Circuit SMPS 110 V, 14 V, 5 V - schémas détaillés avec illustrations

Dans cet article, nous apprenons comment appliquer l'IC L6565 pour créer un circuit SMPS compact multi-usages 110V, 14V, 5V en utilisant un nombre minimum de composants externes.

Implémentation de flyback ZVS quasi-résonnant

L'IC L6565 de ST Microelectronics est conçu comme une puce de contrôleur principal en mode courant, pour s'adapter spécifiquement au ZVS quasi-résonnant convertisseur flyback applications. La mise en œuvre quasi-résonnante est réalisée par la démagnétisation d'une entrée de détection de transformateur, qui est utilisée pour allumer un mosfet d'alimentation connecté.

Lors du fonctionnement de ce circuit intégré dans un convertisseur, les variations de la capacité de puissance du convertisseur sont compensées par un étage d'avance de ligne acquise par la tension de ligne.

Schéma

Chaque fois que la charge connectée est minimale ou absente, l'IC affiche une caractéristique unique qui réduit automatiquement la fréquence de fonctionnement du convertisseur, tout en garantissant le fonctionnement aussi loin que possible autour du niveau ZVS.

Les convertisseurs utilisant IC L6565 permettent non seulement une faible consommation de la conception grâce à un faible courant de démarrage et un faible courant de repos soutenu, le système s'assure qu'il est parfaitement conforme Directives SMPS Blue Angel et Energy Star .

En plus des fonctionnalités expliquées ci-dessus, la puce comprend également une fonction de désactivation automatique configurable, une fonction de détection et d'arrêt de courant intégrée, ainsi qu'une entrée de tension de référence précise pour exécuter les fonctions de régulation de base et une protection idéale contre les surcharges à deux étages.

Comment fonctionne ce SMPS 110V / 14V / 5V:

Dans les circuits SMPS quasi-résonants, le fonctionnement est mis en œuvre en synchronisant la fréquence de commutation ON du mosfet avec la fréquence de démagnétisation du transformateur, ce qui est généralement accompli en détectant le front descendant ou le front négatif de la tension d'enroulement correspondante du transformateur.

La procédure ci-dessus est exécutée très simplement par l'IC L6565 via un brochage exclusivement désigné et en utilisant une seule résistance.

Cette opération active la fonction de fonctionnement à fréquence variable de tension et de courant (en réponse à des situations de courant de tension d'entrée variable).

Le circuit est conçu pour fonctionner approximativement dans le mode opérationnel DCM (mode de conduction discontinue) et CCM (mode de conduction continue) du transformateur, qui peut être comparé tout à fait comme un convertisseur de starter auto-oscillant à sonnerie ou un convertisseur RCC.

La broche n ° 8 qui est le Vcc de l'IC acquiert une tension d'alimentation de fonctionnement d'un réseau de régulateur externe, qui définit un rail 7V en interne, et cette tension aide à exécuter toute la fonctionnalité de l'IC et pour toutes les exécutions spécifiées, associées à ses brochages restants.

Le circuit intégré comprend un circuit de bande interdite intégré qui permet la génération d'une tension de référence précise de 2,5 V pour assurer une régulation améliorée de la boucle de contrôle utilisée avec la fonctionnalité de rétroaction principale.

Vous trouverez également un verrouillage de sous-tension ou un comparateur UVLO avec hystérésis dans la conception, qui permet à la puce de s'arrêter au cas où le Vcc tomberait en dessous d'une limite de tension spécifiée.

Un étage de détection de courant nul qui est intégré dans le circuit intégré devient responsable ou commute le mosfet d'alimentation externe en réponse à chaque impulsion de bord négatif en dessous du niveau de 1,6 V qui est alimenté à ce brochage pertinent marqué comme ZCD (broche # 5).

Cependant, en gardant à l'esprit le facteur d'immunité au bruit et pour le contrôler efficacement, le bloc de déclenchement associé doit être activé avant que la broche n ° 5 ne puisse tomber en dessous de 1,6 V, en activant un + 2,1 V sur ce brochage.

Ce processus aide à détecter la démagnétisation du transformateur requise pour le fonctionnement quasi-résonant, dans lequel l'enroulement auxiliaire du transformateur fournit le signal requis à l'entrée ZCD, en plus de l'alimentation du circuit intégré.

Dans un autre procédé dans lequel les mosfets peuvent être destinés à fonctionner en mode PWM plutôt qu'en mode quasi-résonant, le processus ci-dessus peut être utilisé pour synchroniser le commutateur mosfet ON en réponse à des impulsions négatives provenant d'une source externe.

Option d'arrêt

Dans de tels cas, le bloc de déclenchement est forcé de passer par un arrêt momentané dès que le mosfet est éteint. Cela aide à atteindre quelques objectifs:

1) Pour s'assurer que les impulsions à bords négatifs suivant la démagnétisation de l'inductance de fuite ne déclenchent pas accidentellement l'étage du circuit ZCD, et
2) Acquitter le fonctionnement appelé repli de fréquence.

Pour initier le mosfet externe au démarrage, un étage de démarrage interne que j'ai utilisé, qui permet à l'étage de commande d'exécuter une impulsion de déclenchement vers la porte mosfet, cela devient nécessaire en raison de l'absence d'un signal d'initialisation au mosfet de la broche ZCD .

Afin de maintenir au minimum le composant externe associé à un enroulement auxiliaire ou à une éventuelle horloge externe, la tension à la broche ZCD est activée avec un double serrage.

La tension de serrage supérieure est fixée à 5,2 V tandis que le potentiel de serrage inférieur est rendu à un VBE au-dessus du niveau du sol.

Cela permet à l'interface d'être configurée à l'aide d'une seule résistance externe pour limiter le courant de source qui est en outre shunté par le brochage correspondant selon les valeurs spécifiées définies pour les tensions de serrage internes.

Pour plus d'informations concernant les étages internes supplémentaires de ce circuit SMPS évalué à 110 V, 14 V et 5 V, vous pouvez vous référer au fiche technique originale du L6565

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