Mạch chuyển đổi 5V, 12V Buck SMPS 220V

Mạch chuyển đổi 5V, 12V Buck SMPS 220V

Bộ chuyển đổi buck bước xuống này sẽ chuyển đổi đầu vào 220V AC từ nguồn điện lưới thành 5V hoặc 12V hoặc 24V DC với hiệu suất 90%.

Bộ chuyển đổi buck được đề xuất là một mạch SMPS sử dụng IC VIPer12A từ STMicroelectronics .



Mạch sử dụng số lượng không đáng kể các thành phần bên ngoài nhưng có thể hoạt động trực tiếp từ đầu vào nguồn AC.



Thiết kế bộ chuyển đổi Buck

Nhìn vào sơ đồ mạch đã cho, chúng ta thấy rằng giai đoạn đầu vào kết hợp một điện trở hạn chế đột biến hoạt động giống như một cầu chì, một diode để chỉnh lưu AC và một mạng lọc LC để lọc thêm các súng DC.

Bộ lọc LC được sử dụng ở đây đảm bảo ổn định DC tốt hơn và phản hồi EMI nâng cao.



Tụ điện Cin1 có thể được sử dụng để củng cố thêm chức năng EMI.

IC VIPer12A trở thành thiết bị xử lý PWM chính thực hiện một cách thủ công toàn bộ quá trình chuyển đổi buck trong mạch.

Những đặc điểm chính

Các thông số kỹ thuật chính của cấu hình có thể được hiểu như sau:



  • Điện áp đầu vào AC Vinac 80 - 285Vac
  • Dòng điện đầu ra Iout 30mA
  • Dòng điện đầu ra Iout 250mA
  • Điện áp đầu ra Vout1 + 24 ± 10% V
  • Điện áp đầu ra Vout2 + 5V ± 5%
  • Tần số chuyển mạch 60 kHz
  • Công suất đầu ra ~ 1W

Làm thế nào nó hoạt động

Mạch tạo điều kiện thuận lợi cho hai đầu ra, đầu ra 24V đạt được thông qua cấu hình bộ chuyển đổi buck trong khi đầu ra 5V thông qua chế độ quay lại.

Điện áp phản hồi đến IC được lấy từ Vout1 để điều chỉnh yêu cầu của đầu ra, nguồn cung cấp này cũng được áp dụng cho chân Vdd của IC.

Việc đấu dây trên có thể thực hiện được bằng cách sử dụng một diode điện áp cao và chỉ một tụ điện, chính xác là D1 và C3, làm cho các kết nối và chi phí trở nên đơn giản hơn nhiều.

Cuộn cảm L được sử dụng bao gồm hai cuộn dây được ghép nối với nhau qua một lõi ferit chung.

Việc quấn dây được thực hiện thông qua các tỷ số vòng dây thích hợp, trong đó N1 = 200 vòng và N2 = 60 vòng. Cả hai đều được quấn trên vật liệu lõi ferit PANASONIC ELC10D152E.

Điốt Zener z1 và z2 được lắp đặt để bảo vệ đầu ra khỏi quá điện áp.

Một điện trở tải giả được cố định trên Vout1 để điều chỉnh thích hợp có thể được thực hiện trên cả hai đầu ra trong các tình huống tải mở.

Mặc dù việc bổ sung điện trở trên ảnh hưởng đến hiệu suất một chút, nhưng nó cải thiện đáng kể phản ứng điều chỉnh điện áp của mạch.

Các điốt chỉnh lưu cố định ở đầu ra là loại phục hồi nhanh phản hồi nhanh. D1 là một diode điện áp cao vì nó có thể chịu điện áp ngược cao do điện áp bus DC phân phối ...... D2 là một diode bình thường.

Mạch chuyển đổi 5V, 12V Buck SMPS 220V

Danh sách bộ phận cho mạch chuyển đổi buck SMPS đơn giản được đề xuất:

  • Rr = 10W 1 / 2W
  • Rf = 10KW 1 / 4W
  • R (tải) = 4,7kW 1 / 4W
  • Cin = 4,7 μF, Tụ điện 450V
  • C1 = 33 μF, Tụ điện 50V
  • C2 = 100 μF, Tụ điện 16V
  • C3 = 1 μF, Tụ điện 25V
  • C4 = 22 nF Tụ gốm
  • Dr = Diode 1N4007
  • D1 = Diode BA159 (nhanh)
  • D2 = Diode 1N4148 (nhanh)
  • D3 = Diode 1N4004
  • Dz = 22V Zener
  • Dz1 = 27V Zener
  • Dz2 = 5.6V Zener
  • L 1 = 0,5 mH
  • Lf = 470 μH Cuộn cảm
  • IC1 = STMicroelectronics VIPer12ADIP

Thiết kế PCB và Bố cục Thành phần của mạch chuyển đổi SMPS buck đã giải thích ở trên sử dụng IC VIPer12A

Thiết kế PCB Bộ chuyển đổi 5V, 12V Buck

Bài viết hoàn chỉnh có thể được tìm thấy đây




Một cặp: IC 556 Pure Sine Wave Inverter Circuit Tiếp theo: Mạch hẹn giờ chuyển tiếp độ trễ nhiệt