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AC/DC

採用AC/DC PWM方式的返馳式轉換器設計方法

設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件−設定IC、其他

本節要說明如何選擇設計範例中,所使用的開關電源用控制IC BM1P061FJ的設定用零件。AC/DC轉換器的電路中,除了為電源電路基本零件的橋式二極體和變壓器等之外,還必須裝設可以設定電源IC保護功能啟動等級,以及電流限制值零件。前文已經說明了其中幾項零件,接下來將探討剩下的主要零件。

VH端子電阻 R1

VH端子是配備在IC上的啟動電路(Starter)電源端子,耐壓值為650V。輸入AC電源後,從輸入濾波器發出,經由二極體D1和D2整流的電壓,透過R1施加在VH端子上,並啟動IC內部的啟動電路。如此一來,IC在開始開關後,獲得二次側的反饋,加入常態運轉的裝置內。啟動電路最多只是用來啟動,不必加入常態運轉內,在啟動後將處於閒置狀態。建立好該電路後,就能夠非常高速且確實啟動,啟動後處於閒置狀態,能降低消耗的功率。類似IC也不一定具備此項功能。

VH端子的流入電流能夠和構成IC的VCC電路的C2,共同設定啟動時間(參照「決定主要零件-IC的VCC相關」)。資料表中的「啟動電流1」、「啟動電流2」、「OFF電流」中規定VH端子的流入電流,最大值為5mA。

V參考上述要件,和VH端子會在GND短路時啟動保護(限制電流),來決定H端子電阻R1的常數。具體來說,根據施加在VH上的電壓(85~264VAC×√2)、VH端子必須使用5mA、短路時限制電流,決定5kΩ~60kΩ。本電路選擇10kΩ。

不過,要注意R1必須能容許高電壓(85~264VAC×√2),和電阻值×電流的功率。

設定AC啟動/停止電壓R2、R3

本電源IC配備能在輸入AC電壓降低時,停止運轉的「電壓不足功能」。利用ACMONI端子設定啟動和停止電壓。

ACMONI端子內設定了判定電壓的閾值,其標準值為上升時1.0V、下降時0.7V。輸入電壓和VH端子相同,從AC輸入濾波器發出,經由二極體D1和D2進行整流,為AC輸入電壓×√2的DC電壓。接著,再經由R2和R3進行分壓,輸入ACMONI端子,並檢測AC輸入電壓。下列為其計算公式。

包含經驗法則在內,將開始啟動電壓設為72VAC、AC電壓下降時停止運轉的電壓設為50VAC後進行計算,R2=3.9MΩ、R3=39kΩ。

另外,也能夠不使用該功能,此時,將決定讓ACMONI端子的電壓時常保持在1V~5V間的電阻值。


其他零件

C5:ACMONI端子降低雜訊用電容
阻隔雜訊,穩定啟動/停止電壓。

C4:FB端子穩定用電容
穩定FB端子電壓。建議1000pF~0.01μF。

R10、C6:CS端子雜訊對策
無法利用遮蔽功能阻離雜訊時,應追加RC濾波器。就算不必加裝濾波器,也應插入R10(1kΩ左右)以防止突波。

R14、R15、R16:輸出電壓設定電阻
以下列公式設定輸出電壓。
※並聯電晶體U2:Vref=2.495V(typ)

C9、R13:相位補償電路
調整反饋循環的電路。
C9=0.1μF、R13=10k~30Kω,利用實機確認、判斷反應狀況。

R11:光耦合器限制電流的電阻
決定1k~2kΩ。

R12:並聯電晶體U2的陰極電流設定電阻
為U2 TL431時應確保1mA。
R12為光耦合器的VF/1mA=1V/1mA=1kΩ。

重點:

・使用電源IC的設計電路中,除了基本零件(橋式二極體、變壓器等)外,還加裝設定電源IC功能等上必要的零件。

・電源IC零件的常數等遵照資料表、應用需知、設計手冊等的說明。

・大多用來設定保護電路的差動等級和限制值等,主要有電阻和電容等零件。


PWM返馳式轉換器設計範例