Este convertidor reductor reductor convertirá una entrada de 220 V CA de la red eléctrica a 5 V o 12 V o 24 V CC con una eficiencia del 90%.
El convertidor reductor propuesto es un circuito SMPS que utiliza el IC VIPer12A de STMicroelectronics .
El circuito utiliza un número insignificante de componentes externos, pero puede funcionar directamente desde la entrada de CA de la red.
El diseño del convertidor Buck
Al observar el diagrama de circuito dado, vemos que la etapa de entrada incorpora una resistencia limitadora de sobretensión que actúa como un fusible, un diodo para rectificar la CA y una red de filtro LC para una mayor filtración de los riples de CC.
El filtro LC empleado aquí asegura una mejor estabilización de CC y una mejor respuesta EMI.
El condensador Cin1 puede introducirse para reforzar aún más la funcionalidad EMI.
El IC VIPer12A se convierte en el principal dispositivo procesador de PWM que realiza por sí solo la conversión completa del buck en el circuito.
Principales características
Las principales especificaciones de la configuración pueden entenderse de la siguiente manera:
- Voltaje de entrada AC Vinac 80 - 285Vac
- Corriente de salida Iout 30mA
- Corriente de salida Iout 250mA
- Voltaje de salida Vout1 + 24 ± 10% V
- Voltaje de salida Vout2 + 5V ± 5%
- Frecuencia de conmutación 60 kHz
- Potencia de salida ~ 1W
Cómo funciona
El circuito facilita dos salidas, la salida de 24 V se logra a través de una configuración de convertidor reductor mientras que la salida de 5 V a través del modo fly back.
El voltaje de retroalimentación al IC se adquiere de Vout1 para la regulación requerida de la salida, este suministro también se aplica al pin IC Vdd.
El cableado anterior es posible mediante el uso de un solo diodo de alto voltaje y un solo condensador, para ser precisos D1 y C3, lo que hace que las conexiones y el costo sean mucho más simples.
El inductor L empleado consta de dos devanados que están acoplados entre sí sobre un núcleo de ferrita común.
El bobinado se realiza mediante relaciones de giro adecuadas, donde N1 = 200 vueltas y N2 = 60 vueltas. Ambos están enrollados sobre un material de núcleo de ferrita PANASONIC ELC10D152E.
Los diodos Zener z1 y z2 se instalan para proteger las salidas contra sobretensiones.
Se fija una resistencia de carga ficticia a través de Vout1 para que se pueda ejecutar la regulación adecuada en ambas salidas durante situaciones de carga abierta.
Aunque la adición de la resistencia anterior afecta un poco la eficiencia, mejora magníficamente la respuesta de regulación de voltaje del circuito.
Los diodos rectificadores fijados en la salida son tipos de recuperación rápida de respuesta rápida. D1 es un diodo de alto voltaje, ya que podría estar sujeto a altos voltajes inversos entregados por el voltaje del bus de CC ... D2 es un diodo normal.
Lista de piezas para el circuito convertidor reductor SMPS simple propuesto:
- Rr = 10 W 1/2 W
- Rf = 10KW 1 / 4W
- R (carga) = 4.7kW 1 / 4W
- Cin = 4,7 μF, condensador electrolítico de 450 V
- C1 = 33 μF, condensador electrolítico de 50 V
- C2 = Condensador electrolítico de 100 μF, 16 V
- C3 = 1 μF, condensador electrolítico de 25 V
- Condensador cerámico C4 = 22 nF
- Dr = Diodo 1N4007
- D1 = Diodo BA159 (rápido)
- D2 = Diodo 1N4148 (rápido)
- D3 = Diodo 1N4004
- Dz = 22V Zener
- Dz1 = Zener de 27 V
- Dz2 = 5.6V Zener
- L 1 = 0,5 mH
- Lf = 470 μH inductor
- IC1 = STMicroelectronics VIPer12ADIP
Diseño de PCB y disposición de componentes del circuito convertidor reductor SMPS explicado anteriormente utilizando IC VIPer12A
Se puede encontrar el artículo completo aquí
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