Este artículo es una idea de diseño para un controlador de LED aislado de 7,6 V y 700 mA de alta eficiencia que utiliza el dispositivo LinkSwitch-II. El diseño presenta un controlador preciso de voltaje constante y corriente constante (CV/CC) del lado primario que elimina los optoacopladores y todos los circuitos de control de CV/CC del lado secundario, las condiciones de circuito abierto o cortocircuito de salida y la histéresis para proteger el fuente de alimentación de daños Apagado térmico, regulación CEC y ENERGY STAR 2.0, paquete verde.
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La Figura 1 muestra un esquema de una fuente de alimentación de entrada universal, 7,6 V, 700 mA CV/CC para aplicaciones de controladores LED que utilizan el producto LinkSwitch-II LNK606PG en una configuración flyback.
El LNK606PG (U1) combina un dispositivo de conmutación de potencia, un oscilador, un motor de control CV/CC, funciones de arranque y protección en un IC.
Los diodos D1 a D4 rectifican la entrada de CA. Los condensadores C1 y C2 filtran la CA rectificada. Estos condensadores, junto con los inductores L1 y L2, también atenúan el ruido EMI de modo diferencial conducido. Las resistencias R1 y R2 amortiguan el sonido resonante entre el capacitor y el inductor. Esta configuración, junto con la tecnología Transformer E-Shield™ de Power Integrations, garantiza el cumplimiento de la norma EMI EN55015 Clase B con un margen de >10 dB sin el uso de condensadores Y. Una resistencia fusible, RF1, limita la corriente de irrupción en el arranque y se funde si algún componente falla debido a una corriente de entrada excesiva.
Este diseño de fuente de alimentación utiliza la función CC inherente de U1 para impulsar una carga de LED y puede funcionar a la máxima potencia de salida en modo CC. El modo CV de IC U1 brinda protección contra sobrevoltaje de salida en caso de una falla de circuito abierto en el LED.
Cuando opera en la región CC, U1 modifica la frecuencia de conmutación de los MOSFET para regular la corriente de salida. A medida que aumenta el voltaje de salida, aumenta la frecuencia de conmutación de U1. El voltaje de salida está determinado por la cantidad de LED en la carga. Los valores de las resistencias R5 y R6 determinan la frecuencia máxima de conmutación y el voltaje de salida. La inductancia del transformador asegura que el controlador siempre funcione a la máxima potencia.
En el caso de una condición de falla de salida, la fuente de alimentación opera en modo CV y utiliza el control ON/OFF para regular el voltaje de salida. Esto proporciona protección inherente contra fallas de salida y reduce el consumo de energía en tales situaciones. La función de reinicio automático I2C U1 brinda protección contra condiciones de cortocircuito de salida.
IC U1 es totalmente autoalimentado desde el pin BP (derivación) y el condensador de desacoplamiento C4, y también proporciona desacoplamiento de alta frecuencia. U1 usa la energía almacenada en C4 cuando el MOSFET interno está encendido, y un regulador interno de 6 V extrae corriente del pasador de drenaje cuando el MOSFET está apagado. Esto elimina la necesidad de un devanado de polarización externo. Agregar un devanado de polarización externo reduce aún más el consumo de energía sin carga.
El voltaje de entrada rectificado y filtrado se aplica a un lado del devanado primario de T1. El MOSFET interno de U1 impulsa el otro lado del devanado primario del transformador. Una abrazadera RCD-R que consta de D5, R3, R4 y C3 limita los picos de voltaje de drenaje causados por la inductancia de fuga.
IC U1 compensa automáticamente la tolerancia de inductancia de magnetización primaria. La potencia de salida es directamente proporcional a la inductancia primaria establecida y los cambios en la potencia de salida se detectan en el pin FB. Un cambio en la salida ajusta la frecuencia de conmutación para compensar las variaciones en la inductancia.
El diodo D7 (barrera Schottley de alta eficiencia) rectifica la salida secundaria del transformador y C7 la filtra. La resistencia R8 y el condensador C6 filtran la EMI radiada y conducida de alta frecuencia. La resistencia de precarga R9 actúa como purgador de C7 cuando no hay carga conectada.