Многоканальный источник питания с возможностью работы в режиме пиковой нагрузки

Микросхема – TNY380PN
Входное напряжение – 90-265 VAC
Выходное напряжение – 5 V, 12 V, 16 V
Выходная мощность – 17.7 W, 29.7 W (пиковая)
Топология – обратноходовая
Типовое применение – оборудование кондиционирования

Особенности дизайна

• многоканальный дизайн
• универсальный диапазон входного напряжения
• низкое энергопотребление на холостом ходу (<160 mW)
• по требованиям минимального КПД соответствует CEC 2008Energy Star (80% против 74.9% тербуемых)
• работает при повышенной температуре окружающей среды T=85C
• точная интеллектуальная тепловая защита
• соответствует CISPR-22/EN55022B с запасом в 10 dB
• автоматический рестарт при коротком замыкании на выходе

Работа схемы

 Нажмите для увеличения

Рис.1 Схема источника питания

Схема, показанная на рис.1 построена на микросхеме семейства TinySwitch-PK и способна обеспечить на выходе 17.7 W в нормальном рабочем режиме и 29.7 W в режиме пиковой нагрузки. Идеальным применением для такого источника питания является оборудование кондиционирования, где требуются пиковые нагрузки. 2 изолированных 16ти вольтовых канала прекрасно подходят управления IGBT транзисторами в полумосте. 12 V выход используется для питания вентиляторов в системе испарения и канал в 5V используется для питания микропроцессорной схемы управления. Каналы 5 V и 12 V не изолированы от входа.

Диоды D1-D4 и С1, С2 выпрямляют и сглаживают входное переменное напряжение. Элементы C20, C1, C2 и L1 образуют фильтр для подавления ЭМИ.

Контроллер в U1 получает обратную связь через Q1 и в зависимости от нее разрешает или нет переключения MOSFET транзистора. Обратная связь с канала 5V попадает на стабилизатор U2, который контролирует токи через Q1 и Q2. Пропорциональный ток попадает на вывод EN/UV. Если ток на выходе EN/UV превышает 115 uA, переключения MOSFET транзистора прекращаются. Соответственно напряжение на выходе понижается, это отражается на обратной связи и как только ток на EN/UV становится меньше 115uA, переключения вновь возобновляются. В нормальном режиме работы микросхема работает на частоте 132 kHz. При возникновении режима пиковой нагрузки, микросхема удваивает рабочую частоту и повышает внутренний предел по току на 30%. Для нормальной работы при повышенной температуре окружающей среды (85С), микросхеме необходим небольшой радиатор.

Параметры трансформатора

 

 Рабочие характеристики источника питания

Рис.2 Зависимость КПД источника питания от нагрузки и входного питающего напряжения

Рис.3 Потребление источника питания на холостом ходу в зависимости от входного питающего напряжения

Рис.4 Уровень ЭМИ в сравнении с пределами EN55022B/CISPR-22