Tny253gn схема включения в схеме стиральной машины
Обновлено: 01.05.2024
Значительно упростить процесс разработки и изготовления ИИП стало возможным благодаря появлению нового поколения ИМС, совмещающих в одном корпусе ШИМ, цепи управления и защиты, высоковольтный полевой транзистор. Такая комбинация устройств предельно сокращает количество компонентов схемы (простейший обратноходовый ИИП содержит 15 - 20 элементов), на 50% снижает габариты и массу устройства. При этом ИИП обладает высокой степенью защиты от перегрева и перегрузки, обладает хорошей электромагнитной совместимостью с другими устройствами. Стоимость комбинированных микросхем сопоставима со стоимостью мощных полевых транзисторов, применяемых в настоящее время в качестве выходных в ИИП. Если учесть экономию за счёт меньшего числа внешних компонентов, меньшего числа операций по сборке и наладке таких источников питания, то выгоды в промышленном производстве по сравнению с линейными источниками питания, ИИП на дискретных элементах и ШИМ, описанных ранее, становятся очевидными. Кроме невысокой стоимости ИИП на комбинированных микросхемах изготовители гарантируют конечному пользователю экономию за счёт меньшего потребления энергии самим устройством. В настоящее время на отечественном рынке представлены комбинированные микросхемы для ИИП производства Power Integrations (семейства TOPSwitch и последующих) и производства STMicroelectronics (семейства VIPer). Данные для выбора типа микросхемы в зависимости от требуемой мощности приведены в таблице.
Принципы работы ШИМ комбинированных микросхем не отличаются от применяемых в ИМС, описанных ранее, они содержат те же основные узлы. Принципиальное отличие заключается в исполнении на одном кристалле и оформлении в одном корпусе (имеющем для разных типов микросхем от 3 до 8 выводов) всех цепей ИИП, кроме входных выпрямителей/фильтров, импульсного трансформатора, вторичных цепей, цепей обратной связи, конденсатора вывода управления. Для того, чтобы была возможность полностью оценить простоту реализации ИИП на комбинированных микросхемах, на рисунке приведена типовая схема включения ИМС семейства TOPSwitch, которое является одним из первых в этом классе. Типовые схемы других семейств выполнены примерно также, с тем же количеством элементов, но с большим числом функций.
Типовая схема ИИП для работы от сети переменного тока на ИМС семейства TOPSwitch:
Основные параметры комбинированных ИМС для импульсных источников питания:
1) В качестве нижнего предела указано напряжение стока, при котором гарантируется работа ИМС с указанными параметрами. Возможна работа при более низких напряжениях, но с отклонением параметров от нормы. В качестве верхнего предела указано напряжение пробоя исток-сток выходного транзистора.
2) Для всех микросхем (кроме семейства VIPer) указан рабочий диапазон температур -40:+150°С, однако в таблице в качестве верхней границы приведена температура срабатывания термозащиты.
3) У ИМС данных типов при отключении нагрузки уменьшается рабочий цикл (за счет пропуска рабочих периодов), а у некоторых - и рабочая частота. В результате в этих условиях рабочий цикл снижается практически до 0.
Коротко о некоторых функциях комбинированных микросхем. Все описываемые микросхемы имеют встроенные цепи авторестарта (защищают ИИП и нагрузку в случае аварии - КЗ нагрузки, обрыв петли ОС), ограничения тока стока (защита выходного транзистора), цепи запуска при подаче напряжения питания (снижается количество внешних компонентов), термозащиты. У микросхем семейств TOPSwitch и TOPSwitchII термозащита выполнена с внутренней защёлкой (после перегрева необходим перезапуск устройства), у остальных - с гистерезисом температуры срабатывания (после остывания происходит автоматический перезапуск). Все ИМС имеют возможность внешней блокировки работы выходного каскада. Наличие таких цепей значительно снижает вероятность выхода из строя ИИП на комбинированных микросхемах.
Для ИИП на основе ИМС семейств TOPSwitch и TOPSwitchII в некоторых условиях может потребоваться подключение искусственной нагрузки. Для остальных микросхем за счет усовершенствованных схемных решений это не требуется - рабочий цикл на холостом ходу снижается практически до 0.
Частотная модуляция рабочей частоты преобразователя снижает уровень побочных излучений на 5:10 дБ, что улучшает электромагнитную совместимость устройств. Возможность внешней синхронизации предусматривает синхронизацию от внешнего источника с частотой ниже, чем частота внутреннего генератора ИМС.
Наличие режима ДУ делает простой реализацию ИИП с микроконтроллерным управлением.
Читайте также: