Αυτός ο μετατροπέας σταδιακής απόδοσης θα μετατρέψει μια είσοδο εναλλασσόμενου ρεύματος 220V από την παροχή ρεύματος σε 5V ή 12V ή 24V DC με απόδοση 90%.

Ο προτεινόμενος μετατροπέας buck είναι ένα κύκλωμα SMPS που χρησιμοποιεί το IC VIPer12A από STMicroelectronics .

Το κύκλωμα χρησιμοποιεί αμελητέο αριθμό εξωτερικών εξαρτημάτων αλλά είναι σε θέση να λειτουργεί απευθείας από την είσοδο εναλλασσόμενου ρεύματος.

Ο σχεδιασμός μετατροπέα Buck

Κοιτάζοντας το δεδομένο διάγραμμα κυκλώματος βλέπουμε ότι το στάδιο εισόδου ενσωματώνει μια αντίσταση περιορισμού υπέρτασης η οποία ενεργεί όπως μια ασφάλεια, μια δίοδος για την διόρθωση του AC και ένα δίκτυο φίλτρων LC για περαιτέρω διήθηση των κυματισμών DC.

Το φίλτρο LC που χρησιμοποιείται εδώ εξασφαλίζει καλύτερη σταθεροποίηση DC και βελτιωμένη απόκριση EMI.

Ο πυκνωτής Cin1 μπορεί να εισαχθεί για περαιτέρω ενίσχυση της λειτουργικότητας EMI.

Το IC VIPer12A γίνεται η κύρια συσκευή επεξεργαστή PWM που εκτελεί μεμονωμένα ολόκληρη τη μετατροπή buck στο κύκλωμα.

Κύρια χαρακτηριστικά

Οι κύριες προδιαγραφές της διαμόρφωσης μπορούν να γίνουν κατανοητές ως εξής:

Τάση εισόδου AC Vinac 80 - 285Vac
Ρεύμα εξόδου Iout 30mA
Ρεύμα εξόδου Iout 250mA
Τάση εξόδου Vout1 + 24 ± 10% V
Τάση εξόδου Vout2 + 5V ± 5%
Συχνότητα εναλλαγής 60 kHz
Ισχύς εξόδου ~ 1W

Πως δουλεύει

Το κύκλωμα διευκολύνει δύο εξόδους, η έξοδος 24V επιτυγχάνεται μέσω διαμόρφωσης μετατροπέα buck, ενώ η έξοδος 5V μέσω λειτουργίας επιστροφής fly.

Η τάση ανάδρασης στο IC αποκτάται από το Vout1 για την απαιτούμενη ρύθμιση της εξόδου, αυτή η τροφοδοσία εφαρμόζεται επίσης στον πείρο IC Vdd.

Η παραπάνω καλωδίωση καθίσταται δυνατή χρησιμοποιώντας μία μόνο δίοδο υψηλής τάσης και μόνο έναν πυκνωτή, για να είμαστε ακριβείς D1 και C3, καθιστώντας τις συνδέσεις και το κόστος πολύ πιο απλή.

Ο χρησιμοποιούμενος επαγωγέας L αποτελείται από δύο περιελίξεις που συνδέονται μεταξύ τους πάνω από έναν κοινό πυρήνα φερρίτη.

“πρόσθεση και αφαίρεση δυαδικών αριθμών ”

Η περιέλιξη γίνεται με κατάλληλες αναλογίες στροφής, όπου N1 = 200 στροφές και Ν2 = 60 στροφές. Και τα δύο αυτά τυλίγονται σε υλικό πυρήνα από φερρίτη PANASONIC ELC10D152E.

Οι δίοδοι Zener z1 και z2 εγκαθίστανται για να προστατεύουν τις εξόδους από υπερβολικές τάσεις.

Μια ανδρική αντίσταση φορτίου στερεώνεται σε ολόκληρο το Vout1 έτσι ώστε να μπορεί να εκτελεστεί κατάλληλος κανονισμός και στις δύο εξόδους κατά τη διάρκεια ανοικτών φορτίων.

Αν και η προσθήκη της παραπάνω αντίστασης επηρεάζει λίγο την απόδοση, βελτιώνει εξαιρετικά την απόκριση ρύθμισης τάσης του κυκλώματος.

Οι διόδους ανορθωτή που είναι σταθερές στην έξοδο είναι τύποι γρήγορης απόκρισης ανάκτησης. Το D1 είναι μια δίοδος υψηλής τάσης καθώς ενδέχεται να υποβληθεί σε υψηλές αντίστροφες τάσεις που παρέχονται από την τάση διαύλου DC ...... Το D2 είναι μια κανονική δίοδος.