Высокоэффективный источник питания 80 Вт для струйного принтера

Микросхема: TOP258MN
Выходная мощность: 20 Вт (RMS), 80 Вт (пиковая)
Диапазон входных напряжений: 90-264 V AC
Выходное напряжение: 32 V
Топология: обратноходовая
Применение: струйный принтер

Особенности дизайна:
 

• Низкое число компонентов, высокая эффективность.
• Соответствует стандартам CECEnergy Star 2008
• Высокая эффективность в режимах с пониженным энергопотреблением и в режиме сна.
• Большое число встроенных защит

Рис. 1 Схема источника питания (кликните на рисунок для увеличения)


Работа схемы:

Изолированный обратноходовый преобразователь построен на базе микросхемы TOP258MN. Схема питается от универсального входного напряжения и выдает на выходе 32 V, 20 W RMS или 80 W peak. Корпус M (10pin DIP) - позволяет устанавливать одновременно ограничение по току, контроль входного напряжения и функции защиты от превышения входного напряжения.

Идеальным применением такого ИП являются принтеры, где присутствуют моменты кратковременной пиковой мощности.
TOP256MN регулирует выходное напряжение путем изменение рабочего цикла встроенного MOSFET транзистора пропорционально току вывода CONTROL. Сигнал обратной связи заводится через VR3 и оптопару U2.

Функция EcoSmart обеспечивает микросхеме TOPSwitch-HX постоянный КПД во всем диапазоне нагрузок. Чтобы обеспечить постоянную выходную мощность вне зависимости от входного напряжения R11, R14 и R12 понижают уровень ограничения по току при возрастании входного напряжения.
Источник питания также имеет встроенную защиту от перегрузки. Во время перегрузки напряжение на С13 растет. Как только оно достигает 20V (VR5) срабатывает функция выключения на выводе VOLTAGE MONITOR (V). Значения С9, R20 и R22 определяют время срабатывания защиты. Как только сработала защита, напряжение на выводе V должно упасть до определенного порога прежде чем работа источника возобновится.

Ключевые точки дизайна:

• для принтеров уровень выходного напряжения должен быть в пределах (+/-7%) поэтому можно использовать дешевый диод Зенера VR3. Для применений где требуется более точная установка выходного напряжения необходимо использовать TL431.
• Цепь D2, VR7, R17, C5, R25 обеспечивают хорошую эффективность на малых нагрузках. VR7 и R17 разряжают С5 до необходимого уровня каждый рабочий цикл. Во время работы на пониженной частоте конденсатор не может разрядится ниже номинального напряжения VR7, что повышает эффективность на малых нагрузках.
• Выбор для диода D2 медленного диода (<2us) позволяет возвращать часть энергии рассеяния в нагрузку. Если диод пассивированый стеклом (например 1N4007) недоступен, его можно заменить на FR106.
• Конденсаторы С1, С3, С8, С10 и дроссели L1 и L3 обеспечивают фильтрацию помех.

Параметры трансформатора

(NC - нет соединения, TIW - провод в тройной изоляции)

Рис.2 Уровень ЭМИ (худший случай).