switching mode power supply design based on l6565 master : mr.ghaderi researcher : dariush moridi...

30
Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.co m

Upload: cade-benford

Post on 14-Dec-2015

256 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Switching Mode Power Supply

Design based on L6565

Master : Mr.Ghaderi

Researcher : Dariush Moridi

SMPS

WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Page 2: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

wWw.dAriushmOridi.bLOgfA.cOm

Page 3: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

common EMI حذف

differentials EMI حذف

WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Page 4: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

می متغیر ورودی ولتاژ اینکه به توجه بااین . از استفاده با را تغییرات این باید باشد

پایه به داد . VFFعناصر انتقال

های مقاومت بین ولتاژ تقسیم ,R8باR9,R10 مقاومت با مورد R18همراه ولتاژ

ی پایه به .VFFنظر رسد می

حذف نویز

TO VFF

FROM MAIN LINE

wWw.dAriushmOridi.bLOgfA.cOm

Page 5: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

ولتاژ تقسیم

مشتق ) شنت رگوالتور نویزگیرگیر(

رگوالتور شنت

کنترل برای ، فیدبکPWM

جریان: کنترل opt حفاظتcoupler

حذف نویز

حلقه در ایزوالسیونفیدبک

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 6: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Output circuit design In order to choose the output capacitor, the series resistance of the electrolytic capacitormust be defined.It is well known that the main cause of the output ripple is the series resistance of the electrolytic capacitor, known as ESR.

Electrolytic capacitor Series Resistance

Secondary side Peak current

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 7: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Output circuit design Using very low ESR output capacitances, from the catalogue we get the relation

from which

: To have some margin and to have a better thermal spread the final choice is to use two 680µF capacitors in parallel.

610*32C*ESR

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 8: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Output circuit design

اعمال ولتاز KVLبا حداکثر توان می ، خروجی درکرد . محاسبه را دیود روی

Finally adding a 10% margin, the STPS20120D has been selected.

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 9: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

پیچ پیچ Nauxسیم سیم ولتاژ از نمونه یکدیود . کند می القا خود در را D6اولیه

. دارد برعهده ولتاژ این سازی یکسو نقشR5 و جریان نویز C6کنترل حذف نقش

. دارد مدار C5را از بخشی Start-upنیز. باشد می

تغذیه ولتاژ تهیهL6565

To Vcc To ZCD

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 10: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

To Vcc

Start-up network designTo allow the circuit to start as soon as the line voltage is applied, it is necessary to prechargeboth C5 and C8 capacitances.

های خاژن R3, R2,R1 , R4مقاومت اولیه شارژ نقشC5 . کننده تعیین همچنین و دارند عهده بر را

هستند .start-upجریان

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 11: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Start-up network designThe current required by L6565 driver during start-up time determines the (R1+ R2+ R3+ R4) value.Considering that L6565 driver needs a 0.07mA maximum start-up current, we obtain:Start-up resistance must be lower than 3.6 M. in order to reach the best trade-off betweenpower dissipation and time-to-start.

maximum Start-Up current,

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 12: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Start-up network designAs a consequence, before choosing start-up resistor, we have to determine C5 capacitance value, is set according to another requirement.C5 must be able to supply L6565 driver until the steady state behavior of the converter isestablished.

Minimum Quiescent current

difference between start-up threshold and under-voltage threshold

Page 13: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Start-up network designFinally we can set the start-up resistance value in order to reduce time-to-start and contemporarily optimize standby power dissipation. The L6565 has a maximum start-up threshold of 14.5 V, therefore the maximum time-to-start is approximately:A good choice is to put in series four 200 k. resistances (R1= R2= R3= R4= 200 k.), whichdissipate less than 1 W standby power.

Page 14: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 15: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Ic

VcsRcs 17.0

4

7.0

DescriptionThe STC04IE170HV is manufactured in Monolithic ESBT technology, aimed toprovide the best performance in High Frequency / High voltage applications .It is designed for use in Gate Driven based topologies.

Applications■ Fly back / forward SMPS■ Buck-bust converter

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 16: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Electrical ratings

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 17: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 18: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

جلوگیراز یورود

سیگنال ناخواست

به هOUTThe pre-charge of C8 base

capacitance is made connecting it to the OUT pin of L6565 through a diode in series to a 2.2 k. resistance.

حذف نویز

جریان : کنترل حفاظتبیس

بیس ولتاژ تهیه) پیوسته)

برای سیگنال CSتهیه

برای ولتاژ افت ایجادCS

جریان کنترلCS

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 19: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 20: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

L6565 SPESIFICATION• LINE FEED FORWARD TO DELIVER CONSTANT POWER vs. MAINS CHANGE•ULTRA-LOW START-UP (< 70µA) AND•QUIESCENT CURRENT (< 3.5mA)•DISABLE FUNCTION (ON/OFF CONTROL)•1% PRECISION (@ Tj = 25°C) INTERNAL REFERENCE VOLTAGE•±400mA TOTEM POLE GATE DRIVER

APPLICATIONSTV/MONITOR SMPSAC-DC ADAPTERS/CHARGERSDIGITAL CONSUMERPRINTERS, FAX MACHINES,PHOTOCOPIERS AND SCANNERS

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 21: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

INVی کننده بین . error amplifier معکوس عناصر ترکیب با باشد میی پایه و پایه وجود COMPاین به فیدبک شبکه نوع یک توان می

شود . ) نمی استفاده فیدبک نوع این از مدار این در اما INVآورد) شده .زمین

PIN DESCRIPTION

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 22: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

فیلتر ) نویز حذفهای مولفه

) باال فرکانس

Page 23: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Description&VFF CS

VFF :ولتاژ تقسیم از استفاده با ورودی ولتاژ پایه R2و R1تغییرات آی VFFو بهرسد . می سی

پایه Voltage Feed Forwardبلوک خروجی VFFولتاژ با و E/Aرا ، کرده ترکیبکننده مقایسه برای را مرجع ولتاژ کند . PWMیک می تهیه

CS :ی کننده با . PWM Compمعکوس ، خوانده را سلف از عبوری جریان باشد میمقاومت از ) ( Rsاستفاده تبدیل باشد می جریانش با متناسب که ولتاژی به را آن

که باشد ولتاژی از بیشتر ولتاژ این اگر ، کرده Voltage Feed Forwardکرده تعیین، Pwm Latch ( شدن خاموش شد صفرخواهد خروجی و شده اگر( MOSFETریست

از حالت 2Vبیشتر به Hiccupشود منجر و شده . Driverشدن Disableفعال شود می

Page 24: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

ZCD Description

Zero

Z C DCurrent Detector

wWw.Dariushmoridi.blogfa.cOm

Page 25: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com
Page 26: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

ولتاژ رگوالتورکلیه) تغذیه تامین

های قسمتداخلی (

Under voltage Lockout : به ورودی ولتاژ که زمانی تانمی . را کردن درایو اجازه نرسد اطمینان قابل مقدار یک

دهد .

حفاظت : ولتاژباال

تقسیم ولتاژ

Page 27: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

خروجی که به Pwm Compزمانی پالس یک ، کند ریست را می Blankingلچی ( TBشروع رسد . ) پایه سیگنال به توجه با زمان دارد compاین ادامه زمان این

. ) خروجی) ، زمان این اتمام با صفر را Blankingخروجی . Setلچ کند می

Starter . : را لچ ابتدا دارد عهده به را اولیه اندازی با . Setراه کند شدن Setمیشود . می متوقف لچ

Page 28: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Efficiency

PoutPin 100

8.0

80

)max( Vi

Pin)min( Iin mA117

850

100

)min( Vi

Pin)max( Iin

IoutVoutout *P 8033.3*24

mA400250

100

Page 29: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

Questions & Comments

You Can download this project from:

WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

. برای دانلود جدیدترین مقاالت برق الکترونیک و کامپیوتر به آدرس زیر مراجعه کنید

Page 30: Switching Mode Power Supply Design based on L6565 Master : Mr.Ghaderi Researcher : Dariush Moridi SMPS WwW.Dariushmoridi.blogfa.com

THE END