Автор: Департамент по применению компании Power Integrations
Номер документа DER-92.
Особенности данного решения:
Очень низкое число элементов (необходимо всего 9 элементов).
Низкая стоимость, компактные габариты, небольшой вес.
Не требует подключения оптопары.
Высокий КПД (около 70%)
ЭМИ удовлетворяют требованию EN55022B.
1. Внешний вид такого источника питания представлен на рисунке 1.
Рис.1 Внешний вид конструктива.
2. Спецификация на источник питания.
Описание
Обозначение
Мин
Норма
Макс
Ед. изм
Примечание
Вход
Напряжение
Частота сети
Потребление на х.х (при входе 230 В)
Vin
Fline
85
47
50/60
-
265
64
VAC
Hz
W
2х проводная питающая сеть.
Выход
Выходное напряжение 1
Выходная нестабильность 1
Выходной ток 1
Продолжительная выходная мощность
Пиковая выходная мощность
Vout1
Vripple1
Iout1
Pout
Pout_peak
13
40
0.5
0.5
V
mV
mA
W
W
+/- 5%
Полоса 20 MHz
КПД при полной нагрузке
n
70
%
Pout=max Tamb=25C
Уровень ЭМИ
Напряжение изоляции
Выброс напряжения
удовлетворяет CISPR22B / EN55022B, IEC950, UL1950 class 2
Диапазон рабочих температур
Tamb
0
25
50
C
свободная конвекция.
3. Схема источника питания представлена на рисунке.
Рис.2 Схема источника питания.
4. Описание работы схемы.
Это очень простая схема. Она содержит всего 9 компонентов. Резисторы RF1 и RF2, а также конденсаторы С1 и С2 формируют ЭМИ фильтр. C1, C2 и RF2 подключены так, чтобы сформировать П-образный фильтр, который хорошо подавляет дифференциальные помехи, кроме этого данные элементы стабилизирую постоянное напряжение на входе. Резистор RF1 жароустойчивый предохранитель. RF2 - просто жароустойчивый. В этой схеме, микросхема LNK302P включена без обратной связи. Это тот редкий случай, когда представитель семейства LinkSwitch-TN не имеет функции авторестарта, таким образом, когда пин обратной связи остается неподключенным, MOSFET транзистор микросхемы отрабатывает каждый цикл, пока не будет ограничен выходной ток (либо пока не наступит максимальный рабочий цикл). Всвязи с тем, что схема работает строго в режиме с разрывом тока основного дросселя (discontinuous conduction mode), для выходного выпрямления мы можем применить диод UF4005 с временем восстановления 75 ns. Топология buck-boost обладает еще одним достоинством - при выходе из строя ключа, цепь выхода оказывается изолированной от цепи входа. Преобразователь работает на частоте в 66 kHz, энергия поступает в светодиоды каждый рабочий цикл. Так как схема работает в режиме с разрывом тока основного дросселя, определенное количество энергии запасается на каждом цикле в дросселе L2, после чего она полностью поступает в нагрузку (Светодиоды). Форма тока в светодиодах носит треугольный характер, вершина которого определяется ограничением по току микросхемы LNK302P. Ток нагрузки получается независимым от входного напряжения. Надо заметить, что при этом необходимость в выходном фильтрующем электролите отпадает.