Este documento es un concepto de diseño que utiliza LinkSwitch-II. Este diseño es un controlador LED de 3,67 W que funciona con un rango de voltaje de entrada de 90 V CA a 265 V CA y proporciona una salida de 10,5 V. Los puntos destacados del diseño incluyen un controlador preciso de voltaje constante/corriente constante (CV/CC) del lado primario Control del lado secundario y optoacopladores, protección contra sobretemperatura, protección contra cortocircuitos y circuito abierto de salida de reinicio automático, alta eficiencia energética, ultra bajo corriente de fuga, libre de halógenos y compatible con RoHS.
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La figura 1 muestra un esquema de una fuente de alimentación de entrada universal, 10,5 V, 350 mA CV/CC que usa el LinkSwitch-II LNK605DG (U1) en una configuración flyback, útil para aplicaciones de controlador de LED. Este diseño está diseñado para impulsar una cadena en serie de tres LED y proporcionar una corriente de salida nominal en el rango LED VF.
El circuito integrado U1 consiste en un dispositivo de conmutación de potencia, un oscilador, un motor de control de CV/CC, funciones de arranque y protección. La capacidad de control de CV/CC del lado primario de U1 elimina la necesidad de una resistencia de detección y un optoacoplador, lo que convierte a este diseño en un espacio muy compacto que encaja mecánicamente dentro de la carcasa LED GU-10.
El puente BR1 rectifica el voltaje de entrada de CA. La CC rectificada se filtra mediante condensadores de almacenamiento a granel C1 y C3. El inductor L1 junto con los condensadores C1 y C3 forman un filtro pi que atenúa el ruido EMI de modo diferencial conducido. Esta configuración, junto con la tecnología Transformer E-Shield™ de Power Integrations, permite que este diseño cumpla con el estándar EMI EN55015 Clase B con un margen de 6 dB sin el uso de capacitores Y. Una resistencia fusible a prueba de llamas RF1 limita la corriente de irrupción cuando se aplica CA y durante las sobretensiones de la línea en modo diferencial.
Un lado del devanado primario de T1 recibe el voltaje de CC filtrado y rectificado. Un MOSFET impulsa el lado opuesto del primario. Una abrazadera RCD-R formada por D2, R4, R5 y C4 limita los picos de voltaje de drenaje causados por la inductancia de fuga.
El dispositivo U1 está totalmente autoalimentado desde el pin BYPASS (BP) y el condensador de desacoplamiento C2. El control de encendido/apagado se usa para la regulación de voltaje constante (CV) y el control de frecuencia se usa para corriente constante (regulación CC) para ajustar la salida. La función CV también proporciona protección contra sobrevoltaje de salida (OVP) en caso de que uno de los LED falle en circuito abierto.
Al pasar de sin carga a plena carga, el controlador en U1 opera primero en la región CV. Al detectar el punto de máxima potencia, el controlador ingresa al modo CC.
En la región CV, U1 salta los ciclos de conmutación para mantener el nivel de voltaje de salida y ajusta la relación de activación y desactivación de los ciclos para mantener la regulación. El límite de corriente también se reduce para reducir el ruido audible con cargas bajas a niveles imperceptibles. A medida que aumenta la carga, también lo hace el límite de corriente, se omiten cada vez menos ciclos de conmutación, proporcionando más potencia de salida.
Cuando U1 alcanza un estado en el que no se saltan ciclos de conmutación (simultáneamente con el punto de máxima potencia), el controlador en U1 pasa al modo CC. Cualquier aumento adicional en la demanda de corriente de carga hace que el voltaje de salida caiga. Esta caída en el voltaje de salida se refleja en el voltaje en el pin FB. A medida que cae el voltaje en el pin FB, la frecuencia de conmutación disminuirá, lo que dará como resultado una corriente de salida constante.