Источник питания 15 вт с универсальным диапазоном входных напряжений на микросхеме tny278p

Power Integrations

Микросхема — TNY277PN
Входное напряжение — 85 — 300 VAC
Выходное напряжение — 3.3 V, 5 V, 8 V, 22 V
Выходная мощность — 15  W
Применение — SET-TOP-BOX Особенности дизайна

• Многоканальный источник питания
• Хорошие параметры взаимной нестабильности каналов
• Высокий уровень КПД
• Соответствует стандарту CEC/ENERGY STAR 2008 для КПД в активном режиме (77 % против 68.1 требуемых)
• Низкий уровень потребления на холостом ходу.
• По уровню ЭМИ соответствует стандартам CISPR-22/EN55022B

Работа схемы

Рис.1 Схема источника питания.
На рис. 1 показана схема обратноходового многоканального преобразователя мощностью 15 W на микросхеме TNY277PN. Типовое прменение данного ИП — это SET-TOP-BOX, DVD плееры и другие маломощные устройства, где необходим целый ряд питающих напряжений.
Диоды D1-D4 и конденсаторы С2 и С3 выпрямляют и сглаживают входное переменное напряжение. Емкости C2, C3, C8 и дроссель L2 представляют собой ЭМИ фильтр. Контроллер в U1 получает сигнал обратной связи с вторичной стороны через оптопару U2 и в соответствии с ним включает или выключает переключение MOSFET транзистора. Часть тока каналов 3.3 V и 5 V попадают на U3, который контролирует ток через U2. Ток пропорциональный ей попадает на вывод EN/UV микросхемы. Как только ток EN/UV достигнет 115 uA, транзистор MOSFET прекращает переключаться пока ток снова не достигнет требуемого уровня., после чего он вновь начинает переключение.
Выходная защита от перенапряжения реализована на свойствах микросхемы U1. Если цепь обратной связи рвется из-за выхода из строя какого-либо компонента, рост напряжения фиксируется через обмотку смещения на С6. Как только напряжение на выходе превысит сумму напряжений на VR1 и BP/M (~53 V), ток начинает течь на BP/M. Защита включится как только ток достигнет 7 mA. Переключения MOSFET транзистора прекращаются пока конденсатор С4 на BP/M не разрядится до 4.8 V в следствии снития переменного напряжения со входных клемм.
Хорошие параметры взаимной нестабильности каналов 3.3 V и 5 V достигаются минимизацией индукции рассеяния вторичной обмотки. Это в свою очередь достигается путем намотки этих обмоток в один слой рядом с первичной и суммой сигналов обратной связи. Параметры трансформатора
 

 Ключевые точки дизайна

• Компоненты D5, R1, C7 формируют RCD цепь поглощения высоковольтного выброса. Часть поглощаемой энергии восстанавливается и передается во вторичную оботку, когда С7 входит в резонанс с индукцией рассеяния первичной обмотки. Резистор R2 давит высокочастотный звон и улучшает параметры ЭМИ.
• Диод В5 — это диод класса FAST с trr = 250 ns. Его можно заменить более дешевым 1N4007.
• Изменяемое ограничение по току U1 и выбор корпусных исполнений микросхем позволяет оптимизировать изделие точно подстроив его под требемый тепловой режим работы. Например для применений в открытых конструктивах микросхема TNY276P может быть использована с номиналом С5 от 0.1 uF до 10 uF
• Для предотвращения повышенного потребления на холостом ходу или ложного срабатывания защиты по перенапряжению, VR1 должен выбираться таким, чтобы он проводил только если выходное напряжение лежит вне нормального рабочего диапазона. Резистор R5 защищает BP/M от слишком большого тока.
• Для лучшей магнитной связи каналов 3.3 V, 5 V, 8 V обмотки расположены в одном слое.

Рабочие характеристики источника питания.
 

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

Рис.3 Уровень ЭМИ, худший случай при Uвх=230 VAC (в сравнении с ограничениями стандарта EN55022B)

Публикации по теме

• Форум Обсуждение: Источник питания 15 Вт с универсальным диапазоном входных напряжений на микросхеме TNY278P
• Схемы Источник питания 15 Вт с универсальным диапазоном входных напряжений на микросхеме TNY278P
• Форум Сетевой источник питания с расширенным диапазоном входных напряжений на основе VIPER26xK
• Новости Сетевой источник питания с расширенным диапазоном входных напряжений на основе VIPER26xK
• Форум Инверторы 220 синус СибКонтакт с широким диапазоном входных напряжений