この投稿では、最小数の外付け部品を使用してコンパクトな多目的110V、14V、5VSMPS回路を作成するためにICL6565を適用する方法を学習します。
準共振ZVSフライバックの実装
STMicroelectronicsのICL6565は、電流モードのプライマリコントローラチップとして設計されており、特に準共振ZVSに適合します。 フライバックコンバーター アプリケーション。準共振の実装は、接続されたパワーMOSFETのスイッチをオンにするために使用される変圧器の検出入力の減磁によって実現されます。
コンバータでのこのICの動作中、コンバータの電力容量の変動は、ライン電圧を介して取得されたラインフィードフォワードステージによって補償されます。
回路図
接続された負荷が最小または存在しない場合は常に、ICはコンバータの動作周波数を自動的に下げる独自の機能を表示しますが、ZVSレベル付近で可能な限り動作を保証します。
IC L6565を使用するコンバータは、低い起動電流と持続的な低い静止電流によって設計の低消費を可能にするだけでなく、システムが完全に準拠していることを確認します ブルーエンジェルとエナジースターのSMPSガイドライン 。
上記の機能に加えて、チップには、構成可能な自動無効化機能、内蔵の電流検出およびシャットダウン機能、基本的な調整機能を実行するための正確な基準電圧入力、および理想的な2段階の過負荷保護も含まれています。
この110V / 14V / 5V SMPSの仕組み:
準共振SMPS回路では、MOSFETのスイッチオン周波数を変圧器の消磁周波数と同期させることによって動作が実行されます。これは通常、変圧器の関連する巻線電圧の立ち下がりエッジまたは負のエッジを検出することによって実現されます。
上記の手順は、IC L6565によって、専用に指定されたピン配列を介して、単一の抵抗を使用して非常に簡単に実行されます。
この操作により、電圧、電流可変周波数操作機能が有効になります(入力電圧電流の状況の変化に応じて)。
この回路は、トランスのDCM(不連続導通モード)およびCCM(連続導通モード)動作モード内で動作するように設計されており、リンギング自励発振チョークコンバータまたはRCCコンバータのように比較できます。
ICのVccであるピン#8は、外部レギュレータネットワークから動作電源電圧を取得します。外部レギュレータネットワークは、内部で7Vレールを設定します。この電圧は、ICの機能全体を実行し、指定されたすべての実行に関連します。その残りのピン配置。
このICには、一次フィードバック機能で使用される制御ループのレギュレーションを改善するための正確な2.5V基準電圧の生成を可能にするバンドギャップ回路が組み込まれています。
また、設計にはヒステリシスを備えた低電圧ロックアウトまたはUVLOコンパレータがあり、Vccが指定された電圧制限を下回った場合にチップをシャットダウンできます。
IC内に統合されたゼロ電流検出ステージが責任を負うか、ZCD(ピン#5)としてマークされたこの関連するピン配列に供給される1.6Vレベル未満のすべての負のエッジパルスに応答して外部パワーMOSFETを切り替えます。
ただし、ノイズ耐性係数を念頭に置き、それを効果的に制御するには、このピン配置で+ 2.1Vを有効にすることにより、ピン#5が1.6Vを下回る前に、関連するトリガーブロックをアクティブにする必要があります。
このプロセスは、準共振動作に必要な変圧器の減磁の検出に役立ちます。この場合、変圧器の補助巻線は、IC電源に加えて必要な信号をZCD入力に提供します。
MOSFETが準共振モードではなくPWMモードで動作することを意図している可能性がある別の方法では、上記のプロセスを使用して、外部ソースからの負のパルスに応答してMOSFETスイッチをオンに同期させることができる。
シャットダウンオプション
このような場合、MOSFETがオフになるとすぐに、トリガーブロックは一時的にシャットダウンされます。これは、いくつかの目的を達成するのに役立ちます。
1)漏れインダクタンスの減磁に続く負のエッジのパルスが誤ってZCD回路ステージをトリガーしないようにするため。
2)周波数フォールドバックと呼ばれる機能を認めること。
起動時に外部MOSFETを開始するために、私が使用した内部スターターステージは、ドライバーステージがMOSFETゲートへのトリガーパルスを実行できるようにします。これは、ZCDピンからMOSFETへの初期化信号がないために必要になります。 。
補助巻線または可能な外部クロックに関連する外部コンポーネントを最小限に抑えるために、ZCDピンの電圧はダブルクランプで有効になります。
“DCをAC回路に変換する ”
上側のクランプ電圧は5.2Vに固定され、下側のクランプ電位はグランドレベルより1VBE高くなります。
これにより、内部クランプ電圧に設定された指定値に従って、関連するピン配置によってさらにシャントされるソース電流を制限するための1つの外部抵抗を使用してインターフェイスを構成できます。
この110V、14V、および5V定格のSMPS回路の追加の内部ステージに関する詳細については、以下を参照してください。 L6565の元のデータシート
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
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