prólogo
Este documento es un informe de ingeniería que describe las fuentes de alimentación para los controladores de estufas. Funciona en un rango de voltaje de entrada de línea de 175 a 265 VCA y proporciona una salida aislada de 9 V de 2,25 W. Proporciona una solución de muy bajo costo y bajo número de componentes utilizando el dispositivo LNK623PG de la familia de circuitos integrados LinkSwitch-CV. Este documento incluye las especificaciones de la fuente de alimentación, los esquemas, la lista de materiales, la documentación del inductor, el diseño del circuito impreso y los datos de rendimiento.
explicación del circuito
La fuente de alimentación descrita en este informe utiliza el dispositivo LNK623PG de la familia LinkSwitch-CV de Power Integration. Esto proporciona un control lateral primario sin sacrificar el rendimiento y minimizando el número de componentes. El paquete DIP de 8 pines solo requería un área de PCB de cobre para garantizar un disipador de calor adecuado incluso a la temperatura ambiente de funcionamiento especificada de 105 °C.
Rectificación de entrada y filtrado EMI
La resistencia RF1 proporciona protección contra fallas catastróficas y filtrado EMI de modo diferencial. Los rectificadores D2, D3, D5 y D6 de onda completa rectifican la entrada de CA. Los condensadores C4 y C5 filtran la CC rectificada y proporcionan almacenamiento de energía. Los componentes C4, L1 y C5 juntos proporcionan filtrado EMI de modo diferencial.
Operación de LNK623PG
La familia LinkSwitch-CV de LNK623PG permite el diseño de convertidores de voltaje constante de baja potencia con una técnica de control innovadora que elimina los optoacopladores y los circuitos de control de CV secundarios al tiempo que proporciona una regulación de voltaje de salida extremadamente estricta. Se utiliza un control de encendido/apagado para regular la salida. El controlador regula el voltaje del pin FB para mantenerlo en VFBTH (típicamente 1.840 V). El voltaje del pin FB se muestrea 2,5 µs después de que se apaga el interruptor de alto voltaje. Con cargas ligeras, el límite de corriente también se reduce para reducir la densidad de flujo del transformador y evitar el ruido audible.
El condensador de clavija de derivación (BP) C6 (1 µF) es el nodo de voltaje de la fuente de alimentación interna del LNK623PG y se mantiene a un voltaje nominal de 6,0 V. Cuando el MOSFET interno del LNK623PG está encendido, la energía almacenada en C6 alimenta el IC. Cuando el LNK623PG está apagado, C1 se recarga a través de una fuente de corriente interna de alto voltaje conectada a su drenaje.
Rectificación de salida
El diodo D1 rectifica el secundario del transformador y es filtrado por C2. Las perlas de ferrita L2 y C3 forman un filtro posterior para reducir aún más la ondulación/el ruido de salida.
Las resistencias R1 y C1 forman un amortiguador necesario para reducir el timbre de alta frecuencia que causa EMI.
comentario
La retroalimentación de salida se logra a través de un devanado de retroalimentación separado con la relación de espiras adecuada con respecto al devanado de salida secundario. El voltaje reflejado en el devanado de retroalimentación se muestrea a través del divisor de resistencia R2 y R4 2,5 µs después de que se apaga el LNK623PG. Si el voltaje de salida aumenta a un nivel tal que el voltaje del pin FB reflejado muestreado en cada ciclo de conmutación supera los 1,840 V, los ciclos de conmutación posteriores se omiten (inhabilitan). La energía almacenada en C2 y C3 abastece la demanda de potencia. El voltaje de salida caerá y el voltaje del pin FB reflejado también caerá. Los ciclos de conmutación subsiguientes se habilitan cuando están por debajo de 1.840 V. Luego se transfiere energía del primario al secundario. La regulación de salida se mantiene ajustando la proporción de ciclos de conmutación válidos e inválidos.