110V, 14V, 5V SMPS Circuit - แผนผังรายละเอียดพร้อมภาพประกอบ

ในโพสต์นี้เราได้เรียนรู้วิธีการใช้ IC L6565 เพื่อสร้างวงจรอเนกประสงค์ขนาดกะทัดรัด 110V, 14V, 5V SMPS โดยใช้ส่วนประกอบภายนอกขั้นต่ำ

การใช้ ZVS flyback แบบเสมือนจริง

IC L6565 จาก ST Microelectronics ได้รับการออกแบบให้เป็นชิปคอนโทรลเลอร์หลักในโหมดปัจจุบันเพื่อให้เหมาะกับ ZVS เสมือนเรโซแนนต์โดยเฉพาะ ตัวแปลง flyback แอปพลิเคชัน การใช้งานกึ่งเรโซแนนซ์สามารถทำได้โดยการล้างอำนาจแม่เหล็กของอินพุตการตรวจจับหม้อแปลงซึ่งใช้สำหรับการเปิดมอสเฟ็ตกำลังที่ต่ออยู่

ในระหว่างการทำงานของ IC นี้ในคอนเวอร์เตอร์ความแปรผันของกำลังไฟฟ้าของคอนเวอร์เตอร์จะได้รับการชดเชยโดยขั้นตอนการป้อนบรรทัดไปข้างหน้าที่ได้มาจากแรงดันไฟฟ้าของสาย

แผนภูมิวงจรรวม

เมื่อใดก็ตามที่โหลดที่เชื่อมต่อน้อยที่สุดหรือขาดหายไป IC จะแสดงคุณลักษณะเฉพาะซึ่งจะลดความถี่ในการทำงานของตัวแปลงโดยอัตโนมัติและยังทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานจะอยู่ที่ระดับ ZVS มากที่สุด

ตัวแปลงที่ใช้ IC L6565 ไม่เพียง แต่ช่วยให้การออกแบบใช้พลังงานต่ำผ่านกระแสเริ่มต้นที่ต่ำและกระแสไฟที่หยุดนิ่งต่ำอย่างต่อเนื่องระบบยังตรวจสอบให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับ แนวทาง SMPS ของ Blue Angel และ Energy Star .

นอกเหนือจากคุณสมบัติที่อธิบายไว้ข้างต้นชิปยังมีฟังก์ชั่นปิดการใช้งานอัตโนมัติที่กำหนดค่าได้ความรู้สึกกระแสไฟฟ้าในตัวและฟังก์ชั่นการปิดเครื่องและยังมีอินพุตแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานฟังก์ชั่นการควบคุมขั้นพื้นฐานและการป้องกันการโอเวอร์โหลดสองขั้นตอนในอุดมคติ

วิธีการทำงานของ SMPS 110V / 14V / 5V:

ในวงจร SMPS กึ่งเรโซแนนซ์การดำเนินการจะดำเนินการโดยการซิงโครไนซ์ความถี่เปิดสวิตช์ของ mosfet กับความถี่ในการขจัดแม่เหล็กของหม้อแปลงซึ่งโดยทั่วไปทำได้โดยการตรวจจับขอบที่ตกลงมาหรือขอบด้านลบของแรงดันไฟฟ้าที่คดเคี้ยวของหม้อแปลง

ขั้นตอนข้างต้นดำเนินการโดย IC L6565 ผ่านพินเอาต์ที่กำหนดโดยเฉพาะและใช้ตัวต้านทานตัวเดียว

การดำเนินการนี้เปิดใช้งานคุณลักษณะการทำงานของแรงดันไฟฟ้าความถี่ตัวแปรปัจจุบัน (เพื่อตอบสนองต่อสถานการณ์กระแสไฟฟ้าของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่แตกต่างกัน)

วงจรได้รับการออกแบบให้ทำงานโดยประมาณภายในโหมดการทำงานของ DCM (Discontinuous Conduction Mode) และ CCM (Continuous Conduction Mode) ของหม้อแปลงซึ่งสามารถเปรียบเทียบได้เหมือนกับตัวแปลงโช้กแบบสั่นด้วยตัวเองหรือตัวแปลง RCC

พิน # 8 ซึ่งเป็น Vcc ของ IC จะได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้จากเครือข่ายควบคุมภายนอกซึ่งตั้งราง 7V ไว้ภายในและแรงดันไฟฟ้านี้จะช่วยในการเรียกใช้ฟังก์ชันทั้งหมดของ IC และสำหรับการดำเนินการที่ระบุทั้งหมดซึ่งเกี่ยวข้องกับ pinouts ที่เหลืออยู่

IC ประกอบด้วยวงจร bandgap ในตัวซึ่งช่วยให้สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง 2.5V ได้อย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปรับปรุงกฎระเบียบของลูปควบคุมที่ใช้กับฟังก์ชันป้อนกลับหลัก

นอกจากนี้คุณยังจะพบตัวปิดแรงดันไฟฟ้าต่ำหรือตัวเปรียบเทียบ UVLO ที่มีฮิสเทอรีซิสในการออกแบบซึ่งช่วยให้ชิปปิดตัวลงในกรณีที่ Vcc ลดลงต่ำกว่าขีด จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่ระบุ

ขั้นตอนการตรวจจับกระแสเป็นศูนย์ซึ่งรวมอยู่ใน IC จะกลายเป็นผู้รับผิดชอบหรือเปลี่ยนมอสเฟ็ทไฟฟ้าภายนอกเพื่อตอบสนองต่อพัลส์ที่มีขอบด้านลบที่ต่ำกว่าระดับ 1.6V ที่ป้อนให้กับพินที่เกี่ยวข้องนี้ซึ่งทำเครื่องหมายเป็น ZCD (พิน # 5)

อย่างไรก็ตามการคำนึงถึงปัจจัยการป้องกันเสียงรบกวนและเพื่อควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพบล็อกทริกเกอร์ที่เกี่ยวข้องจะต้องเปิดใช้งานก่อนที่พิน # 5 จะได้รับอนุญาตให้ต่ำกว่า 1.6V โดยการเปิดใช้งาน + 2.1V บนพินนี้

กระบวนการนี้ช่วยในการตรวจจับการล้างอำนาจแม่เหล็กของหม้อแปลงที่จำเป็นสำหรับการทำงานกึ่งเรโซแนทซึ่งขดลวดเสริมของหม้อแปลงจะให้สัญญาณที่ต้องการไปยังอินพุต ZCD นอกเหนือจากแหล่งจ่าย IC

ในวิธีอื่นที่ mosfets อาจตั้งใจให้ทำงานในโหมด PWM แทนที่จะเป็นโหมด quasi-resonanat กระบวนการข้างต้นสามารถใช้สำหรับซิงโครไนซ์สวิตช์ mosfet เพื่อตอบสนองต่อพัลส์เชิงลบจากแหล่งภายนอก

ปิดตัวเลือก

ในกรณีเช่นนี้บล็อกทริกเกอร์จะถูกบังคับให้ต้องผ่านการปิดชั่วขณะทันทีที่ปิด mosfet สิ่งนี้ช่วยให้บรรลุวัตถุประสงค์สองประการ:

1) เพื่อให้แน่ใจว่าพัลส์ที่มีขอบด้านลบหลังจากการลดความเหนี่ยวนำการรั่วไหลไม่ทำให้เกิดวงจร ZCD โดยไม่ได้ตั้งใจและ
2) เพื่อรับทราบการทำงานที่เรียกว่าการพับความถี่

ในการเริ่มต้น mosfet ภายนอกเมื่อเริ่มต้นระบบขั้นตอนการเริ่มต้นภายในที่ฉันใช้ซึ่งทำให้สเตจไดรเวอร์สามารถเรียกใช้พัลส์ทริกเกอร์ไปยังประตู mosfet สิ่งนี้จำเป็นเนื่องจากไม่มีสัญญาณเริ่มต้นไปยัง mosfet จากพิน ZCD .

เพื่อให้ส่วนประกอบภายนอกสัมพันธ์กับขดลวดเสริมหรือนาฬิกาภายนอกที่เป็นไปได้น้อยที่สุดแรงดันไฟฟ้าที่ขา ZCD จะเปิดใช้งานด้วยการหนีบสองครั้ง

แรงดันไฟฟ้าของแคลมป์ด้านบนได้รับการแก้ไขที่ 5.2V ในขณะที่ความสามารถในการหนีบด้านล่างแสดงผลที่ VBE หนึ่งตัวเหนือระดับพื้นดิน

สิ่งนี้ช่วยให้สามารถกำหนดค่าอินเทอร์เฟซโดยใช้ตัวต้านทานภายนอกเพียงตัวเดียวเพื่อ จำกัด กระแสที่มาซึ่งจะถูกปัดเศษด้วยพินเอาต์ที่เกี่ยวข้องตามค่าที่ระบุที่กำหนดไว้สำหรับแรงดันไฟฟ้าหนีบภายใน

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับขั้นตอนภายในเพิ่มเติมของวงจร SMPS พิกัด 110V, 14V และ 5V นี้คุณสามารถดูได้ที่ไฟล์ เอกสารข้อมูลดั้งเดิมของ L6565

st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/b9/c5/7a/59/60/8e/42/14/CD00002330.pdf/files/CD00002330.pdf/jcr:content/translations/en CD00002330.pdf