Новые микросхемы LinkSwich для построения AC/DC-преобразователей. Справочные данные

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Применение микросхем

 Комментарии к статье

LinkSwitch - название новой серии микросхем фирмы Power Integration для построения сетевых обратноходовых преобразователей AC/DC малой мощности. Эти преобразователи применяют в маломощных сетевых изолированных источниках питания, в проводных и беспроводных телефонах, проигрывателях CD, бытовой аппаратуре в качестве источника питания дежурного режима, зарядных устройствах и везде, где требуется небольшая мощность источника - от 2 до 5 Вт. Серия состоит из микросхем LNK500 и LNK5O1. По сути, - это один и тот же кристалл, разница только в проценте разброса выходного напряжения. У LNK500, при включении без обратной связи, разброс выходного напряжения больше, соответственно и цена ниже. У LNK5O1 - наоборот.

В состав микросхем входят (рис. 1): высоковольтный силовой ключ - транзистор POWER MOSFET, компаратор ограничения тока, узел температурной защиты, схема мягкого запуска, усилитель ошибки, генератор, ШИМ компаратор. Микросхемы изготавливаются в корпусах типа DIP-8B (вариант Р, рис. 2) и SMD-8B (вариант G), у которых отсутствует один вывод.

Рис. 1. Состав микросхемы

В состав микросхем входят (рис. 1): высоковольтный силовой ключ - транзистор POWER MOSFET, компаратор ограничения тока, узел температурной защиты, схема мягкого запуска, усилитель ошибки, генератор, ШИМ компаратор. Микросхемы изготавливаются в корпусах типа DIP-8B (вариант Р, рис. 2) и SMD-8B (вариант G), у которых отсутствует один вывод.

Рис. 2. Корпус типа DIP-8B

Преобразователи на основе этих микросхем получаются достаточно компактными, так как в них используется небольшое количество компонентов. Причем плата преобразователя получается гораздо меньше размером и массой, чем трансформатор соответствующей мощности на 50 Гц. Встроенные в микросхему узлы позволяют уменьшить число навесных компонентов, упрощая монтаж и увеличивая надежность системы. Рабочая частота микросхемы - 42 кГц . При такой частоте упрощается фильтрация выходных напряжений преобразователя. Обе микросхемы применяют в преобразователях не только на фиксированное входное напряжение, но и на расширенный диапазон (85...265 В). Как правило, в дешевой аппаратуре, не требующей высокой стабильности выходного напряжения, используется схема включения без обратной связи (рис. 3). Нестабильность выходного напряжения увеличивается при этом до ±10% у LNK501 и до ±20% - у LNK500. Для устройств с высокими требованиями к стабильности питающего напряжения используется схема включения с обратной связью (рис. 4).

Рис. 3. Схема включения без обратной связи

Рис. 4. Схема включения с обратной связью

Микросхемы соответствуют стандартам EcoSmart, Energy Star, Blue Angel и рекомендациям ЕС. При отсутствии нагрузки и напряжения в сети 265 В они потребляют менее 300 мВт, причем для контроля тока микросхемы не нуждаются во внешнем токовом сенсоре.

Назначение выводов:

D (сток) - соединен со стоком мощного MOSFET-транзистора, по нему подводится питание ко всей схеме управления. Вывод имеет соединение с внутренней схемой ограничения тока.

С (управление) - вход усилителя ошибки, схемы обратной связи по току (регулировка рабочего цикла) и управления схемой ограничения тока. Встроенный параллельный регулятор подключен к внутреннему источнику тока в нормальном состоянии.Вход также используется для подключения сглаживающего конденсатора и конденсатора компенсации/авторестарта.

S (исток) - является выходом мощного ключа для подключения нагрузки, выходом схемы управления первичной обмоткой.

Описание работы типовой схемы преобразователя AC/DC

Включение питания

В течение процесса подачи напряжения, конденсатор C3 (рис. 3, 4), включенный между выводами С и S микросхемы, заряжается сквозным током от входа D через внутренний источник тока. Когда напряжение на выводе С достигает значения 5,6 В относительно вывода S, ток прекращается, внутренняя управляющая схема активируется и транзистор MOSFET начинает коммутировать первичную обмотку. В этот момент заряд на конденсаторе C3 используется для питания управляющих цепей микросхемы.

Поддержание заданного тока

Форма выходного напряжения повторяет наклон кривой напряжения приложенного к первичной обмотке трансформатора. Ток I_С (рис. 5) на выводе С нарастает. Когда значение I_С сравняется с I_DCT, внутренняя схема ограничивает нарастание I_С по достижении порога I_LIM. Внутренняя схема обеспечивает V-образную форму I_С для поддержания нормального питания во время просадок напряжения.

Рис. 5. Характеристики, характеризующие режимы работы

Поддержание заданного напряжения

Когда ток I_С превышает значение I_DCS (рис. 5), уменьшается скважность импульсов. Так как значение I_С зависит от напряжения питания, рабочий цикл ограничивается в зависимости от пикового тока, устанавливаемого внутренней цепочкой управления ключом (откуда и название LinkSwitch). В зависимости от положения рабочей точки на графиках рис. 5 микросхема работает либо в режиме поддержания напряжения, либо тока. При минимуме входного напряжения (в случае использования микросхемы в блоке питания с универсальным входом) этот переход происходит приблизительно при 30% скважности. Когда скважность будет менее 4%, уменьшается частота переключений, чтобы снизить потребляемую энергию. Номинал резистора R1 (рис. 3) вследствие этого выбирается таким, чтобы обеспечить равенство токов I_C и I_DCT, когда V_OUT принимает желаемые значения при минимуме входного напряжения.

Режим авторестарта

При возникновении каких-либо отклонений в работе, наприме, прикоротком замыкании или обрыве нагрузки, прекращается ток на выводе С микросхемы. Конденсатор C3 разряжается до напряжения 4,7 В. При этом активируется схема авторестарта, которая закрывает транзистор MOSFET и переводит управляющую схему в режим низкого потребления мощности. В режиме авторестарта микросхема периодически запускается, но переходит в нормальный режим только после устранения неисправности.

На регулировку выходного напряжения влияет напряжение на конденсаторе С4, которое в свою очередь зависит от ЭДС самоиндукции первичной обмотки трансформатора. Резистор R3 и конденсатор С4 образуют фильтр, на котором выделяется напряжение ошибки.

На рис. 4 показана типовая схема включения микросхем с оптроном обратной связи. В первичных целях добавлены элементы R4, С5 и транзистор оптрона DA2. Светодиод оп-трона включен во вторичной цепи вместе с элементами R5, R6, VD7. Резистор R6 задает рабочий ток VD7. Резистор R5 ограничивает сквозной ток через светодиод оптрона и VD7. Как только напряжение на вторичной обмотке трансформатора Т1 превышает порог открытия светодиода и стабилитрона, фототранзистор открывается и шунтирует резистор R4, увеличивая напряжение на конденсаторе С4. Изменение напряжения на этом конденсаторе вызывает уменьшение скважности импульсов, подаваемых на мощный ключ, и как следствие уменьшение напряжения на стороне вторичной обмотки.

Выходная характеристика микросхем показана на рис. 6.

Рис. 6. Выходная характеристика микросхем

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Применение микросхем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Кругосветный полет самолета на солнечных батареях 10.03.2015 Впервые в истории самолет попытается совершить кругосветный перелет без единой капли топлива: вчера рано утром из Абу-Даби поднялся в воздух летательный аппарат Solar Impulse 2, получающий энергию от солнечных батарей. Solar Impulse 2 представляет собой улучшенную версию модели первого поколения, представленной в 2009 году. Самолет имеет размах крыльев 72 метра, что превосходит показатель Boeing 747 (68,5 м). При этом вес летательного аппарата составляет всего 2,3 тонны. Максимальная скорость равна 140 км/ч. Практически по всей площади поверхности самолета расположились фотоэлементы, общее количество которых составляет около 17 тыс. единиц. Солнечные батареи вырабатывают электроэнергию, которая используется для питания четырех электродвигателей и зарядки аккумуляторов. Управлять Solar Impulse 2 во время исторического полета будут поочередно пилоты Бертран Пикар (Bertrand Piccard) и Андре Боршберг (Andre Borschberg). Каждый из них за смену в среднем проведет 250 часов в небольшой кабине без климатического контроля. При этом пилоты смогут лишь задремать на 20 минут, не имея возможности на продолжительный сон. Полет пройдет с рядом остановок, которые необходимы для технического обслуживания и полноценного отдыха авиаторов. Ну и, разумеется, в это время экологически чистый летательный аппарат будет демонстрироваться представителям прессы. Маршрут миссия таков: из Абу-Даби Solar Impulse 2 отправился в Оман, далее аппарат должен добраться до Индии, Бирмы и Китая. Затем необходимо преодолеть Тихий океан, США, Атлантический океан, территорию Европы и вернуться в Абу-Даби. В целом перелет продлится около пяти месяцев.

Другие интересные новости:

▪ Самовосстанавливающийся пластик

▪ Кентавр, потомок Сегвэя

▪ Ветровая энергетика достигла рекордных 1 ТВт

▪ Мобильный телефон с раскладной QWERTY-клавиатурой

▪ Лазерный проектор Panasonic PT-CMZ50

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Компьютерные устройства. Подборка статей

▪ статья Джованни Боккаччо. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что производит большую часть атмосферного кислорода? Подробный ответ

▪ статья Правила по охране труда (ПОТ). Справочник

▪ статья Перестраиваемый малошумящий антенный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья УКВ сверхрегенератор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025