Deux modes de fonctionnement de l'alimentation à découpage monolithique
Les circuits intégrés d'alimentation à découpage monolithique présentent les avantages d'une intégration élevée, d'une rentabilité élevée, des circuits périphériques les plus simples, des meilleurs indicateurs de performance, peuvent constituer une alimentation à découpage isolée à haut rendement sans transformateur de fréquence. Il a été introduit au milieu des années -1990, tard successivement, il montre une forte vitalité, et maintenant il est devenu le développement international de l'alimentation à découpage de moyenne et petite puissance, de l'alimentation à découpage de précision et du module d'alimentation du préféré circuits intégrés. L'alimentation à découpage qui la compose, en termes de coût et de même alimentation à régulateur de tension linéaire de puissance, est comparable à l'efficacité de l'alimentation est considérablement améliorée, le volume et le poids sont considérablement réduits. Cela crée de bonnes conditions pour la promotion et la vulgarisation de nouvelles alimentations à découpage.
Caractéristiques de l'alimentation à découpage monolithique
(1) TOPSWitch-II interne comprenant oscillateur, amplificateur d'erreur, modulateur de largeur d'impulsion, circuit de porte, tubes de commutation de puissance haute tension (MOSFET), circuit de polarisation, circuit de protection contre les surintensités, protection contre la surchauffe et circuit de réinitialisation à la mise sous tension, arrêt/ circuit de redémarrage automatique. Il isole complètement la sortie du réseau électrique au moyen d'un transformateur haute fréquence, dont l'utilisation est sûre*. Il appartient à l'alimentation à découpage contrôlée par le courant avec sortie à drain ouvert. Grâce à l'utilisation du circuit CMOS, la consommation électrique de l'appareil est considérablement réduite.
(2) Il n'y a que trois fils : la borne de commande C, la source S, le drain D, comparables à un régulateur linéaire à trois bornes, peuvent être le moyen le plus simple de constituer le transformateur de fréquence sans l'alimentation à découpage flyback. Afin de compléter une variété de fonctions de contrôle, de polarisation et de protection, C, D sont des broches multifonctionnelles, réalisant une broche polyvalente. Prenons l'exemple du terminal de commande, il a trois fonctions : (1) la fin de la tension VC pour le régulateur parallèle sur puce et l'étage de commande de grille pour fournir une tension de polarisation ; (2) la fin du circuit intégré actuel peut ajuster le cycle de service ; (3) l'extrémité du circuit de dérivation d'alimentation et le point de connexion du condensateur de redémarrage/compensation automatique, via le condensateur de dérivation externe pour déterminer la fréquence du redémarrage automatique et de la compensation de la boucle de contrôle.
(3) La plage de tension alternative d’entrée est extrêmement large. Pour une entrée à tension fixe, 220 V ± 15 % CA peut être sélectionné, et la puissance de sortie maximale sera réduite de 40 % s'il est équipé d'une large plage de 85 ~ 265 V CA. La plage de fréquences d'entrée de l'alimentation à découpage est de 47 à 440 Hz.
(4) La valeur typique de la fréquence de commutation est de 1 0 0 KHz et la plage de réglage du rapport cyclique est de 1,7 % à 67 %. L'efficacité de l'alimentation est d'environ 80 %, jusqu'à 90 %, ce qui est presque le double de l'alimentation régulée intégrée linéaire. Sa plage de température de fonctionnement est de 0 à 70 degrés température de jonction maximale de la puce Tjm=135 degrés.
(5) Le principe de fonctionnement de base de TOPSwitch-II est d'utiliser le courant de rétroaction IC pour réguler le rapport cyclique D, afin d'atteindre l'objectif de régulation de tension. Par exemple, lorsque la tension de sortie de l'alimentation à découpage VOT, pour une raison quelconque, après que le circuit de retour de l'optocoupleur fera Ic↑→erreur de tension Vrt→D↓→Vo↓, de sorte que Vo reste inchangé. Et vice versa.
(6) circuit périphérique simple, faible coût. Externe, il suffit de connecter le filtre redresseur, le transformateur haute fréquence, le circuit de protection primaire, le circuit de retour et le circuit de sortie. L'utilisation de telles puces peut également réduire les interférences électromagnétiques générées par l'alimentation à découpage.
Deux modes de fonctionnement de l'alimentation à découpage monolithique
L'alimentation à découpage monolithique a deux modes de fonctionnement de base : l'un est le mode continu CUM (ContinuousMode), l'autre n'est pas le mode continu.
(a) Mode continu (b) Mode discontinu
DUM (Mode Discontinu). Les formes d'onde du courant de commutation de ces deux modes sont représentées respectivement sur les figures (a) et (b). Comme le montre la figure, en mode continu, le courant de commutation primaire démarre à partir d'une certaine amplitude, puis monte jusqu'à une valeur maximale, puis revient rapidement à zéro. Sa forme d'onde de courant de commutation est trapézoïdale. Cela indique qu'en mode continu, le cycle de commutation suivant a une énergie initiale car l'énergie stockée dans le transformateur haute fréquence n'est pas entièrement libérée à chaque cycle de commutation. L'utilisation du mode continu réduit le courant de crête primaire Ip et le courant RMS IRMS, réduisant ainsi la consommation électrique de la puce. Cependant, le mode continu nécessite une augmentation de l'inductance primaire Lp, ce qui entraîne une augmentation de la taille du transformateur haute fréquence. En résumé, le mode continu convient aux TOpSwitches de faible puissance et aux transformateurs haute fréquence de plus grande taille.
Le courant de commutation en mode discontinu passe de zéro à un pic puis retombe à zéro. Cela signifie que l'énergie stockée dans le transformateur haute fréquence doit être complètement libérée à chaque cycle de commutation et que sa forme d'onde de courant de commutation est de forme triangulaire. Le mode discontinu a des valeurs d'Ip et d'IRMS plus élevées, mais nécessite moins de Lp. Par conséquent, il convient à l’utilisation de TOPSwitch avec une puissance de sortie plus grande avec un transformateur haute fréquence de plus petite taille.
