Il contenuto seguente spiega due semplici circuiti SMPS (Switch Mode Power Supply) da 12 V, 1 Amp che utilizzano l'affidabile VIPerXX IC della ST microelectronics.
Con l'avvento dei circuiti integrati e dei circuiti moderni, il vecchio tipo di alimentatore a trasformatore in ferro sta sicuramente diventando obsoleto.
Oggi gli alimentatori sono molto compatti, più piccoli ed efficienti con il loro funzionamento. Qui discutiamo un circuito di alimentazione a commutazione eccezionale che può essere facilmente costruito a casa per ottenere 12 V CC puliti e privi di ondulazioni.
Grazie all'IC della ST Microelectronics, il VIPer22A, che ha reso possibile la costruzione di un alimentatore SMPS veramente efficiente e compatto anche utilizzando un numero molto ridotto di parti elettroniche.
Come si può vedere nella foto, il circuito è davvero molto piccolo, rispetto alla potenza che è disponibile da esso. È solo 50 per 40 mm nelle sue dimensioni.
Lo schema elettrico è molto facile da capire, studiamolo con i seguenti punti:
1) SMPS utilizzando VIPer22A
Guardando la figura possiamo facilmente vedere che la configurazione non prevede troppe fasi o parti.
La rete di ingresso AC, come al solito, viene prima rettificata utilizzando i normali diodi 1N4007 fissati in modalità rete a ponte.
L'alta tensione CC raddrizzata viene filtrata utilizzando il condensatore ad alta tensione.
La fase successiva è quella cruciale che incorpora l'eccezionale chip VIPer22A prodotto da ST Microelectronics.
L'IC da solo funziona come l'oscillatore e induce una frequenza di circa 100 KHz nell'avvolgimento primario del trasformatore con nucleo di ferrite E.
Il circuito integrato è assolutamente robusto ed è protetto internamente da improvvise tensioni di punta e da altri rischi dei componenti correlati alla tensione.
L'IC incorpora anche una protezione contro il surriscaldamento che rende l'IC praticamente indistruttibile.
La tensione indotta all'ingresso viene effettivamente ridotta all'avvolgimento di uscita, a causa delle basse perdite di correnti parassite, circa 1 amp di corrente diventa disponibile da un trasformatore di ferrite relativamente piccolo.
Con le specifiche della bobina mostrate, la tensione è di circa 12 e la corrente è di circa 1amp.
Nel circuito è incluso anche uno speciale circuito di feedback per mantenere un elevato grado di protezione e funzioni di risparmio energetico.
Il circuito di feedback è implementato tramite un optoaccoppiatore che diventa attivo durante condizioni anomale del circuito .
Quando la tensione di uscita tende a salire oltre la soglia impostata, l'anello di retroazione diventa operativo e invia un segnale di errore all'ingresso FB dell'IC.
L'IC entra istantaneamente in una modalità correttiva e disattiva l'ingresso all'avvolgimento primario fino a quando l'uscita non ritorna all'intervallo normale.
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Schema elettrico
Layout PCB
Dati dell'avvolgimento del trasformatore
Elenco delle parti
2) Un altro SMPS semplice da 12V 1 amp usando IC TNY267
Come funziona
Il semplice circuito smps mostrato sopra utilizza il popolare minuscolo interruttore IC TNY267 . È un minuscolo oscillatore a commutazione da 120 V a 220 V basato su mosfet che richiede solo la configurazione con un trasformatore di ferrite e una tensione operativa Vdd ridotta.
Il design è così semplice che una semplice visualizzazione dello schema è sufficiente per dirci rapidamente i dettagli di funzionamento.
La tensione di avviamento ridotta viene acquisita dalla rete stabilizzatrice utilizzando diodi zener da 180V e il diodo a recupero rapido BA159 dopo aver rettificato la rete a 220V tramite diodi 1N4007 e condensatore di filtro da 10uF / 400V.
Non appena questa tensione viene applicata all'IC, inizia a oscillare e il suo mosfet interno inizia a commutare il primario del trasformatore di ferrite alla frequenza di oscillazione predeterminata.
Essendo un design flyback, il secondario inizia a condurre anche durante i cicli OFF del primario tramite induzione reciproca e genera la tensione 12V richiesta sul lato di uscita.
Questa tensione potrebbe non essere stabilizzata, quindi viene utilizzato un feedback basato su accoppiatore ottico e il collegamento è configurato con l'esclusivo pinout di spegnimento 4 dell'IC.
Ciò garantisce che l'uscita non superi mai e rimanga fissa alla proporzione di 12V 1 amp.
Dati dell'avvolgimento del trasformatore
L'avvolgimento del trasformatore è in realtà abbastanza semplice e può essere eseguito nel modo seguente. Tenere presente che i punti neri indicano i punti di inizio dell'avvolgimento che è molto importante e devono essere seguiti rigorosamente durante l'avvolgimento del trasformatore.
Il primario viene avvolto utilizzando 36 fili di rame SWK super smaltato fino a 150 giri, mentre il secondario viene avvolto utilizzando 26 fili SWG fino a circa 12-15 giri.
Il nucleo può essere un nucleo di ferrite di tipo E19 standard con una bobina con un'area della sezione trasversale del nucleo centrale di circa 4,5 mm per 4,5 mm.
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