Главная

Viper22a схема регулировка тока

На чтение 10 мин. Просмотров 60 Опубликовано

Поддержка проектирования VIPer17

Для ускорения проектирования импульсных ИП на основе ИС VIPer17 компания STMicroelectronics предлагает несколько оценочных наборов, информация о которых представлена в таблице 2.

Таблица 2. Оценочные наборы  

Наименование Используемая ИС Мощность источника питания, Вт Стабилизированный выход Входное переменное напряжение, В Топология
EVALVIPer17H-6W VIPer17HN 6 12 В 85…270 Изолированая обратноходовая
EVALVIPer17L-7W VIPer17LN 7 12 В 85…270 Изолированая обратноходовая
EVALVIP17-SWCHG VIPer17HN 5 5 В 85…270 Обратноходовая
STEVAL-ILL017V1 VIPer17xN 2 500 мА 176…264 Неизолированая обратноходовая

Каждая из этих опорных разработок демонстрирует примеры реализации нескольких практичных разработок обратноходовых преобразователей с выходным напряжением 5 и 12 В. Одна из опорных разработок (STEVAL-ILL017V1) (рисунок 7) демонстрирует пример реализации источника питания мощной светодиодной нагрузки со стабилизацией на выходе тока, а не напряжения.

Рис. 7. Оценочный набор STEVAL-ILL017V1

Также необходимо отметить, что ИС VIPer17 еще не поддерживается доступной на сайте STMicroelectronics версией 2.24 программы для проектирования обратноходовых преобразователей VIPer Switch Mode Power Supply Design.

VIPER22A Datasheet Download — STMicroelectronics

Номер произв VIPER22A
Описание LOW POWER OFF LINE SMPS PRIMARY SWITCHER
Производители STMicroelectronics
логотип 　

1Page

No Preview Available !

VIPer22ADIP

VIPer22AS

LOW POWER OFF LINE SMPS PRIMARY SWITCHER
TYPICAL POWER CAPABILITY
Mains type
SO-8
European
(195 — 265 Vac)
12 W
US / Wide range
(85 — 265 Vac)
7W
DIP-8
20 W
12 W

n FIXED 60 KHZ SWITCHING FREQUENCY

n 9V TO 38V WIDE RANGE VDD VOLTAGE

n CURRENT MODE CONTROL

n AUXILIARY UNDERVOLTAGE LOCKOUT

WITH HYSTERESIS

n HIGH VOLTAGE START UP CURRENT

SOURCE

n OVERTEMPERATURE, OVERCURRENT AND

OVERVOLTAGE PROTECTION WITH
AUTORESTART
DESCRIPTION
The VIPer22A combines a dedicated current mode
PWM controller with a high voltage Power
BLOCK DIAGRAM
SO-8
DIP-8
PACKAGE
SO-8
DIP-8
ORDER CODES
TUBE
T&R

VIPer22AS VIPer22AS13TR

VIPer22ADIP —

MOSFET on the same silicon chip. Typical
applications cover off line power supplies for
battery charger adapters, standby power supplies
for TV or monitors, auxiliary supplies for motor
control, etc. The internal control circuit offers the
following benefits:

– Large input voltage range on the VDD pin

accommodates changes in auxiliary supply
voltage. This feature is well adapted to battery
charger adapter configurations.
– Automatic burst mode in low load condition.
– Overvoltage protection in hiccup mode.
DRAIN
REGULATOR
INTERNAL
SUPPLY
VDD
FB
_

8/14.5V +

+

42V _

ON/OFF
60kHz
OSCILLATOR
OVERTEMP.
DETECTOR
S

R1 FF Q

R2 R3 R4
PWM
LATCH
OVERVOLTAGE

R LATCH

S FF Q
BLANKING
+

_ 0.23 V

1 kΩ

230 Ω

SOURCE
September 2002
1/15

No Preview Available !

VIPer22ADIP / VIPer22AS
PIN FUNCTION
Name
Function
Power supply of the control circuits. Also provides a charging current during start up thanks to a high
voltage current source connected to the drain. For this purpose, an hysteresis comparator monitors the

VDD voltage and provides two thresholds:

VDD — VDDon: Voltage value (typically 14.5V) at which the device starts switching and turns off the start up

current source.

— VDDoff: Voltage value (typically 8V) at which the device stops switching and turns on the start up current

source.
SOURCE Power MOSFET source and circuit ground reference.
Power MOSFET drain. Also used by the internal high voltage current source during start up phase for

DRAIN charging the external VDD capacitor.

Feedback input. The useful voltage range extends from 0V to 1V, and defines the peak drain MOSFET
FB current. The current limitation, which corresponds to the maximum drain current, is obtained for a FB pin
shorted to the SOURCE pin.
CURRENT AND VOLTAGE CONVENTIONS

IDD ID

VDD

IFB

FB
VDD
CONTROL

VFB VIPer22A

DRAIN
SOURCE

VD

CONNECTION DIAGRAM

SOURCE 1

SOURCE 2

FB 3

VDD 4

8 DRAIN

7 DRAIN

6 DRAIN

5 DRAIN

SO-8

SOURCE 1

SOURCE 2

FB 3

VDD 4

8 DRAIN

7 DRAIN

6 DRAIN

5 DRAIN

DIP8
2/15

No Preview Available !

VIPer22ADIP / VIPer22AS
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Symbol
Parameter
Value
Unit

VDS(sw) Switching Drain Source Voltage (Tj=25 … 125°C)

(See note 1)
-0.3 … 730
V

VDS(st) Start Up Drain Source Voltage (Tj=25 … 125°C)

(See note 2)
-0.3 … 400
V

ID Continuous Drain Current

Internally limited
A

VDD Supply Voltage

0 … 50
V

IFB Feedback Current

3 mA

VESD

Electrostatic Discharge:

Machine Model (R=0Ω; C=200pF)

Charged Device Model
200 V
1.5 kV

Tj Junction Operating Temperature

Internally limited

°C

Tc Case Operating Temperature

-40 to 150

°C

Tstg Storage Temperature

-55 to 150

°C

Note: 1. This parameter applies when the start up current source is off. This is the case when the VDD voltage has reached VDDon and

remains above VDDoff.

2. This parameter applies when the start up current source is on. This is the case when the VDD voltage has not yet reached VDDon

or has fallen below VDDoff.

THERMAL DATA
Symbol
Parameter
Max Value
Unit
Thermal Resistance Junction-Pins for :
Rthj-case SO-8
DIP-8
25 °C/W
15
Thermal Resistance Junction-Ambient for :
Rthj-amb SO-8
DIP-8
(See note 1)
(See note 1)
55
45
°C/W

Note: 1. When mounted on a standard single-sided FR4 board with 200 mm² of Cu (at least 35 µm thick) connected to all DRAIN pins.

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Tj=25°C, VDD=18V, unless otherwise specified)

POWER SECTION
Symbol
Parameter
Test Conditions
Min. Typ.

BVDSS Drain-Source Voltage

ID=1mA; VFB=2V

730

IDSS Off State Drain Current VDS=500V; VFB=2V; Tj=125°C

RDSon

Static Drain-Source
On State Resistance

ID=0.4A

ID=0.4A; Tj=100°C

15

tf Fall Time

ID=0.2A; VIN=300V

(See fig.1)
(See note 1)
100

tr Rise Time

ID=0.4A; VIN=300V

(See fig.1)
(See note 1)
50

Coss Drain Capacitance

VDS=25V

40
Note: 1. On clamped inductive load
Max.
0.1
17
31
Unit
V
mA
Ω
ns
ns
pF
3/15

Всего страниц 15 Pages
Скачать PDF

Признаки неисправности, их устранение

Перейдем к рассмотрению конкретных признаков неисправностей ШИМ контроллера.

Остановка сразу после запуска

Импульсный модулятор запускается, но сразу останавливается. Возможные причины: разрыв цепи обратной связи; блок питания перегружен по току; неисправны фильтровые конденсаторы на выходе. Поиск проблемы: осмотр платы, поиск видимых внешних повреждений; измерение мультиметром напряжения питания микросхемы, напряжения на ключах (на затворах и на выходе), на выходных емкостях. В режиме омметра мультиметром надо измерить нагрузку стабилизатора, сравнить с типовым значением для аналогичных схем.

Импульсный модулятор не стартует

Возможные причины: наличие запрещающего сигнала на соответствующем входе. Информацию следует искать в даташите соответствующей микросхемы. Неисправность может быть в цепи питания ШИМ контроллера, возможно внутренне повреждение в самой микросхеме. Шаги по определению неисправности: наружный осмотр платы, визуальный поиск механических и электрических повреждений. Для проверки мультиметром делают замер напряжений на ножках микросхемы и проверку их соответствия с данными в даташит, в случае необходимости, надо заменить ШИМ контроллер.

Проблемы с напряжением

Выходное напряжение существенно отличается от номинальной величины. Это может происходить по следующим причинам: разрыв или изменение сопротивления в цепи обратной связи; неисправность внутри контроллера. Поиск неисправности: визуальное обследование схемы; проверка уровней управляющих и выходных напряжений и сверка их значений с даташит. Если входные параметры в норме, а выход не соответствует номинальному значению – замена ШИМ контроллера.

Отключение блока питания защитой

При запуске широтно-импульсного модулятора, блок питания отключается защитой. При проверке ключевых транзисторов короткое замыкание не обнаруживается. Такие симптомы могут свидетельствовать о неисправности ШИМ контроллера или драйвера ключей. В этом случае нужно произвести замер сопротивлений между затвором и истоком ключей в каждой фазе. Заниженное значение сопротивления может указывать на неисправность драйвера. При необходимости делается замена драйверов.

Литература

1. Новости Электроники №2 2009 г.

2. Low Power Off Line SMPS Primary Switcher. http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00084384.pdf.

3. Monolithic Off-Line Chips To Meet New Efficiency Standards. http://www.st.com/stonline/products/families/power_management/ac_dc_conversion/high_voltage_converters/related_info/viper22a.htm.

3. High-voltage converters. http://www.st.com/stonline/products/families/power_management/ac_dc_conversion/high_voltage_converters/high_voltage_converters.htm.

4. VIPerPlus. http://www.st.com/stonline/domains/support/epresentations/viperplus/viperplus.htm.

4. Brownout protection in low power designs. http://energyefficiency.wordpress.com/2007/09/11/brownout-protection-in-low-power-designs/.

•••

STMicroelectronics Viper22A STTH102 STTH106

Fabio Cacciotto, STMicroelectronics

Реализация многих функций современных бытовых приборов в значительной степени основана на использовании микроконтроллеров и дополнительных схем. Хотя обеспечить изоляцию от сети переменного тока могут обычные трансформаторы с железным сердечником, низковольтное питание микропроцессоров, выходные сигналы которых управляют связанными с сетью силовыми ключами, требуют еще одного уровня электрической изоляции, такой как оптроны или импульсные трансформаторы.

Разработчики могут избежать сложностей и затрат, связанных с добавлением дополнительных компонентов изоляции от неизолированной линии сети переменного тока. Но если получение с помощью автономного импульсного источника питания одного низкого напряжения не вызывает никаких трудностей, получение нескольких напряжений представляет определенную проблему и требует относительно сложной конструкции.

В качестве альтернативы вы можете использовать однокристальный контроллер импульсного преобразователя, такой, например, как Viper22A, выпускаемый STMicroelectronics (IC1 на Рисунке 1), с помощью которого из напряжения сети переменного тока от 88 В до 265 В можно получить два стабилизированных напряжения суммарной мощностью до 3.3 Вт. При указанных на рисунке номиналах компонентов схема обеспечивает нагрузку напряжениями –5 В ±5% при токе до 300 мА и –12 В ±10% при токе до 150 мА.

Рисунок 1. Этот автономный импульсный источник питания стабилизирует два выходных напряжения.

В состав Viper22A входят тактовый генератор 60 кГц, источник опорного напряжения, цепь защиты от перегрева и высоковольтный силовой MOSFET, способный рассеивать мощность в несколько ватт. Хотя микросхема Viper22A выпускается в 8-выводном корпусе, для ее работы требуются всего четыре контакта: вход напряжения питания VDD, вход обратной связи FB, а также выводы истока и стока MOSFET. Остальные выводы – вход резервного питания и дополнительные контакты стока – служат для улучшения отвода тепла в печатную плату.

Резистор R4 ограничивает броски входного тока и одновременно выполняет функцию защитного предохранителя. Диодом D1 переменное напряжение сети выпрямляется до эффективного значения порядка 160 В и сглаживается фильтром на элементах C1, R1, L1, и C2. Помимо сглаживания пульсаций постоянного тока, фильтр снижает электромагнитные помехи до уровня, соответствующего требованиям европейского стандарта 55014 CISPR14. Дополнительное снижение кондуктивных излучений обеспечивает демпфирующий конденсатор C9, включенный параллельно диоду D1.

Конденсатор C3 накапливает положительный заряд в течение времени, когда MOSFET закрыт, и отдает его для питания микросхемы IC1 напряжением VDD, когда MOSFET открыт. Обратное напряжение диода D3 может достигать суммы пикового выпрямленного напряжения сети и максимального выходного постоянного напряжения, поэтому в качестве D3 следует выбирать диод с быстрым восстановлением, рассчитанный на пиковое обратное напряжение 600 В.

Для обратной связи, замыкающей контур регулирования, используется напряжение VOUT2. Сумма напряжения база-эмиттер PNP транзистора общего назначения Q1 и обратного напряжения стабилитрона D6 устанавливает напряжение VOUT2 равным –5 В. Стабилитрон D7 сдвигает напряжение на входе обратной связи микросхемы IC1 в ее линейный диапазон 0…1 В. Для исключения высокочастотной генерации в цепи обратной связи проводники, идущие к конденсатору C4, необходимо сделать как можно более короткими. Две обмотки катушки L2 намотаны на гантельном ферритовом сердечнике TDK SRW0913; соотношение витков обмотки определяет выходное напряжение VOUT1. Для поддержания стабилизации при отсутствии нагрузки на выходе VOUT1 и полной нагрузке на VOUT2 между VOUT1 и общей линией заземления включен дополнительный резистор R5.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий

© 2024