Este documento es un informe de ingeniería que describe una fuente de alimentación integrada de salida única de 20 V y 500 mA que utiliza dispositivos de la familia de circuitos integrados LinkSwitch-CV. Este diseño ofrece un rendimiento excelente al mismo tiempo que exhibe una alta densidad de potencia y eficiencia habilitadas por el alto nivel de integración.
Protección de entrada y filtrado EMI
Los fusibles F1 y RT1 proporcionan protección contra sobretensiones y corriente de entrada. El puente rectificador BR1 rectifica el voltaje de línea de CA y proporciona CC rectificada de onda completa a C1. Los condensadores C1, L1 y C2 forman un filtro pi y se utilizan para reducir las emisiones conducidas en modo diferencial.
etapa de potencia
Un circuito que consta de controladores de conmutación U1, T1, D1 y C5 forma una configuración de derivación que se utiliza para reducir el voltaje de entrada de CA rectificado. El circuito también incluye un circuito amortiguador y un suministro de polarización.
Usé un LinkSwitch-CV IC y lo configuré como un controlador de lado alto. El LNK626DG IC fue elegido para entregar una potencia típica de 10 W. Cuando se enciende el MOSFET de potencia, la corriente aumenta y fluye a través del transformador T1 y la salida. El diodo de rueda libre D1 está polarizado inversamente. El condensador C3 conectado al pin BYPASS está cargado. La corriente continúa aumentando hasta que alcanza el límite de corriente establecido por el condensador C3. Esto apaga el MOSFET de potencia. Cuando se apaga el MOSFET de potencia, la energía en T1 se acopla a la salida. La corriente máxima del devanado de salida aumenta por la relación del inductor. Esta corriente escalonada sale del devanado de salida y regresa a la carga a través del diodo de rueda libre D1.
El diodo de rueda libre D1 debe ser del tipo ultrarrápido. Se debe utilizar un tiempo de recuperación inversa tRR < 25 ns a temperaturas superiores a 70 °C. Dado que el modo de operación continua siempre ocurre en el arranque, no se puede usar un diodo lento ya que el pico de corriente del borde ascendente es alto, lo que termina la operación y evita que la salida alcance la regulación.
Durante el funcionamiento normal, el pin BYPASS (BP) se alimenta desde la salida principal del circuito a través de D3 y R3. R3 debe optimizarse para un consumo de energía de entrada sin carga muy bajo.
Para el capacitor de salida C5, elija un capacitor de ESR muy bajo para minimizar la ondulación de salida a menos de 200 mV.
La energía de fuga en T1 provoca un pico de voltaje de drenaje. Los picos de voltaje de drenaje deben limitarse a menos del 90% de la clasificación de voltaje de ruptura. Se utiliza un circuito amortiguador que consta de RCD (D2, C4, R4 y R5) para minimizar los picos en el borde de ataque. La optimización del diseño del amortiguador puede minimizar el zumbido del voltaje de drenaje.
Bucle de retroalimentación
El voltaje de salida se regula con retroalimentación indirecta. Los devanados auxiliares de T1, R1 y R2 forman un circuito de retroalimentación. Las resistencias R1 y R2 están configuradas para proporcionar un voltaje de salida de 20 V.