Este informe de ingeniería describe una fuente de alimentación de red diseñada para proporcionar un voltaje de salida nominal de 12 V a una carga de 3 A desde un amplio rango de voltaje de entrada de 90 VCA a 265 VCA. Esta fuente de alimentación utiliza el INN3166C de la familia de dispositivos InnoSwitch3TM-CE.
Filtro y rectificador de entrada
El fusible F1 brinda protección contra fallas catastróficas. El termistor RT1 limita la corriente de irrupción de la fuente de alimentación y el varistor RV1 brinda protección contra eventos de sobretensiones en la línea. El condensador X C1 y el estrangulador de modo común L1 proporcionan un filtro para atenuar el ruido de modo común. El puente rectificador BR1 rectifica el suministro de entrada y carga los condensadores de almacenamiento masivo C2 y C3. Los condensadores C2 y C3 también filtran la entrada de CA rectificada, formando un filtro π (pi) con L2 para atenuar el ruido de modo diferencial.
INN3166C Sección primaria y auxiliar
En este diseño se utilizó una topología flyback. Un lado del transformador T1 está conectado al bus de CC rectificado y el otro lado está conectado al MOSFET de potencia integrado de 650 V dentro del INN3166C IC (U1).
Una abrazadera RCD de bajo costo que consta de D1, R3, R4 y C14 limita el voltaje máximo de drenaje debido a los efectos de la reactancia de fuga del transformador y la inductancia de traza de salida.
Cuando se aplica CA, el IC se inicia automáticamente y utiliza una fuente de corriente interna de alto voltaje para cargar el capacitor C6 del pin BPP. Durante la operación normal, el bloque primario fue alimentado por un devanado auxiliar del transformador. La salida del devanado polarizado se rectificó y filtró utilizando el diodo D2 y el condensador C5. En caso de sobretensión en la salida, el aumento de tensión en la salida del devanado de polarización hace que el diodo Zener VR2 conduzca y active la protección OVP en el controlador del lado primario del INN3166C IC. El diodo D3 evita el flujo de corriente inversa desde el capacitor BPP al capacitor de polarización durante el arranque. Las resistencias R5 y R13 limitan la corriente del capacitor de polarización al capacitor BPP.
Las resistencias R1 y R2 detectan el voltaje de línea y suministran una corriente a U1 proporcional al voltaje de CC en el capacitor C3.
Sección secundaria INN3166C
El lado secundario del INN3166C proporciona impulso a un MOSFET que proporciona voltaje de salida, detección de corriente de salida, protección de voltaje de salida y rectificación síncrona.
La rectificación de salida para la salida de 12 V la proporciona SR FET Q1. La red de amortiguamiento RC que consta de R6 y C11 en Q1 amortigua el zumbido de alta frecuencia del SR FET debido a la inductancia de fuga del devanado del transformador y la inductancia de traza secundaria.
En la operación en modo de conducción continua, el MOSFET de potencia se apaga justo antes de que el controlador del lado secundario ordene un nuevo ciclo de conmutación desde el lado primario. En modo discontinuo, el MOSFET se apaga cuando la caída de voltaje en el MOSFET está bajo tierra. El control del lado secundario del MOSFET primario evita que se encienda al mismo tiempo que el MOSFET rectificador síncrono.
Los resistores R8 y R9 forman una red divisoria de voltaje que detecta el voltaje de salida. El IC INN3166C tiene una referencia interna de 1.266 V. El condensador C12 proporciona desacoplamiento del ruido de alta frecuencia que afecta el funcionamiento de la fuente de alimentación. R11 detecta la corriente de salida con un umbral de aproximadamente 33 mV para reducir las pérdidas.