Operación de equipos industriales de una fuente de corriente trifásica a menudo necesita una etapa de alimentación auxiliar que puede proporcionar un suministro regulado CC de bajo voltaje para los circuitos analógicos y digitales. Ejemplos de tales aplicaciones incluyen las unidades industriales, sistemas de UPS, y contadores de energía.
La especificación de una fuente de alimentación es mucho más exigente que el requerido por una norma fuera de la plataforma de conmutación. No sólo es el voltaje de entrada más alta en estas aplicaciones, sino también el equipo diseñado para aplicaciones en tres fases en un entorno industrial por lo general deben tolerar las fluctuaciones de voltaje, incluyendo muy amplia hunde extendida, la línea eléctrica y la pérdida ocasional de una o más fases. Además, la gama de voltaje de entrada se especifica de este tipo de fuente de alimentación auxiliar puede ser tan amplio como 57 V AC a 580 V AC.
El diseño de una fuente de alimentación de conmutación para una gama tan amplia es un desafío sobre todo por el alto costo de los MOSFETs de alta tensión y las limitaciones de los lazos de control PWM en términos de rango dinámico. La técnica StackFET permite el uso de una combinación de un bajo costo de bajo voltaje nominal de 600V MOSFET y un controlador de la fuente de alimentación integrada de las integraciones de energía con el fin de diseñar una fuente de alimentación conmutada simples y de bajo costo capaz de operar en un amplio rango de tensión de entrada.
Figura 1. La entrada trifásica 3W de potencia de conmutación de alimentación con StackFET
El circuito funciona de la siguiente manera. Entrada al circuito puede ser de un proyecto de tres fases de tres hilos o cuatro hilos o incluso un sistema de una sola fase. El rectificador trifásico consiste de diodos D1-D8. Resistencias R1-R4 proporcionar corriente de entrada limitantes. El uso de resistencias fusible permite que estas resistencias a abrir de forma segura durante una condición de falla y elimina la necesidad de fusibles separados. El pi-filtro que consiste en C5, C6, C7, C8 y L1-filtros de la tensión de CC rectificada.
Resistencias R13 y R15 equilibrar la tensión de los condensadores del filtro de entrada.
Cuando el MOSFET en el interior del conmutador integrado (U1) se pone en ON, el terminal fuente de Q1 está calado, y la corriente suministrada es la puerta por R6, R7 y R8, y la capacidad de la unión de VR1 VR3 para poner en ON Q1. Zener VR4 limita el voltaje de la fuente se aplica a la puerta Q1. Cuando el MOSFET dentro U1 se apaga, la fuga de voltaje máximo de U1 se fija por una red de 450 V de sujeción, que consta de VR1, VR2, VR3 y. Esta tensión de los límites de drenaje de la U1 cerca de 450 V. Cualquier tensión adicional en ese extremo de la cuerda conectada a Q1 quedarán impresionados a través de Q1.Esta disposición permite distribuir la suma total de la tensión rectificada y la tensión de entrada de CC a través de flyback Q1 y U1. Resistencia R9 límites sonar de alta frecuencia durante las transiciones de conmutación, y la sujeción de la red VR5, D9 y R10 limita la tensión de pico a través de la primaria debido a la inductancia de fuga durante el intervalo de tiempo de retorno.
Rectificación de salida es proporcionada por D1. C2 es el filtro de salida. L2 y C3 forman el filtro de la segunda etapa para reducir el rizado de conmutación en la salida.
VR6 lleva a cabo cuando la tensión de salida superior a la caída total del diodo optoacoplador y VR6. Un cambio en la tensión de salida provoca un cambio en la corriente por el diodo optoacoplador interior de U2, que a su vez cambia la corriente a través del transistor dentro U2B. Cuando esta corriente supera el umbral de pin FB actual de U1, el próximo ciclo se inhibe.Regulación de potencia se logra mediante el control del número de habilitados e inhibe los ciclos. Una vez que un ciclo de conmutación está activada, el ciclo se termina cuando las rampas actuales hasta el límite de corriente interna de la U1. R11 limita la corriente a través del acoplador óptico durante la carga de pasajeros y también establece la ganancia del bucle de retroalimentación. Resistencia R12 sesgos diodo Zener VR6.
Este circuito está protegido contra la pérdida de información, cortocircuito en la salida, y la sobrecarga debido a las características integradas de IC U1 (LNK 304). No hay un sesgo adicional de liquidación que se necesita en el transformador ya que U1 es alimentado directamente desde el pin de desagüe. C4 ofrece desvinculación de la oferta interna.
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