Este informe de prototipo de ingeniería presenta un cargador de 2 W con LinkSwitch®-LP LNK564P. El prototipo opera con voltajes de entrada que van desde 90 VAC a 265 VAC y salidas de 6 V a 330 mA. Cuenta con una solución de bajo costo y bajo número de componentes, características integradas de seguridad/confiabilidad LinkSwitch-LP, EcoSmart® para cumplir fácilmente con todos los estándares internacionales de eficiencia energética existentes y propuestos, y corriente de fuga ultrabaja. Este documento incluye especificaciones de potencia, esquemas, lista de materiales, documentación del transformador, diseños de circuitos impresos y datos de rendimiento.
El LinkSwitch-LP IC se desarrolló para reemplazar los transformadores lineales en aplicaciones de cargadores de baja potencia. Un MOSFET de conmutación de 700 V integrado y una función de control de encendido/apagado permiten un funcionamiento de muy alta eficiencia en todas las condiciones de carga con retroalimentación de voltaje de devanado de polarización simple. El rendimiento sin carga y de eficiencia operativa supera todos los estándares internacionales de eficiencia energética actuales o futuros propuestos.
El apagado térmico se incluye como requisito mínimo para que coincida con el corte térmico de seguridad del transformador lineal (fusible térmico). La función de apagado térmico inteligente del IC se especifica con una tolerancia muy estricta (142 °C +/-5 %) para encender automáticamente la fuente de alimentación mientras se mantiene la temperatura promedio de la placa de circuito impreso en un nivel seguro en todas las condiciones. función para reiniciar. Esta autorrecuperación está diseñada para eliminar la posibilidad de un retorno de campo, ya que la energía se recuperará automáticamente cuando la temperatura ambiente vuelva al rango normal de funcionamiento. Sin embargo, el apagado térmico con enclavamiento, comúnmente utilizado en diseños de fuente de alimentación de conmutación discreta RCC, generalmente requiere la eliminación de la CA de entrada para restablecer la función de enganche térmico. Por lo tanto, el uso de RCC puede permitir que la energía regrese después de desactivar el bloqueo térmico. Esto se debe a que los clientes a menudo no saben que necesitan desconectarse y reiniciarse. El apagado térmico de recuperación automática también elimina la sensibilidad al ruido asociada con los circuitos de enclavamiento discretos, que son sensibles al diseño del circuito, las condiciones ambientales y la antigüedad de los componentes.
Los paquetes IC ofrecen largas distancias de fuga entre los pines de alto y bajo voltaje (tanto el paquete como la PCB). Esto es necesario para evitar la formación de arcos en condiciones de alta humedad. Otras características incluyen la operación de reinicio automático de pulsos en condiciones de circuito abierto y cortocircuito de salida.
El consumo de energía sin carga en el peor de los casos es de aproximadamente 140 mW a 265 VCA, muy dentro del estándar europeo de 300 mW, incluso el objetivo de 230 VCA establecido por algunas especificaciones del cliente de 150 mW. La generación de calor se minimiza con una alta eficiencia operativa en todas las condiciones de carga y línea.
Las bobinas del transformador EE16 extienden la fuga y cumplen con los requisitos de distancia de seguridad.
Filtrado de entrada y EMI
El filtrado diferencial de entrada de CA se logra con una etapa de filtro de entrada de muy bajo costo formada por C1 y L1. La característica única de fluctuación de frecuencia del LNK564 elimina la necesidad de un filtro pi de entrada, por lo que solo requiere un capacitor masivo. Esto permite que el inductor de entrada L1 se use como fusible y componente de filtro. Esta etapa de entrada Filterfuse muy simple reduce aún más el costo del sistema. L1 está encamisado para que pueda actuar como fusible. Se puede utilizar una resistencia de fusión opcional RF1 para proporcionar la funcionalidad de fusión.
El diodo de entrada D2 se puede quitar de la fase neutra en aplicaciones en las que es aceptable un margen EMI reducido o una inmunidad contra sobretensiones de entrada reducida.
Comentarios de LinkSwitch-LP
La fuente de alimentación utiliza retroalimentación de voltaje de devanado de polarización simplificada habilitada por el control de encendido/apagado LNK564. El divisor de voltaje resistivo formado por R1 y R2 determina el voltaje de salida del devanado de polarización del transformador durante el tiempo de apagado. En la región de voltaje constante V/I, el dispositivo LNK564 habilita/deshabilita los ciclos de conmutación para mantener 1,69 V en el pin FB. El diodo D3 y el capacitor cerámico C3 de bajo costo proporcionan rectificación y filtrado de la forma de onda del devanado de retroalimentación primaria. A medida que la carga aumenta y supera el umbral de potencia constante, el voltaje en el pin FB comienza a caer a medida que cae el voltaje de salida de la fuente de alimentación. Una vez que el voltaje en el pin FB alcanza el umbral de voltaje de reinicio automático (típicamente 0.8V en el pin FB, equivalente a 1V a 1.5V), la frecuencia del oscilador interno es lineal en esta región hasta que alcanza típicamente el 50% del frecuencia de arranque disminuir exponencialmente. a la salida de la fuente de alimentación). Esta función limita la corriente de salida en esta región sin retroceder hasta que el voltaje de salida sea bajo.
Al aumentar C3 a 0,47 μF o más, el consumo de energía sin carga se puede reducir aún más.