Este es un informe de ingeniería que describe fuentes de alimentación integradas de salida dual de 0,3 A, 5 V y 0,7 A, 12 V que utilizan la familia de circuitos integrados InnoSwitch3-EP, INN3672C-H602. Este diseño demuestra la alta densidad de potencia y la eficiencia que se puede lograr con un alto nivel de integración al mismo tiempo que ofrece un rendimiento excelente.
Filtrado EMI de entrada
El fusible F1 proporciona aislamiento del circuito y protección contra fallas de componentes, y el termistor RT1 limita la corriente de irrupción y brinda protección contra sobretensiones. El puente rectificador BR1 rectifica el voltaje de línea de CA y proporciona CC rectificada de onda completa a través del filtro que consta de C2 y C3. La inductancia diferencial de L1 y los condensadores C2 y C3 proporcionan filtrado de ruido diferencial.
InnoSwitch3-EP primario
Un lado del primario del transformador está conectado al bus de CC rectificado y el otro lado está conectado al MOSFET de potencia integrado de 725 V dentro del InnoSwitch3-EP IC (U1). Una abrazadera RCD de bajo costo que consta de D1, R22, R8 y C4 limita el voltaje máximo de drenaje debido a los efectos de la inductancia de fuga del transformador. Cuando se aplica CA por primera vez, el IC se inicia automáticamente y utiliza una fuente de corriente interna de alto voltaje para cargar el capacitor C6 del pin BPP.
Secundario IC InnoSwitch3-EP
El lado secundario del InnoSwitch3-EP proporciona voltaje de salida, detección de corriente de salida y control a un MOSFET que proporciona rectificación síncrona. La corriente de salida total es detectada por R12 entre los pines IS y GND y tiene un umbral de aproximadamente 35 mV para reducir las pérdidas. Una vez que se excede el umbral de detección de corriente, el dispositivo ajusta el número de pulsos de conmutación para mantener una corriente de salida total constante. La rectificación de salida para la salida de 5 V la proporciona SR FET Q1. El capacitor C18 de ESR muy bajo proporciona filtrado, mientras que el inductor L3 y el capacitor C12 forman un filtro de segunda etapa que atenúa significativamente la ondulación y el ruido de alta frecuencia en la salida de 5 V.
La rectificación de salida para la salida de 12 V la proporciona SR FET Q2. Un capacitor C19 de ESR muy bajo proporciona filtrado, mientras que el inductor L2 y el capacitor C14 forman un filtro de segunda etapa que atenúa significativamente la ondulación y el ruido de alta frecuencia en la salida de 12 V. La red de amortiguamiento RC que consta de R24 y C22 en Q1 y R25 y C21 en Q2 atenúa el timbre de alta frecuencia del SR FET. Esto se debe a la inductancia de fuga del devanado del transformador y a la inductancia de traza secundaria. Las puertas de Q1 y Q2 se activan en función del voltaje del devanado detectado a través de R9 y el pin FWD del IC.
El lado secundario del IC se autoalimenta con el voltaje directo del devanado secundario o el voltaje de salida. El voltaje de salida alimenta el dispositivo y se alimenta al pin VO, cargando el capacitor de desacoplamiento C7 y el regulador interno. Cuando el voltaje de salida detectado cae por debajo de 3 V, la unidad entrará en un reinicio automático. Los resistores R16, R27 y R13 forman una red divisora de voltaje que detecta el voltaje de salida de ambas salidas para mejorar la regulación cruzada. El diodo Zener VR2 mejora la regulación cruzada cuando solo se carga la salida de 5 V. Esto operará la salida de 12 V en el extremo superior de la especificación.