Bez tytu³u-4 - Serwis Elektroniki

TOPSwitche-GX - opis funkcjonalny i typowe aplikacje5. Typowe aplikacje uk³adów TOPSwitch-GXW tej czêœci przedstawiono kilka typowych aplikacji zasilaczyzbudowanych w oparciu o TOPSwitche-GX. Z pewnoœci¹pokryj¹ one w takim stopniu wiêkszoœæ rozwi¹zañ, z którymispotkamy siê w serwisie, ¿e bêdzie mo¿na z nich korzystaænie posiadaj¹c schematu konkretnego urz¹dzenia.5.1. Aplikacja - przyk³ad 1Uk³ad na rysunku 15 to zasilacz dostarczaj¹cy 30W mocy znapiêcia 12V, mo¿e on pracowaæ w szerokim zakresie wejœciowegonapiêcia sieciowego, tj. od 85 do 265VAC. Ograniczeniemmocy s¹ warunki termiczne, TOP pracuje bez radiatora w temperaturzezewnêtrznej 50°C, a sprawnoœæ ca³ego zasilacza wynosioko³o 80%. W prezentowanym uk³adzie wykorzystano kilka dodatkowychw³asnoœci, w które wyposa¿ono TOPSwitche-GX dlaobni¿enia kosztu uk³adu, dla zmniejszenia wymiarów ca³ego zasilaczai dla zwiêkszenia jego sprawnoœci.Ograniczenie pr¹dowe jest zewnêtrznie programowaneprzez rezystory R1 i R2. Wskazana na schemacie wartoœæ tychrezystorów ustala wartoœæ ograniczenia pr¹dowego na 70%wartoœci nominalnej i dla TOPSwitcha 244Y jest to wartoœæniewiele przekraczaj¹ca maksymalny pr¹d drenu, który p³yniew uk³adzie, gdy zasilacz obci¹¿ony jest 30W, a zasilany minimalnymnapiêciem z przedzia³u, w którym zasilacz ma poprawniepracowaæ. Precyzyjne ograniczenie pr¹dowe pozwala nau¿ycie mniejszego rdzenia transformatora i/lub wy¿szej wartoœciindukcyjnoœci uzwojenia pierwotnego obliczonego dlazadanej mocy wyjœciowej. Pozwala to na redukcjê mocy rozpraszanejw TOP-ie i równoczeœnie na zabezpieczenie ca³egouk³adu przetwornicy przed zjawiskiem nasycania rdzenia transformatora,szczególnie w warunkach jej startu, jak i stanówprzejœciowych zwi¹zanych z zmiennymi warunkami obci¹¿eniastrony wtórnej zasilacza.Zastosowanie dwóch rezystorów na wyprowadzeniu X, jakwynika z punktu 4.6, pozwala na redukcjê pr¹du ograniczeniapr¹dowego ze wzrostem napiêcia linii zasilaj¹cej, a wiêc kszta³-tuje ograniczenie mocy. Tak proste rozwi¹zanie pozwala nauzyskanie niewidocznych na schemacie korzyœci. £¹cznie zfunkcj¹ „miêkkiego” startu pozwala na zastosowanie prostegoi taniego uk³adu snubber postaci dioda-kondensator-rezystor(D1, C3, R3) z zachowaniem bezpiecznych dla tranzystorawysokonapiêciowego przepiêæ (powodowanych indukcyjnoœci¹rozproszenia transformatora) na jego drenie.Rezystor R4 monitoruje napiêcie linii zasilaj¹cej uk³adu.Wartoœæ 2M ustala poziom overvoltage na 450VDC, a undervoltagena 100VDC.Na ten rezystor nale¿y zwróciæ szczególn¹ uwagê w pracachserwisowych. Rezystory wysokoomowe, na którychpanuje du¿a wartoœæ napiêcia nale¿¹ do najbardziej awaryjnychze wszystkich rezystorów. Jak wynika z opisu TOP-Switcha ,uszkodzenie tego rezystora bêdzie skutkowa³o przejœciemzasilacza do stanu wy³¹czenia shutdown.Wy¿sza wartoœæ DCmax (duty cycle max) zastosowana wTOPSwitchach-GX pozwala na zaprojektowanie transformatorao wiêkszym stosunku zwojów uzwojenia pierwotnego dowtórnego (Z1/Z2), a to z kolei zmniejsza napiêcie wsteczne nadiodzie D8. W rezultacie dla napiêæ wyjœciowych do 15VDCmo¿na stosowaæ diody Schottkiego o typowej wartoœci napiêciawstecznego 60V. Przy du¿ych pr¹dach wyjœciowych mocwydzielana na diodzie prostowniczej jest znacz¹ca, mo¿na wiêcwyeliminowaæ koniecznoœæ stosowania radiatora i uzyskaærównoczeœnie zwiêkszenie sprawnoœci ca³ej przetwornicy.Redukcja czêstotliwoœci kluczowania przetwornicy w warunkachma³ego obci¹¿enia pozwala na bezpieczn¹ pracê bezobci¹¿enia wstêpnego. A wiêc jeœli zasilacz jest uk³adem autonomicznym,mo¿na z takiego obci¹¿enia zrezygnowaæ bezryzyka uszkodzenia TOP-a. Dodatkowym zyskiem z tego p³yn¹cymjest zwiêkszenie sprawnoœci zasilacza.Kolejna funkcja zaimplementowana w TOPSwitchach-GX,„dr¿enie” czêstotliwoœci kluczowania (frequency jitter) pozwalana zastosowanie prostych elementów redukcji zak³óceñ EMI (L1,CX1) dla spe³nienia norm kompatybilnoœci elektromagnetycznej.W uk³adzie prezentowanym w tym przyk³adzie zastosowa-BR1600V2AC34.7nF1kVR368k2WCY12.2nFZ1C141nFR15150RD8MBR1060Z2C10 C11560µF 560µF35 V 35 VL33.3µHC12220µF35 V12 V@ 2.5AmasaizolowanaL120mHCX1100nF250VACJ1LNF13.15 AC168µF400 VD1UF4005R42M1/2 WR14.7M1/2 WR29.09kDSXLCONTROLT1CFC5Z3U1TOP244Y47µF/10VR56.8RD21N4148C60.1µFR6150RR8150RU2LTV817AVR21N5240C10V, 2%Podstawowe parametry zasilacza:- moc wyjœciowa: 30 W,- stabilnoœæ napiêcia wyjœciowego: ±4%,- sprawnoœæ: ≥79%,-têtnienia napiêcia wyjœciowego: ≤50mVPPRys.15. Zasilacz o mocy 30W z wykorzystaniem funkcji zabezpieczenia nadnapiêciowego, podnapiêciowegoi ograniczenia pr¹dowego uzale¿nionego od wartoœci napiêcia sieci.SERWIS ELEKTRONIKI 7/2002 23