Circuito SMPS de 110 V, 14 V, 5 V: diagramas detallados con ilustraciones

Circuito SMPS de 110 V, 14 V, 5 V: diagramas detallados con ilustraciones

En esta publicación, aprendemos cómo aplicar el IC L6565 para hacer un circuito SMPS compacto multipropósito de 110V, 14V, 5V utilizando un número mínimo de componentes externos.

Implementación de flyback de ZVS cuasirresonante

El IC L6565 de ST Microelectronics está diseñado como un chip controlador primario en modo de corriente, para adaptarse específicamente a ZVS casi resonantes. convertidor flyback aplicaciones. La implementación cuasi-resonante se logra mediante la desmagnetización de una entrada de detección de transformador, que se utiliza para encender un mosfet de potencia adjunto.



Durante las operaciones de este IC en un convertidor, las variaciones en la capacidad de potencia del convertidor se compensan mediante una etapa de avance de línea adquirida a través del voltaje de línea.



Diagrama de circuito

Siempre que la carga conectada es mínima o está ausente, el IC muestra una característica única que reduce automáticamente la frecuencia de operación del convertidor y, al mismo tiempo, garantiza la operación en la mayor medida posible alrededor del nivel ZVS.



Los convertidores que utilizan IC L6565 no solo permiten un bajo consumo del diseño a través de una baja corriente de arranque y una baja corriente de reposo sostenida, el sistema se asegura de que cumpla perfectamente con Directrices de Blue Angel y Energy Star SMPS .

Además de las características explicadas anteriormente, el chip también incluye una función de desactivación automática configurable, un sensor de corriente incorporado y una función de apagado, y también una entrada de voltaje de referencia precisa para ejecutar funciones de regulación básicas, y una protección de sobrecarga ideal de dos etapas.

Cómo funciona este SMPS de 110V / 14V / 5V:

En los circuitos SMPS cuasirresonantes, la operación se implementa sincronizando la frecuencia de encendido del mosfet con la frecuencia de desmagnetización del transformador, lo que generalmente se logra al detectar el borde descendente o el borde negativo del voltaje de devanado relevante del transformador.



El procedimiento anterior es ejecutado de manera muy simple por el IC L6565 a través de un pinout designado exclusivamente y usando una sola resistencia.

Esta operación habilita la función de operación de voltaje, corriente de frecuencia variable (en respuesta a situaciones de corriente de voltaje de entrada variable).

El circuito está diseñado para funcionar aproximadamente dentro del modo operativo DCM (modo de conducción discontinua) y CCM (modo de conducción continua) del transformador, que se puede comparar bastante como un convertidor de choque auto-oscilante o un convertidor RCC.

El pin # 8, que es el Vcc del IC, adquiere un voltaje de suministro operativo de una red de regulador externo, que establece un riel de 7 V internamente, y este voltaje ayuda a ejecutar toda la funcionalidad del IC y para todas las ejecuciones especificadas, asociadas con sus pines restantes.

El IC incluye un circuito de banda prohibida incorporado que permite la generación de un voltaje de referencia preciso de 2.5V para garantizar una regulación mejorada del lazo de control utilizado con la funcionalidad de retroalimentación primaria.

También encontrará un bloqueo de bajo voltaje o un comparador UVLO con histéresis incluido en el diseño, que permite que el chip se apague en caso de que el Vcc caiga por debajo de un límite de voltaje especificado.

Una etapa de detección de corriente cero que está integrada dentro del IC se convierte en responsable o cambia el mosfet de energía externa en respuesta a cada pulso de borde negativo por debajo del nivel de 1.6V que se alimenta a este pinout relevante marcado como ZCD (pin # 5).

Sin embargo, teniendo en cuenta el factor de inmunidad al ruido y para controlarlo de manera efectiva, el bloque de activación asociado debe activarse antes de que se permita que el pin # 5 caiga por debajo de 1.6V, habilitando un + 2.1V en este pinout.

Este proceso ayuda a la detección de la desmagnetización del transformador requerida para la operación cuasi-resonanat, en la que el devanado auxiliar del transformador proporciona la señal requerida a la entrada ZCD, además de la alimentación del CI.

En un método alternativo en el que se puede prever que los mosfets se ejecuten en el modo PWM en lugar de en el modo cuasi-resonanat, el proceso anterior se puede emplear para sincronizar el interruptor del mosfet en ON en respuesta a pulsos negativos de una fuente externa.

Opción de apagado

En tales casos, el bloque de activación se ve obligado a pasar por un apagado momentáneo tan pronto como el mosfet se apaga. Esto ayuda a lograr un par de objetivos:

1) Para garantizar que los pulsos de borde negativo que siguen a la desmagnetización de la inductancia de fuga no active accidentalmente la etapa del circuito ZCD, y
2) Reconocer el funcionamiento denominado retroceso de frecuencia.

Para iniciar el mosfet externo en el arranque, utilicé una etapa de arranque interno, que permite que la etapa del controlador ejecute un pulso de activación a la puerta mosfet, esto se vuelve necesario debido a la ausencia de una señal de inicialización al mosfet desde el pin ZCD .

Para mantener al mínimo el componente externo asociado con el devanado auxiliar o un posible reloj externo, la tensión en el pin ZCD se habilita con una doble sujeción.

El voltaje de sujeción superior se fija en 5,2 V mientras que el potencial de sujeción inferior se presenta en un VBE sobre el nivel del suelo.

Esto permite configurar la interfaz utilizando una sola resistencia externa para limitar la corriente de origen que, además, es derivada por el pinout correspondiente según los valores especificados establecidos para los voltajes de sujeción internos.

Para obtener más información sobre las etapas internas adicionales de este circuito SMPS con clasificación de 110 V, 14 V y 5 V, puede consultar el hoja de datos original de 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




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