5V, 12V Buck Converter Circuit SMPS 220V

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Denna steg ned-omvandlare konverterar en 220V AC-ingång från elnätet till 5V eller 12V eller 24V DC med 90% effektivitet.

Den föreslagna buck-omvandlaren är en SMPS-krets som använder IC VIPer12A från STMicroelectronics .



Kretsen använder ett försumbar antal externa komponenter men kan ändå fungera direkt från nätanslutningen.

Buck Converter-designen

När vi tittar på det givna kretsschemat ser vi att ingångssteget innehåller ett överspänningsbegränsande motstånd som fungerar som en säkring, en diod för att rätta till växelströmmen och ett LC-filternätverk för ytterligare filtrering av DC-kretsarna.



LC-filtret som används här säkerställer bättre DC-stabilisering och förbättrat EMI-svar.

Kondensatorn Cin1 kan införas för ytterligare förstärkning av EMI-funktionaliteten.

IC VIPer12A blir den huvudsakliga PWM-processorenheten som ensam utför hela buck-konverteringen i kretsen.

Huvuddrag

De viktigaste specifikationerna för konfigurationen kan förstås på följande sätt:

  • AC-ingångsspänning Vinac 80 - 285Vac
  • Utgångsström Iout 30mA
  • Utgångsström Iout 250mA
  • Utgångsspänning Vout1 + 24 ± 10% V.
  • Utgångsspänning Vout2 + 5V ± 5%
  • Kopplingsfrekvens 60 kHz
  • Uteffekt ~ 1W

Hur det fungerar

Kretsen underlättar två utgångar, 24V-utgången uppnås genom en buck-omvandlarkonfiguration medan 5V-utgången via fly back-läge.

Återkopplingsspänningen till IC erhålls från Vout1 för erforderlig reglering av utgången, denna matning appliceras också på IC Vdd-stiftet.

Ovanstående ledningar blir möjliga genom att använda en enda högspänningsdiod och bara en kondensator, för att vara exakt D1 och C3, vilket gör anslutningarna och kostnaden mycket enklare.

Den använda induktorn L består av två lindningar som är kopplade över varandra över en gemensam ferritkärna.

Lindningen görs genom lämpliga varvtal, där N1 = 200 varv och N2 = 60 varv. Båda dessa lindas över ett PANASONIC ELC10D152E ferritkärnmaterial.

Zener-dioder z1 och z2 är installerade för att skydda utgångarna mot överspänningar.

Ett dummy-belastningsmotstånd är fixerat över Vout1 så att lämplig reglering kan utföras över båda utgångarna under öppna belastningssituationer.

Även om tillägget av ovanstående motstånd påverkar effektiviteten lite förbättrar det kretsens spänningsregleringsrespons utmärkt.

Likriktardioderna som är fixerade vid utgången är snabba återhämtningstyper. D1 är en högspänningsdiod eftersom den kan utsättas för höga omvända spänningar från DC-busspänningen ... D2 är en normal diod.

5V, 12V Buck Converter Circuit SMPS 220V

Dellista för den föreslagna enkla SMPS-bockkonverterarkretsen:

  • Rr = 10W 1 / 2W
  • Rf = 10KW 1 / 4W
  • R (belastning) = 4,7 kW 1 / 4W
  • Cin = 4,7 μF, 450V elektrolytkondensator
  • C1 = 33 μF, 50V elektrolytkondensator
  • C2 = 100 μF, 16V elektrolytkondensator
  • C3 = 1 μF, 25V elektrolytkondensator
  • C4 = 22 nF Keramisk kondensator
  • Dr = diod 1N4007
  • D1 = Diod BA159 (snabb)
  • D2 = Diod 1N4148 (snabb)
  • D3 = Diod 1N4004
  • Dz = 22V Zener
  • Dz1 = 27V Zener
  • Dz2 = 5.6V Zener
  • Li = 0,5 mH
  • Lf = 470 μH Induktor
  • IC1 = STMicroelectronics VIPer12ADIP

PCB-design och komponentlayout för ovan beskrivna SMPS-buck-omvandlingskrets med IC VIPer12A

5V, 12V Buck Converter PCB-design

Komplett artikel finns här




Tidigare: IC 556 Pure Sine Wave Inverter Circuit Nästa: Termostatfördröjning Relä Timer Circuit