Este artículo describe una fuente de alimentación rentable que utiliza la familia LYTSwitchTM-0 (LYT0006P) en una topología reductora muy compacta.
Esta fuente de alimentación funciona en un rango de voltaje de entrada de 90 VCA a 264 VCA. El voltaje del bus de CC es lo suficientemente alto como para admitir una salida de 54 V cuando se usa la topología reductora. En un convertidor reductor, el voltaje de salida siempre debe ser menor que el voltaje de entrada. El voltaje de salida también está limitado por el ciclo de trabajo máximo de LYTSwitch-0. Esto requiere que el voltaje de entrada sea mayor que el voltaje de salida.
explicación del circuito
La fuente de alimentación que se muestra en la Figura 3 usa LYT0006P (U1) en una configuración de lado alto para entregar una corriente constante de 110 mA a un voltaje de salida de 54 VCC. La fuente de alimentación está diseñada para controlar los LED y siempre debe funcionar con corriente constante (CC).
Filtrado EMI de entrada
El fusible RF1 proporciona protección contra cortocircuitos. El puente BR1 proporciona rectificación de onda completa para un buen factor de potencia. Los capacitores C1, C2 y el estrangulador de modo común L1 forman un filtro π para cumplir con los estándares EMI conducidos. Los capacitores C1 y C2 también se usan para almacenar energía para reducir el ruido de la línea y proteger contra sobretensiones en la línea.
LYTSwitch-0
LYTSwitch-0 está optimizado para proporcionar un controlador LED simple y rentable con una buena regulación de línea y temperatura de 0 a 100 °C (temperatura de la carcasa de LYTSwitch-0). Se utilizó una hoja de cálculo PIXls para lograr una regulación de línea óptima al equilibrar el inductor de potencia y la resistencia de detección. La capacitancia de entrada total también tiene algún efecto, pero se puede compensar ajustando las resistencias de detección (R2/R3) para optimizar el rendimiento.
La familia LYTSwitch-0 incorpora límites térmicos para proteger la fuente de alimentación si la bombilla se expone a temperaturas de funcionamiento excesivas.
La etapa del convertidor reductor consta del interruptor MOSFET de potencia integrado (U1), el diodo de marcha libre (D1), la resistencia de detección (R2), el inductor de potencia L2 y el capacitor de salida (C5) dentro del LYT0006P. Para limitar el ciclo de corriente inversa, el convertidor opera principalmente en DCM. Se eligió un diodo de rueda libre rápido para minimizar las pérdidas de conmutación.
El inductor L2 es un EE10 estándar para limitar la ruta del flujo y garantizar una inductancia adecuada en cualquier carcasa. Puede reemplazar un inductor de núcleo de tambor de bajo costo si se coloca en un recinto específico que se sabe que afecta el flujo del inductor.
Rectificación de salida
Se utilizó un diodo de salida rápida (D1) para una excelente eficiencia y gestión térmica. Las temperaturas ambientales para las aplicaciones de LED suelen estar por encima de los 70 °C. Se recomiendan dispositivos con tRR bajo (<35 nS).
retroalimentación de salida
La regulación se mantiene saltándose los ciclos de conmutación. A medida que aumenta la corriente de salida, aumenta el voltaje al pin FB. Si esto excede VFB, los ciclos subsiguientes se saltan hasta que el voltaje cae por debajo de VFB. La corriente se detecta desde R2 y se filtra por C4 antes de enviarse al pin FB para una regulación precisa. La clave para lograr una buena regulación de la línea es equilibrar los valores del inductor de potencia y la resistencia de detección después de calcular la inductancia mínima.
Se conecta un capacitor de derivación (C4) entre los pines FEEDBACK y SOURCE para ayudar a reducir la pérdida de energía durante la detección de corriente de salida. El capacitor sirve para muestrear y mantener la información de corriente de retroalimentación en el pin FB. No se requiere una resistencia limitadora entre el pin FB y C4 ya que el voltaje máximo no excede las clasificaciones máximas del dispositivo.
Protección sin carga
El diseño incorpora un circuito opcional de protección sin carga de disparo único. En caso de funcionamiento accidental sin carga, el condensador de salida está protegido por VR1. El diodo Zener VR1 debe reemplazarse después de una falla. Durante el funcionamiento (lámpara de actualización LED), la carga siempre está conectada, por lo que VR1 se puede quitar para ahorrar costos. Se pueden aplicar 40 VCA a la entrada para protección durante las pruebas a nivel de placa (fabricación). Si no se mide la corriente de salida, no hay carga conectada. Esta prueba permite un encendido inicial seguro y no destructivo de la placa sin necesidad de circuitos de protección OV.