Двухканальный источник питания 27W на микросхеме TOP266EG от Power Integrations.
Краткая спецификация:
Диапазон входного напряжения – 90 – 265 VAC
Выходное напряжение – 5V, 2.5 А и 14.5V, 1A
Типовое применение – ИП для LCD монитора или телевизора
Номер документа – DER-235Особенности проекта:
- Очень низкое энергопотребление в режимах сна и “без нагрузки”
- Высокий КПД на полной нагрузке (>80.5% при 90VAC)
- Температура микросхемы TOPSwitch при 90VAC, темп. окр. среды – 25С
- Запас по уровню наведенных ЭМИ > 6dB
- Защита от перенапряжения и КЗ по выходу
- Тепловая защитаВнешний вид преобразователя
Спецификация источника питания
Описание
Обозначение
Мин
Норма
Макс
Ед.изм
Вход
Напряжение
Частота
Энергопотр.на х.х
Vin
Fline
90
47
50/60
265
64
<0.1
VAC
Hz
WВыход
Напряжение 1
Пульсация 1
Ток 1
Напряжение 2
Пульсация 2
Ток 2
Выходная мощность
Vout1
Vripple1
Iout1
Vout2
Vripple2
Iout2
Pout
4.75
0
12.30
5
14.5
5.25
50
2.5
16.7
500
1
27
V
mV
A
V
mV
A
WКПД на полной нагрузке
n
80
%
Наведенные ЭМИ
БезопасностьСоответствует CISPR22B / EN55022B
Соответствует IEC950, UL1950 Class IIТемп.окр. среды
Tamb
0
50
C
Схема электрическая принципиальная
Описание схемы:
Схема основана на микросхеме TOP266EG (U1) семейства TOPSwitch-JX.Входная фильтрация ЭМИ и выпрямление
Конденсаторы C1, C2, C3 совместно с дросселем L1 формируют фильтр ЭМИ, который подавляет и дифференциальные и синфазные помехи. Диодный мост D1 выпрямляет входное переменное напряжение. Диодный мост на 3A был выбран из соображений улучшения КПД при низком входном напряжении.Первичная сторона
Микросхема TOP266EG (U1) включает в себя генератор, контроллер ключа, схема старта и защиты, а также силовой MOSFET ключ. Первый контакт первичной обмотки трансформатора T1 подключен к положительному контакту конденсатора C4, второй контакт на сток U1. Когда ключ запирается, индукция рассеяния трансформатора индуцирует выброс напряжения на стоке U1. Амплитуда выброса лимитируется цепочкой D5, R4, VR1, R3 и C5. Цепь VR1 и R4 параллельно с R3 и С5 подавляет высокочастотный звон. Это позволяет снизить потери на цепи рассеяния на малых нагрузках и в режиме “без нагрузки”.
Вторичная сторона
Диоды D8 и D9 выпрямляют канал 5V вторичной обмотки T1. Выходное напряжение фильтруется элементами C13, L3, C14. Резистор R12 и емкость С12 поглощает броски напряжения, вызванные коммутацией D8 и D9. Диод D7 выпрямляет канал 14.5V вторичной обмотки T1. Напряжение фильтруется С10 и L2. Резистор R8 и емкость С9 подавляет шум, вызванный коммутацией D7. Для D8 и D9 были использованы, так как они обладают меньшей стоимостью и большим КПД в сравнении с одним более мощным диодом в корпусе TO220.
Обратная связь
Регулировка выходного напряжения основана на делителях R15-R17 и стабилизаторе U3. Резистор R13 и емкость – это компенсационные элементы усилителя ошибки U3. Оптопара с высоким CTR была выбрана для минимизации тока обратной связи на вторичной стороне, тем самым понижая потребляемую мощность в режиме малой нагрузки и в режиме без нагрузки.
Подгрузочная цепь была введена с целью недопустить превышения максимально допустимого напряжения на ненагруженном канале 14.5 V при высокой нагрузке канала 5V. Эта цепь сформирована элементами VR3, VR4, R10, R11, C11, Q1, R9 и R19. При этом если канал 14.5 постоянно подгружен, эту цепь можно не использовать.Вариант разводки печатного узла
Параметры трансформатора
Схема электрическая
Электрическая спецификация:
Электрическая прочность
1 с., 60Hz, с выв 1-6 на выв 7-12
3000 VAC
Индуктивность первичной обмотки
Выв 1-3, остальные обмотки разомкнуты 100KHz, 0.4 Vrms
677 uH, 5%
Резонансная частота
Выв 1-3, остальные обмотки разомкнуты
400 KHz (Min)
Индукция рассеяния первичной обмотки
Выв 1-3, выв 8-12 закорочены, 100KHz, 0.4 Vrms
25 uH (Max)
Характеристики источника питания
Зависимость КПД от входного напряжения
Энергопотребление в режиме “без нагрузки”
Выходное напряжение каналов 5V и 14.5 V в зависимости от нагрузки
Тепловая карта (после 2х часов работы, 90VAC, 60Hz, комнатная температура, открытый конструктив)
Бандура Геннадий
Макро Групп
