Линейка AC/DC преобразователей фирмы RHOM

   В последнее время большинство бытовых устройств (даже очень простых) за счет применения микроконтроллеров или специализированных схем управления имеют интеллектуальные функции, а сновным источником питания бытовых устройств является сетевое напряжение питания. При этом для питания схем управления этих устройств необходимо формировать пониженные питающие напряжения постоянного тока. Применение стандартных методов получения таких напряжений (понижающие трансформаторы, импульсные источники питания) приводит к удорожанию устройств и увеличению их габаритов. По другому пути пошла фирма RHOM, которая разработала линейку гибридных микросхем маломощных AC/DC преобразователей. Отсутствие трансформатора позволяет экономить до 50% мощности в дежурном режиме, по отношению к традиционному источнику питания. Используя выпрямленное сетевое напряжение (около 300 В) преобразователи формируют на выходе различные напряжения постоянного тока (см. табл. 1).

Таблица 1

   Микросхемы предназначены для использования в персональных компьютерах (PC-картах и модулях Flash-памяти), игрушках, измерительном и промышленном оборудовании, системах связи, бытовых приборах, офисной технике, LCD-дисплеях.

   Рассмотрим подробнее основные характеристики перечисленных микросхем, а также принцип их работы.

ВР5О41А, ВР5О41А5, ВР5О41А15

   Основные электрические параметры микросхем показаны в табл. 2-4.

   Назначения выводов и внешний вид корпуса микросхем показан на рис. 1, а их структурная схема - на рис. 2. Параметры ВР5041А в таблице 2, ВР5041А5 - таблица 3, ВР5041А15 - таблица 4

Таблица 2

Рис. 1. Внешний вид корпуса микросхем

Таблица 3

Таблица 4

   Напряжение с сетевого выпрямителя через выв. 10 микросхемы подается на схему переключения. В зависимости от состояния схемы управления входное напряжение подключается или отключается от цепи, образованной индуктивностью, детектором тока, внешней емкостью фильтра и нагрузкой, подключенными к выв. 1 микросхемы. Значение напряжения на выв. 1 контролируется детектором напряжения. В момент подключения входного напряжения к цепи через индуктивность начинает протекать линейно возрастающий ток. При достижении предельного значения тока или необходимого значения напряжения схемой управления формируется сигнал отключения входного напряжения от цепи. В этот момент формируется обратный ток через внутренний диод микросхемы за счет накопленной в индуктивности энергии. После этого процесс повторяется. На выв. 1 формируется последовательность импульсов, которая интегрируется внешним конденсатором, формируя таким образом выходное напряжение.

Рис. 3 а,б. Схемы включения устройств

   Схемы включения устройств показаны на рис. 3 а, б. Входная цепь устройств может состоять из одно-полупериодного выпрямителя (рис. 3а) или мостового выпрямителя (рис. 3б). Диоды выпрямителя (VD1, рис. 3а; мостовой выпрямитель, рис. 36) рекомендуется выбирать со следующими параметрами:

• обратное напряжение не менее 700 В;
• средний выпрямленный ток 0,5 А и более;
• максимальное пиковое значение тока 20 А и более.

   Значение емкости конденсатора фильтра выпрямителя (С1 на рис. 3) может быть в пределах ЗД..10 мкФ. Конденсатор должен иметь рабочее напряжение не менее 450 В.

   Фильтрующий конденсатор (С2 на рис. 3), для снижения уровня пульсаций, должен иметь низкий импеданс. Значение его емкости должно быть в пределах 100...470 мкФ.

   RC-фильтр на конденсаторе СЗ и резисторе R1 (рис. 3) предназначен для подавления помех, проникающих от микросхемы преобразователя в питающую сеть. Номинал резистора должен быть в пределах 10...22 Ом, а его мощность -не менее 0,25 Вт. Конденсатор СЗ — пленочный, рассчитанный на рабочее напряжение не менее 400 В. Его необходимо разместить как можно ближе к выводам микросхемы.

ВР5048, ВР5О48-15, ВР5О42-15, ВР5О47А-24, ВР5О48-24

   Основные электрические параметры микросхем приведены в табл. 5-9.

   Назначения выводов и внешний вид корпуса микросхем показаны на рис. 4. Микросхемы этого типа используют внешнюю катушку индуктивности. Структурная схема устройств приводится на рис. 5. Их работа аналогична рассмотренным выше.

Таблица 5

Рис. 4. Назначения выводов и внешний вид корпуса микросхем

Рис. 5. Структурная схема устройств

Таблица 6

   Схема включения устройств показаны на рис. 6. Диод однополу-периодного выпрямителя VD1 должен выдерживать значение обратного напряжения не менее 800 В, значение его среднего выпрямленного тока должно быть не менее 0,5 А. Максимальное пиковое значение тока диода должно быть не менее 20 А.

Рис. 6. Схема включения устройств

   Значение емкости конденсатора С1 фильтра выпрямителя может быть в пределах ЗД..22 мкФ. Рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 450 В. Для защиты от статического электричества и импульсных токов во входную цепь установлен варистор ZNR.

   RC-фильтр на конденсаторе С2 и резисторе R1 предназначен для подавления помех, проникающих от микросхемы преобразователя в питающую сеть. Номинал резистора должен быть в пределах 10...22 Ом, а его мощность — не менее 0,25 Вт. Конденсатор С2 — пленочный, емкостью 0,1—0,22 мкФ с рабочим напряжением не менее 450 В.

   Фильтрующий конденсатор СЗ ¦ используется для снижения уровня пульсаций, он должен иметь низкий импеданс и емкость в пределах 100...470 мкФ. Внешняя катушка должна выдерживать значение протекающего через нее тока не менее 0,4 А. Индуктивность катушки составляет 1 мГн для ВР5048, ВР5048-15, ВР5042-15 и 1,5 мГн для ВР5048-24,ВР5047А24.

Таблица 7

Таблица 8

Таблица 9

ВР5О46-5, ВР5О46

   Основные электрические характеристики микросхем приведены, соответственно, в табл. 10 и 11.

   Внешний вид корпуса микросхем и назначения выводов показаны на рис. 7, а структурная схема устройств - на рис. 8. К микросхемам этого типа также подключают внешнюю катушку индуктивности.

Рис. 7. Внешний вид корпуса микросхем и назначения выводов

Рис. 8. Структурная схема устройств

   Схема включения устройств показана на рис. 9. Они формируют напряжения отрицательной полярности, поэтому диоды и конденсаторы включены в обратной полярности. Входная цепь устройств состоит из однополупериодного выпрямителя на диоде D1 (значение обратного напряжения не менее 800 В, средний выпрямленный ток не менее 0,5 А, максимальное пиковое значение тока не менее 20 А).

Рис. 9. Схема включения устройств

   Емкость конденсатора С1 должна быть 22 мкФ, а его рабочее напряжение не менее 450 В. Для защиты от статического электричества и импульсных токов во входную цепь установлен варистор ZNR.

   Остальные элементы схемы аналогичны описанным для микросхемы ВР4048.

   Внешняя катушка должна выдерживать значение протекающего через нее тока не менее 0,6 А. Индуктивность внешней катушки должна составлять 470 мкГн для ВР5046-5 (ток через катушку - 0,57 А) и 1,5 мГн для ВР5046 (ток через катушку-0,3 А).

Таблица 10

Таблица 11

ВР5О85-15

   В отличие от устройств, рассмотренных выше, данная микросхема формирует два выходных напряжения. Основные электрические параметры микросхем приведены в табл. 12.

   Внешний вид корпуса микросхемы и назначение выводов показаны на рис. 10. К микросхеме подключают внешнюю катушку индуктивностью 1 мГн, рассчитанную на ток не менее 0,6 А..

Таблица 12

   Схема включения устройства показана на рис. 11. Устройство формирует два напряжения положительной полярности. Входная цепь устройств состоит из однополупериодного выпрямителя на диоде VD1 (значение обратного напряжения не менее 800 В, средний выпрямленный ток не менее 1,0 А, максимальное пиковое значение тока не менее 40 А).

Рис. 10. Внешний вид корпуса микросхемы и назначение выводов

Рис. 11. Схема включения устройства

   Емкость конденсатора С1 может быть в пределах 33...820 мкФ, а его рабочее напряжение не менее 450 В. Для защиты от статического электричества и импульсных токов во входную цепь устанавливают варистор ZNR.

   RC-фильтр на конденсаторе С2 и резисторе R2 предназначен для подавления помех, проникающих от микросхемы преобразователя в питающую сеть. Номинал резистора должен лежать в пределах 10...22 Ом, а его мощность не менее 0,25 Вт. Конденсатор С2 - пленочный, емкостью 0,1...0,22 мкФ с рабочим напряжением не менее 450 В.

   Фильтрующие конденсаторы СЗ и С4 могут иметь емкость в пределах 220...1000 мкФ.