СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2010-5

Современныеимпульсныеисточники питания (SMPS)проектируютсясучётом требований «плана 1 Вт», предложенно го Международным энергетическим агентством(МЭА) в1999 г., которыйпре дусматривает снижение потребления электроэнергиибытовымиприборамив дежурномрежимедоуровня1Втименее [1]. Внастоящее время большинство вы пускаемых микросхем SMPS удовлетво ряют этому требованию. Среди произ водителей полупроводниковых прибо ров выделяется ряд фирм, микросхемы которых применяют ведущие произво дители бытовой и офисной техники. В частности, в аппаратуре Panasonic ши роко используются микросхемы SMPS фирмFuji, Infineon, Sanken, Shindengenи др. Широкуюноменклатуру микросхем SMPS для сетевых адаптеровмобильной техники и стационарной аппаратуры с сетевым питанием выпускает фирма Power Integrations. Фирма Sanken специализируется на выпуске силовых полупроводниковых приборов, промышленныхсистемпита ния и другой электронной аппаратуры. Однакобезиндивидуальногозапросана интернет страницефирмы[2]можнопо лучитьтехническуюдокументациютоль ко на некоторые микросхемы SMPS. Экономичные микросхемы для SMPS фирм Sanken и Power Integrations Юрий Петропавловский (Ростовская обл.) В статье приведены параметры современных микросхем для импульсных источников питания фирмы Sanken и сетевых импульсных адаптеров фирмы Power Integrations; рассмотрены особенности их применения. Большая номенклатура микросхем San kenпредставлена в каталоге 2009 г. фир мыAllegroMicrosystems.ВкаталогеAllegro они выделеныв отдельнуюгруппу –Off LineFlybackRegulators (сетевыеобратно ходовые стабилизаторы) [3], их класси фикационные данные приведены в таб лице 1. Микросхемы серии STR A6100 (см. рис. 1) сочетаютинтегральныеконтрол леры PRC (Pulse Ratio Control with fixed off time) с МОП транзисторами с защи той от лавинного пробоя (Avalanche Guarantee). PRC –широтно импульсное управлениесфиксированнымвременем выключения (off time), для микросхем А6131/32/51/59/69оносоставляет8мкс, длямикросхемА6131М/51М/53Е/59М– 11,5 мкс. Микросхемы предназначены для построения простых и надёжных SMPS с минимальным числом внешних компонентов. В них реализован режим автоматического перехода в дежурный режим с минимальной потребляемой мощностью (не более 0,1 Вт). Ряд мик росхем серии рассчитан на работу с из меняющимсявшироких(85…264В)пре делах сетевымнапряжением (Universal Input). Приборы отличаются высокой эффективностью (КПД) и не требуют установки на теплоотвод. Особенности микросхем серии STR A6100: ● встроенные схемы запуска и автома тического дежурного режима; ● встроенный драйвер с постоянным напряжением, не зависящим от на пряжения питания; ● два режима работы – PRC и преры вистой генерации (Burst Oscillation Mode); ● подавление выбросов на фронтах импульсов (Leading edge blanking); ● схемы защиты: по току (ОСР), от ко ротких замыканий (OLP), по напря жению (OVP), от перегрева (TSD), при устранении короткого замыка ния срабатывает схема автоматичес кого перезапуска (Auto Restart). Функциональная схема ИС серии 6100 приведена на рисунке 2. На рисунке 3 приведена схема драй вера светодиодов с использованием SMPS на микросхеме STR A6159. Пара метры схемы: сетевое напряжение 85…264 В; постоянный выходной ток 20 мА; модуль из 40 светодиодов боль шой яркости; КПДне менее 74%; режим работымикросхемы–PRC; низкий уро вень электромагнитных излучений (CISPR Class B); защита от замыканий (внутри цепи); возможность управле ния яркостью свечения диодов ШИМ сигналом на выводе FB. Данные эле ментов схемы приведены в [3] (Refer ence Design 5). Назначение выводов ИС серии 6100: ● Start up (вывод 5) – непосредственно или через гасящий резистор подклю чается к выходу сетевого выпрями теля (к конденсатору С3 на рис. 3), внутри микросхемы этот вывод со единён с источником постоянного тока (790мкА). Вмомент подачи сете вого напряжения начинается заряд конденсатора, подключённого к вы воду Vcc (на рис.3 – С4), и при напря жении V cc ≈ 17,5 В микросхема начи нает работать, источник постоянно го тока отключается и мощность потребления контроллера микросхе мы уменьшается до нескольких мил ливатт, при С = 22 мкФ время запуска t start ≈ 0,487 c, рекомендуемый диапа зон ёмкостей внешнего конденсато ра 4,7…22мкФ. Для более устойчивой ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 22 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2010 Р вых соответствует «универсальным» исполнениям SMPS (85…265 В) t r – время переключения МОП транзистора Таблица 1. Классификационные параметры микросхем для SMPS фирмы Sanken Тип микросхемы Р вых , Вт U си , В I c , A Р потр ., Вт t r , мкс R си , Ом Корпус f раб ., кГц STR A6151 16 650 2,5 0,15 0,25 3,95 DIP – STR A6159 13 650 1,8 0,15 0,25 6 DIP – STR A6153E 20 650 1,8 0,46 0,25 1,9 DIP – STR A6169 5 800 1,2 0,15 0,25 19,2 DIP – STR W6251D 45 650 2,6 0,8 0,4 3,95 TO 220 67 STR W6252D 60 650 3,2 0,8 0,4 2,8 TO 220 67 STR W6253D 90 650 10 0,8 0,4 1,9 TO 220 67 STR W6253MD 80 650 10 0,8 0,4 1,9 TO 220 50 STR W6735 120 500 20 0,8 0,4 0,57 TO 220 22 STR W6753 120 650 11,2 0,8 0,4 1,7 TO 220 22 STR W6754 160 650 15 0,8 0,4 0,96 TO 220 22 STR W6756 240 650 15 0,8 0,4 0,73 TO 220 22 STR W6765 110 800 11,2 0,8 0,4 1,8 TO 220 22 © СТА-ПРЕСС