Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений.
Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.
Двухканальный источник питания мощностью 20W для высокотемпературных применений.
Двухканальный источник питания мощностью 20W для высокотемпературных применений.
Автор Геннадий Бандура Email: Bandura (at) macrogroup.ru www.macrogroup.ru
тел. +7 (812) 370 60 70
Двухканальный источник питания мощностью 20W для высокотемпературных применений.
Краткая спецификация:
Входное напряжение: 85-265 VAC
Выходные каналы: 12V/1.25A и -14V/0.4A
Применение: Оборудование, работающее при высоких температурах (к примеру кухонное оборудование).
Номер документа: DER-53
Автор документа: Департамент по применению Power Integrations.
Достоинства этого решения:
1) Работа при повышенной температуре окружающей среды. Работоспособен при Tamb=105C.
2) TOP247Y работает на частоте в 66 кHz, что снижает потери и размер фильтра ЭМИ.
3) Снижены габариты печатного узла 7"x5".
4) Высокий КПД>85% при работе на полной нагрузке.
Внешний вид источника питания.
Полная спецификация:
Описание
Обозначение
Мин.
Норма
Макс.
Ед. изм
Вход
Напряжение
Частота
Потребление на холостом ходу (230VAC).
Vin
fline
85
47
50/60
265
64
0.3
VAC
Hz
W
Выход
Напряжение 1 канал
Пульсация 1 канал
Ток 1 канал
Напряжение 2 канал
Пульсация 2 канал
Ток 2 канал
Выходная мощность (RMS)
Выходная мощность (пиковая)
Vout1
Vripple1
Iout1
Vout2
Vripple2
Iout2
Pout
Pout_peak
0.25
0.05
12
-14
50
1.25
100
0.4
20.6
40
V
mV
A
V
mV
A
W
W
КПД
n
-
85
-
%
Параметры безопасности и ЭМИ
Соответствуют CISPR22B / EN55022B, IEC950, UL1950 Class II
Рабочий диапазон окружающей температуры
Tamb
0
-
105
C
Схема источника питания (кликните на схему для увеличения):
Описание работы схемы:
Схема на рисунке выше представляет собой обратноходовый преобразователь на базе микросхемы TOP247Y. Схема спроектирована на диапазон входных напряжений 85-265 VAC и на выходе выдает 2 напряжения: +12V (at) 1.25A и -14V (at) 0.4A.
Конденсатор С1 вместе с индукцией рассеяния L1 фильтруют дифференциальную помеху, в то же время д1 еще снижает синфазную помеху.
Мостовой выпрямитель выполненый на дискретных элементах D1-D4 и конденсатор С2 формируют первичную шину высокого постоянного напряжения. С3 снимает высокочастотный "звон". Резистор R1 подавляет ЭМИ средней частоты. Высокое постоянное напряжение прикладывается к выводу первичной обмотки трансформатора T1. Другой вывод этой обмотки управляется MOSFET транзистором интегрированным в U1. Диоды D6 и D5 срезают высоковольтные выбросы образующиеся из-за индукции рассеяния трансформатора при выключении MOSFET транзистора. Емкость С4 снижает температуру D5 шунтированием высоковольтных выбросов. Резистор R2 подавляет высокочастотный "звон" на стоке. Резистор R3 устанавливает нижний порог отключения в 69 Вольт, при этом он же устанавливает верхний порог отключения в 320 Вольт. Резистор R4 устанавливает ограничение по току микросхемы U1 в пределах 40% от максимального. Это ограничивает выходной ток при критических условиях работы источника. С5 шунтирует вывод CONTROL микросхемы U1. У емкости С6 3 функции. Обеспечивает U1 необходимой энергией во время старта, обеспечивает функцию авторестарта при критических условиях а также играет роль коэфициента усиления U1, как функции от частоты. R5 стабилизирует петлю обратной связи источника питания. Диод D7 и емкость С19 обеспечивают выпрямление и фильтрацию напряжения смещения для U1 и U2.
Выход трансформатора T1 выпрямляется и фильтруется элементами D8, C10-C11, D9 и C14. Дроссель L2(L3), элементы C12(C15) и С13(С16) - обеспечивают дополнительную высокочастотную фильтрацию. Резистор R6(R7) и С8(С9) обеспечивают демпфирование D8(D9). Это особо важно для работы в режиме холостого хода и для подавления высокочастотных ЭМИ. При этом этими элементами можно управлять для подстройки источника питания под свои нужды. Увеличение С8 и снижение R6 будет увеличиваться подавление высокочастотных ЭМИ, но ценой этого будет увеличение энергопотребления на холостом ходу.
Резисторы R11 и R12 делят выходное напряжение и прикладывают его на вывод уcилителя ошибки микросхемы U1. Стабилизатор U3 управляет оптопарой U2 через резистор R6 для передачи информации по обратной связи на вывод CONTROL микросхемы U1. Кроме этого выход оптопары питает U1 во ремя нормальной работы схемы. Диод D8 и С18 защищают источник питания от перенапряжения при старте. Резистор R9 разряжяет С18 при отключении источника питания. Компоненты С6, С17, R5, R10, R8 компенсируют обратную связь.
Разводка печатного узла:
Перечень элементов.
N
Кол-во
Обозначение
Part number
Описание
Производитель
Номинал
1
1
C1
ECQ-U2A224ML
220nF, 275 VAC, Film, X2
Panasonic
220nF
2
1
C2
UVZ2G221MRD
220uF, 450V, Electrolytic, Gen.Purpose
Nichicon
220uF
3
1
C3
5GASS20
20nF, 500 V, Disc Ceramic
Vishay
20nF
4
1
C4
ECK-D3A472KBN
4.7nF, 1 kV, Disc Ceramic
Panasonic
4.7nF
5
4
C5 C13 C16 C17
ECU-S1H104KBB
100nF, 50 V, Ceramic, X7R
Panasonic
100nF
6
1
C6
KME16VB47RM5X11LL
47uF, 16 V, Electrolytic, Gen. Purpose, (5 x 11)
United Chemi-Con
47uF
7
1
C7
440LD22
2.2nF, Ceramic, Y1
Vishay
2.2nF
8
2
C8 C9
NCD471K1KVY5F
470pF, 1 kV, Disc Ceramic
NIC Components Corp
470pF
9
2
C10 C11
LXZ35VB102MK25LL
1000uF, 35 V, Electrolytic, Low ESR, 30mOhm, (12.5 x 25)
United Chemi-Con
1000uF
10
2
C12 C15
KME35VB101M6X11LL
100uF, 35 V, Electrolytic, Gen. Purpose, (8 x 11.5)
United Chemi-Con
100uF
11
1
C14
KZE35VB471MJ20LL
470uF, 35 V, Electrolytic, Very Low ESR, 23mOhm, (10 x 20)
2) Зависимость входной потребляемой мощности от входного напряжения при минимальной нагрузке.
3) Нестабильность выходного напряжения по нагрузке.
4) Нестабильность выходного напряжения по сети.
5) Тепловые характеристики.
Для осуществления замеров температуры блок питания был помещен в термошкаф с температурой 105С. После наступления теплового равновесия были размещены термопары на критические с точки зрения температуры элементы схемы: микросхему TOPSwitch, импульсный трансформатор и выходной выпрямительный диод. При выходе источника питания на полную мощность и при длительной работе на этой мощности не было замечено значительных отклонения от изначальной температуры.
Данные с термопар сведены в таблицу.
Температура (С)
Элемент
115VAC
230VAC
Окружающая среда
105
105
Трансформатор (T1)
109
105
TOPSwitch (U1)
105
105
Выпрямитель (D8)
105
105
Конденсатор (С8)
105
105
Уровень наведенных ЭМИ.
Замеры наведенных ЭМИ прототипа источника питания были осуществлены с целью выяснить эффективность входного фильтра, конструкции трансформатора и правильности разводки печатной платы. Замеры проводились при входном напряжении 115VAC/60Hz с максимальной пиковой нагрузкой приложенной к обоим каналам.
Результаты замеров проедставлены в диаграмах:
1) Фаза
2) Нейтраль
Купить образцы микросхем Power Integrations, заказать бесплатную литературу и программное обеспечение, а также получить квалифицированную техническую поддержку вы сможете у эксклюзивного дистрибьютора Power Integrations в России - компании Макро Групп.
Мы используем сервисы метрических программ интернет-статистики, необходимые для сбора информации
о действиях Пользователей на сайте, улучшения качества сайта и его содержания.
Оставаясь на сайте, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности