基于VIPer22A的空调开关电源设计

2021-07-11 05:35字体:
  

  目前,新型空调机采用两个主低压输出给内部电子兴办供电。这两个主输出的低压阔别是+12V和+5V。低输出电压是由一个内部开合电源出现。这个开合电源必要以下众个紧要个性∶效能高,重量轻,尺寸小,待机功耗低等。

  安排职员诈欺VIPerX2系列产物能够开采出一个含有通盘这些紧要效力的电源,所以,该系列产物是开采空调行使的最理念的处分计划, 奇特是本文先容的电道板是为厘正图1所示的个性而特意开采的,外1陈列了空调开合电源的身手规格。

  VIPerX2A 是一个单封装的产物,正在统一颗芯片上整合了一个专用电流式PWM驾驭器和一个高压功率场效应MOS晶体管。这种形式能够裁减组件数目,低落体系本钱,简化电道板安排。所以,这个产物家族普及用于离线开合式电源。别的,该系列产物还采用微型的SMD封装(SO-8)。VIPer系列的待机功耗(小于1W)契合蓝天使和能源之星等节能规范。

  VIPerx2A产物采用ST的VIPower M0-3高压专利身手,M0-3高压身手诈欺一个P型掩埋层的形式,承诺正在统一颗芯片上集成低压体系(PWM)和电流笔直活动的功率级,如图2所示。 VIPerX2A产物有以下凡是个性∶自愿热合断;高压启动电流源;提防输出短道导致击穿打击的打嗝(HICCUP)形式;确保低负载要求下低功耗的突发形式。

  并且,VIPower M0-3身手还可用于开采最小击穿电压为730V的功率场效应MOS晶体管。外2阐发了该产物正在差异的封装和事业要求下的功率解决本领。

  通过提神查看图3的示贪图,咱们不难看出功率级是由含有一个迅速对照器的电流式机合驱动的,驱动电流来自NMO Ssense和feed-back(FB)两个引脚。对照器输出贯串到消隐时代模块,以确保导通时代最短。只需一个外部振荡器,即可将开合频率固定正在 60kHz,从而不再必要其它的外部组件。其它的内部模块是内部电源稳压器和过热检测器,前者正在VDD引脚上可以扶助45V,後者正在170°C(外率值)时供应热合断效力。该产物的体系驾驭是一个电流形式机合,正在这个机合中,N-MOS感想电流和FB电流汇合正在电阻器R2上。电阻R2上的电压取决于这个电流值的巨细,然後,这个电压值与一个内部固定的参考电压(0.23V)对照。对照器的输出用于驱动场效应MOS晶体管,所以,开合频率取决于反应电流和 Id电流值的巨细。正在这个行使中,反应回道的完毕形式是通过一个光耦合器诈欺输出电压驱动这个FB引脚,以确保输入出输出之间的绝缘。监督VDD电压的是一个磁滞对照器,它可以解决启动电流天生器。毕竟上,只须VDD电压值大于VDDON的电压值,对照器就会导通,并给VDD电容器充电。一朝抵达这个要求,功率场效应MOS晶体管就立时起先开合操作。突发形式事业道理是跳过相仿的开合周期,以便正在负载削弱时低落功耗。

  图4给出了本文商议的空调机运用的VIPer22电源的示贪图。这个电源安排有两个输出电压,阔别是12V和5V。最大功率解决本领是10W,输出电压 12V。第一个输出的峰值电流是900mA。然而,第二个输出(5V)的完毕形式是正在第一个输出上串联一个线)和一个分拨电压降的齐纳二极管D9。这个处分计划让5V输出电压具有很高的切确度,所以该计划奇特适合给微驾驭器或/ 和逻辑电道、LCD和蜂鸣器供电。第二输出的峰值电流为400mA。如图4所示,该处分计划的二次侧反应是一个分开式的逆向拓扑机合。驾驭回道通过一个光耦合器(TL431)完毕的,这个光耦合器含有一个高平稳性的参考电压管,以反省12V输出电压,确保输入和输出十足绝缘。一个Transil缓冲电道 (D6-D7)能够有用地防护反射电压和走电感出现的峰值电压。

  这个行使的紧要宗旨是确保两个输出的电压都特别切确。第一个输出(12V)的电压切确度很高是由于它位于二次稳压反应内,而第二个输出(5V)的电压精度很高是由于这条线道采用一个规范的线性稳压器。这个空调器行使是为宽压市电(85-265VAC)而开采的。如图5所示,待机功耗老是低于1W,契合能源之星的待机功耗规范的法则。图6所示是正在5V输出无负载要求下衡量到的能效值。

  这是一个单层电道板安排,基层是铜线,上层是丝网印刷面。两个线所示,这个电道板的尺寸为50x40mm。

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