prólogo
Este documento técnico es un informe de ejemplo de diseño de un cargador de 4,8 W que utiliza el LNK520P. El LinkSwitch LNK520P utilizado en este diseño integra un MOSFET de 700 V, controlador PWM, arranque de alto voltaje, apagado térmico y circuitos de protección contra fallas. Esta fuente de alimentación es una alternativa rentable a las fuentes de alimentación basadas en transformadores lineales con las características añadidas de rango de voltaje de entrada universal y alta eficiencia energética. Esta fuente de alimentación tiene un rango de tensión de entrada de 85 V a 265 VCA, una frecuencia de 50/60 Hz y una salida de 12 V/400 mA. Cuenta con un bajo número de componentes, características de conmutación optimizadas y un funcionamiento altamente eficiente. Esta fuente de alimentación está idealmente diseñada para cargadores de baterías UPS.
El LinkSwitch LNK520P utilizado en este diseño integra un MOSFET de 700 V, controlador PWM, arranque de alto voltaje, apagado térmico y circuitos de protección contra fallas. Esta fuente de alimentación es una alternativa rentable a las fuentes de alimentación basadas en transformadores lineales con las características añadidas de rango de voltaje de entrada universal y alta eficiencia energética.
Este documento incluye especificaciones de potencia, esquemas, lista de materiales, documentación del transformador, diseños de circuitos impresos y datos de rendimiento.
Descripción del circuito
El esquema que se muestra en la Figura 2 muestra un diseño que proporciona características de salida de voltaje constante/corriente constante (CV/CC) desde un rango de voltaje de entrada universal de 85 VCA a 265 VCA. Este diseño ofrece 4,8 W a un voltaje de punto de potencia pico nominal de 12 V y una corriente de 400 mA.
Filtrado EMI de entrada
Los puentes rectificadores D1-D4 rectifican la entrada de CA y son suavizados por C1 y C2. El inductor L1 forma un filtro π para atenuar la EMI conducida en modo diferencial. La resistencia RF1 es un tipo de retardante de llama fusible que protege contra cortocircuitos primarios y sobretensiones de línea y proporciona filtrado EMI diferencial adicional. Una frecuencia de conmutación de 42 kHz permite el uso de filtros EMI simples sin la necesidad de capacitores Y mientras cumple con los estándares internacionales de EMI.
Los condensadores C1 y C2 están dimensionados para mantener un voltaje de CC mínimo de aproximadamente 127 V a un voltaje de entrada de CA mínimo. La ESR también debe ser lo más baja posible para reducir la generación de EMI en modo diferencial. El valor de L1 se elige para dar una atenuación EMI de modo diferencial aceptable a una clasificación de corriente que cumple con la corriente de entrada RMS en la línea baja (o aumento de temperatura aceptable). Las emisiones conducidas de este diseño cumplen con los límites EN55022B/CISPR 22B y FCC B y no hay capacitor de seguridad de entrada Y1.
Comentarios primarios y de salida de LinkSwitch
El LNK520P contiene las funciones necesarias para implementar la operación de arranque y reinicio automático (protección de salida), voltaje constante de salida (CV) y control de corriente constante (CC).
Cuando se aplica alimentación, aparece una CC de alto voltaje en el pin DRENAJE del LinkSwitch (U1). El capacitor del pin CONTROL C5 luego se carga a través de una fuente de corriente de alto voltaje conmutada conectada internamente entre los pines DRENAJE y CONTROL. Cuando el pin CONTROL alcanza aproximadamente 5,6 V con respecto al pin SOURCE, la fuente de corriente interna se apaga. El circuito de control interno se activa y el MOSFET de alto voltaje comienza a cambiar, utilizando la energía en C5 para alimentar el IC.
El diodo D6 rectifica la salida del devanado de polarización y proporciona un voltaje de CC que es suavizado por C3 y alimentado a través de R4 al pin CONTROL. Se agrega la resistencia R3 para filtrar el ruido debido a la inductancia de fuga. El valor de R4 se establece de modo que en el punto de máxima potencia cuando la salida todavía está en regulación CV, la corriente del pin CONTROL es de aproximadamente 2,2 mA.