110V, 14V, 5V SMPS-circuit - gedetailleerde diagrammen met illustraties

In dit bericht leren we hoe we de IC L6565 kunnen toepassen voor het maken van een compact multifunctioneel 110V, 14V, 5V SMPS-circuit met een minimaal aantal externe componenten.

Implementatie van quasi-resonante ZVS-flyback

De IC L6565 van ST Microelectronics is ontworpen als een current-mode primaire controllerchip, speciaal voor quasi-resonante ZVS flyback-omzetter toepassingen. De quasi-resonante implementatie wordt bereikt door demagnetisatie van een transformator-detectie-ingang, die wordt gebruikt voor het inschakelen van een aangesloten power mosfet.

Tijdens de bewerkingen van dit IC in een omzetter worden de variaties in het vermogen van de omzetter gecompenseerd door een lijndoorvoer-voorwaartse trap die wordt verkregen via de lijnspanning.

Schakelschema

Telkens wanneer de aangesloten belasting minimaal of afwezig is, vertoont de IC een unieke functie die de bedrijfsfrequentie van de omvormer automatisch verlaagt en toch de werking zo ver mogelijk rond het ZVS-niveau verzekert.

Omvormers die IC L6565 gebruiken, zorgen niet alleen voor een laag verbruik van het ontwerp door een lage aanloopstroom en een aanhoudende lage ruststroom, het systeem zorgt ervoor dat het perfect voldoet aan Blue Angel en Energy Star SMPS-richtlijnen ​

Naast de hierboven toegelichte functies, bevat de chip ook een configureerbare automatische uitschakelfunctie, een ingebouwde stroomdetectie en uitschakelfunctie, en ook een nauwkeurige referentiespanningsingang voor het uitvoeren van basisregelfuncties, en een ideale tweetraps overbelastingsbeveiliging.

Hoe deze 110V / 14V / 5V SMPS werkt:

In quasi-resonante SMPS-circuits wordt de werking geïmplementeerd door de inschakelfrequentie van de mosfet te synchroniseren met de demagnetisatiefrequentie van de transformator, wat over het algemeen wordt bereikt door de neergaande flank of de negatieve flank van de relevante wikkelspanning van de transformator te detecteren.

De bovenstaande procedure wordt heel eenvoudig uitgevoerd door de IC L6565 via een exclusief aangewezen pinout en met slechts een enkele weerstand.

Deze bewerking maakt de functie spanning, stroom met variabele frequentie mogelijk (in reactie op een variërende ingangsspanningstroomsituatie).

Het circuit is ontworpen om ongeveer binnen de DCM (Discontinuous Conduction Mode) en CCM (Continuous Conduction Mode) operationele modus van de transformator te werken, die vergelijkbaar is met een rinkelende zelfoscillerende smoorspoelomvormer of RCC-omzetter.

De pin # 8 die de Vcc van de IC is, verkrijgt een werkende voedingsspanning van een extern regulatornetwerk, dat intern een 7V-rail instelt, en deze spanning helpt om de volledige functionaliteit van de IC te laten werken en voor alle gespecificeerde uitvoeringen, geassocieerd met de resterende pinouts.

Het IC bevat een ingebouwd bandgap-circuit dat het genereren van een nauwkeurige 2,5V referentiespanning mogelijk maakt om een ​​verbeterde regeling van de regellus die wordt gebruikt met primaire feedbackfunctionaliteit te garanderen.

U vindt ook een onderspanningsvergrendeling of UVLO-comparator met hysterese in het ontwerp, waarmee de chip kan worden uitgeschakeld als de Vcc onder een bepaalde spanningslimiet daalt.

Een nulstroomdetectietrap die in de IC is geïntegreerd, wordt verantwoordelijk of schakelt de externe stroom-mosfet om in reactie op elke negatieve puls onder het 1,6V-niveau dat wordt toegevoerd aan deze relevante pinout gemarkeerd als ZCD (pin # 5).

Echter, rekening houdend met de ruisimmuniteitsfactor en om deze effectief te beheersen, moet het bijbehorende triggerblok worden geactiveerd voordat pin # 5 onder 1,6 V mag komen, door een + 2,1 V op deze pinout in te schakelen.

Dit proces helpt bij het detecteren van de demagnetisatie van de transformator die nodig is voor de quasi-resonanat-werking, waarbij de hulpwikkeling van de transformator het vereiste signaal aan de ZCD-ingang levert, naast de IC-voeding.

In een alternatieve methode waarbij de mosfets bedoeld zijn om in de PWM-modus te werken in plaats van de quasi-resonanat-modus, kan het bovenstaande proces worden gebruikt voor het synchroniseren van de mosfet-schakelaar AAN als reactie op negatieve pulsen van een externe bron.

Optie afsluiten

In dergelijke gevallen wordt het triggerblok gedwongen om door een tijdelijke uitschakeling te gaan zodra de mosfet wordt uitgeschakeld. Dit helpt om een ​​aantal doelen te bereiken:

1) Om ervoor te zorgen dat de negatieve scherpe pulsen volgend op de demagnetisatie van de lekinductie niet per ongeluk de ZCD-circuitstap activeren, en
2) Om de werking te erkennen die wordt aangeduid als frequentie-foldback.

Om de externe mosfet bij het opstarten te initiëren, heb ik een interne startertrap gebruikt die de driver-stage in staat stelt een triggerpuls naar de mosfet-poort uit te voeren, dit wordt noodzakelijk vanwege het ontbreken van een initialisatiesignaal naar de mosfet van de ZCD-pin .

Om de externe component tot een minimum te beperken in verband met hulpwikkeling of een mogelijke externe klok, wordt de spanning op de ZCD-pin ingeschakeld met een dubbele klemming.

De bovenste klemspanning is vastgesteld op 5,2 V, terwijl de onderste klempotentiaal wordt weergegeven op één VBE boven het grondniveau.

Hierdoor kan de interface worden geconfigureerd met slechts één externe weerstand voor het beperken van de bronstroom die bovendien wordt overbrugd door de relevante pinout volgens de gespecificeerde waarden die zijn ingesteld voor de interne klemspanningen.

Voor meer informatie over de extra interne trappen van dit 110V, 14V en 5V SMPS-circuit, kunt u de originele datasheet van 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