgangseffekt ~ 1W

Hvordan det virker

Kredsløbet letter to udgange, rhe 24V output opnås gennem en buck converterkonfiguration, mens 5V output via fly back mode.

Feedbackspændingen til IC'en erhverves fra Vout1 til den krævede regulering af udgangen, denne forsyning påføres også IC Vdd-stiften.

Ovenstående ledninger bliver mulige ved at bruge en enkelt højspændingsdiode og kun en kondensator for at være præcis D1 og C3, hvilket gør forbindelserne og omkostningerne meget enklere.

Den anvendte induktor L består af to viklinger, der er koblet på tværs af hinanden over en fælles ferritkerne.

Viklingen sker gennem passende drejningsforhold, hvor N1 = 200 omdrejninger og N2 = 60 omdrejninger. Begge disse er viklet over et PANASONIC ELC10D152E ferritkernemateriale.

Zener-dioder z1 og z2 er installeret for at sikre udgangene mod overspændinger.

En dummy-belastningsmodstand er fastgjort over Vout1, så passende regulering kan udføres over begge udgange under åbne belastningssituationer.

Selvom tilføjelsen af ​​ovenstående modstand påvirker effektiviteten en smule, forbedrer den fremragende spændingsreguleringsrespons i kredsløbet.

Ensretterdioderne, der er fastgjort til udgangen, er hurtige genopretningstyper. D1 er en højspændingsdiode, da den kan blive udsat for høje omvendte spændinger leveret af DC-busspændingen ...... D2 er en normal diode.

5V, 12V Buck Converter Circuit SMPS 220V

Deleliste til det foreslåede enkle SMPS-buck-konverterkredsløb:

  • Rr = 10W 1 / 2W
  • Rf = 10KW 1 / 4W
  • R (belastning) = 4,7 kW 1 / 4W
  • Cin = 4,7 μF, 450V elektrolytisk kondensator
  • C1 = 33 μF, 50 V elektrolytisk kondensator
  • C2 = 100 μF, 16V elektrolytkondensator
  • C3 = 1 μF, 25V elektrolytisk kondensator
  • C4 = 22 nF Keramisk kondensator
  • Dr = Diode 1N4007
  • D1 = Diode BA159 (hurtig)
  • D2 = Diode 1N4148 (hurtig)
  • D3 = Diode 1N4004
  • Dz = 22V Zener
  • Dz1 = 27V Zener
  • Dz2 = 5.6V Zener
  • Li = 0,5 mH
  • Lf = 470 μH Induktor
  • IC1 = STMicroelectronics VIPer12ADIP

PCB-design og komponentlayout af ovennævnte forklarede SMPS-buck-konverterkredsløb ved hjælp af IC VIPer12A

5V, 12V Buck Converter PCB design

Komplet artikel kan findes her




Forrige: IC 556 Pure Sine Wave Inverter Circuit Næste: Termostatforsinkelse Relæ Timer Circuit