. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Jak na technologii AX-CAP u zdrojů FSB
12. září 2016 - 7:00 | Pandatron | Jak na technologii AX-CAP u zdrojů FSB | Komentářů: 0  

Jak na technologii AX-CAP u zdrojů FSB

Aplikační poznámka od společnosti Fairchild přibližuje základní vlastnosti technologie AX-CAP u napájecích zdrojů řady FSB a přibližuje optimální návrh zdroje.

Řada FSB je novou generací tzv. Green-Mode Fairchild Power Switch (FPS™), včetně progresivní technologie mWSaver™, která pomáhá výrazně snížit spotřebu energie v pohotovostním režimu a ve stavu s odpojenou zátěží, což je v souladu s mezinárodními směrnicemi pro napájecí zdroje. Obvody této řady jsou však ještě dále a v jediném pouzdře integrují pulsně-šířkový modulátor (PWM) a robustní SenseFET s mezním napětím až 700V. Výsledkem je jednodušší návrh napájecích zdrojů s vyšší energetickou účinností v pohotovostním stavu, menší velikostí, lepší spolehlivostí a nižšími náklady na systém, než v případě předchozích řešení. Typická aplikace obvodu této rodiny je uvedena na obrázku 1.


Obr. 1: Typické zapojení FSB obvodu

Nedávno představená aplikační poznámka společnosti Fairchild se zaměřuje na zhodnocení možností návrhu dvou unikátních funkcí FSB produktů: AX-CAP™ vybíjení a nastavitelný maximální proud. Popisuje princip činnosti technologie AX-CAP a poskytuje matematický model pro nejhorší možné scénáře. Dále ukazuje možnosti, jak lze dosáhnout omezení maximálního konstantního výkonu a jak navrhnout IPK úroveň vhodnou pro Over-Power Protection (OPP).

Samotný návrh napájecích zdrojů za použitím řady FSB pro vytvoření pohotovostního zdroje jediného výstupního napětí je dobře popsán v aplikační poznámce Fairchild AN-8024. Její součástí je návrh transformátoru, výběru komponent, návrh zpětnovazební smyčky a konstrukční tipy, vedoucí k dosažení maximální účinnosti. Návrh napájecího zdroje s více výstupními napětími je pak dostupný v aplikační poznámce Fairchild AN-4137.

Technologie AX-CAP™
Technologie vybíjení AX-CAP™ je jednou z předností Fairchild mWSaver polovodičů, nabízející nejlepší hodnocení minimální spotřeby energie v pohotovostním stavu a provozu bez zatížení, které upravují nejnovější specifikace skupiny ENERGY STAR a 2013 ErP Standby Power Regulation (celková spotřeba při 0,25W zátěže nesmí přesáhnout hodnotu 0,5W, týká se ATX a LCD TV zdrojů).

EMI filtr v přední části spínaného napájecího zdroje (SMPS) obvykle obsahuje kondenzátor, přemosťující konektor střídavého síťového napětí, jak je znázorněno na obr. 2. Většina bezpečnostních předpisů, jako jsou UL 1950 a IEC61010-1 však vyžadují, aby se kondenzátor vybil na bezpečnou úroveň v daném čase po odpojení napájecího zdroje od elektrické zásuvky.


Obr. 2: Typické uspořádání EMI filtru

  • UL1950: Napětí na kapacitě větší než 0,1µF musí klesnout na hodnotu 37% maximálního vstupního střídavého napětí za jednu sekundu pro zařízení typu A a za 10 sekund u zařízení typu B.
  • IEC61010-1: Svorky nesmějí být nebezpečné (živé) za pět sekund po odpojení od napájení.

Vybíjecí odpor musí splňovat rovnici (1) pro definici vybíjecího času kratšího než 1 sekunda. Ztrátový výkon vybíjecího rezistoru, které je řazen paralelně s kondenzátory, je uveden v rovnici (2).

Rovnice (1)
Rovnice (2):

Tabulka 1 ukazuje závislost mezi jmenovitým výkonem, typickým efektivní hodnotou kondenzátoru Cx a ztrátovým výkonem na rezistoru. Jak stoupá výkon napájecího zdroje, zvyšuje se obvykle i kapacita kondenzátoru v EMI filtru a proto je nutné použít menší vybíjecí odpor, aby byl zachován stejný čas. To však v případě výkonných aplikací vede k výraznému nárůstu ztrátového výkonu. V některých případech bychom mohli hovořit, že ztrátový výkon vybíjecího rezistoru je hlavní příčinou spotřeby proudu napájecího zdroje v pohotovostním stavu.


Tab. 1: Ztrátový výkon na vybíjecím rezistoru pro různé jmenovité výkony

Inovativní technologie AX-CAP a patentovaná technologie mWSaver společnosti Fairchild Semiconductor, byly vyvinuty s cílem odstranit vybíjecí rezistory u Cx kondenzátorů, při současném splnění veškerých bezpečnostních požadavků.

Navrhované řešení
Na obr. 3 je uvedeno typické uspořádání aplikace a vnitřních bloků pro AX-CAP™. Vybíjecí rezistory se zde aktivují inteligentně pouze v případě odpojení napájecího zdroje od elektrické zásuvky. Vzhledem k tomu, že aktivace obvodu AX-CAP je v běžném provozu zakázaná, lze ztrátový výkon v obvodu EMI filtru prakticky zcela zanedbat. Při provozu je na kondenzátorech detekováno napětí pomocí komutovaného děliče napětí, složeného z externího vysokonapěťového rezistoru (RHV) a integrovaného odporu (RLS). Dělič je přitom řízen s velmi úzkými pulsy, takže spotřeba energie v tomto obvodu může být zcela zanedbána.


Obr. 3: Uspořádání v případě využití technologie AX-CAP™

AX-CAP™ odpojení od sítě detekuje pomocí úrovně napětí na kondenzátoru Cx. Při provozu napětí na těchto kondenzátorech klesá na nulu v intervalu síťového kmitočtu a to tak dlouho, dokud je zařízení připojené k síti. Jakmile je však napájecí zdroj od sítě odpojen, zůstává za usměrňovačem dál stejnosměrné napětí, ovšem na kondenzátorech Cx napětí plynule klesá. Tato situace je dobře vidět z obr. 4. Pokud j napětí na kondenzátoru Cx vyšší než polovina maximálního napětí sítě a to po dobu delší než je časová konstanta, dojde k aktivaci vybíjecího obvodu.


Obr. 4: Průběh napětí na HV pinu v případě odpojení zdroje od elektrické sítě

Více informací k tématu návrhu napájecích zdrojů řady FSB naleznete v následujících odkazech.

Odkazy & Download:
Domovská stránka výrobce
Přehled distributorů a kontaktů

mWSaver™ Technology
Design Guidelines for New-Generation FPS™ FSB-Series (AN-9752)
Fairchild AN-8024







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
TX-SAW 433MHz
Vysílač AM 433.92MHz, SAW, max. 15dBm, +5V
od 113 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007