Микросхемы TOPSwitch

Опубликовано в рубрике "Источники питания", 25 октября, 2009.

Неотъемлемой частью электронной аппаратуры является блок питания (ага, на халяву работать никто не будет). Для уменьшения габаритов, массы и стоимости сейчас очень модно использовать импульсные источники. Одной из самых простых и дешевых в плане стоимости компонентов топологий таких блоков питания оказался обратоходовый преобразователь. Но, блин расчет такого преобразователя может зохавать ваш мозг до того, как вы поймете что происходит.

 top

И тут появилась контора Power Integrations. Которая вместе с неплохими микросхемами предлагает суперскую считалку.

Сами по себе микросхемы весьма неплохие. В микросхемы интегрирован контроллер и силовой транзистор. Силовой транзистор в них традиционно слабоват, но, на практике, его хватает и в диапазоне 5-100Вт эти микросхемы оказываются отличными девайсами.

Дополнительные рюшечки включают

  • Металлическая пластинка за которую микруха прикручивается к радиатору подключена к истоку силового транзистора (У обычных транзисторов она подключена к стоку). Это очень правильное решение – снижается емкость между транзистором и радиатором. Сток силового транзистора это как-раз то место, где каждый лишний пикофарад сильно снижает кпд.
  • Частотный джиттер. Угу, название слегка страшненькое. Фишка в том, что рабочая частота постоянно трясется. Таким образом усредненный спектр излучения становится более широким, но менее низким. А значит еще меньше наводок и излучения
  • Защита от перегрева
  • Защита от превышения тока через транзистор заданной величины
  • Защита от пониженного напряжения (для импульсников это страшно – приходится прогонять лишний ток через силовой транзистор и он может сгореть).
  • Защита от повышенного напряжения (микруха может выдержать 700В в неработающем состоянии).
  • Защита от КЗ во вторичной обмотки

Вообщем, как вы поняли, на этой микросхемке можно сделать очень дубовые блоки питания – в ней есть защита буквально от всего.

Но это все ничего бы не стоило, если бы не их ультраклассная считалка.

Считалка называется PI Expert и скачать ее можно на сайте производителя. Разобраться в ней совсем не сложно, поэтому я не буду останавливаться на этом подробно.

У считалки есть большой для радиолюбителей недостаток – та версия, что лежит на сайте поддерживает только микросхемы выпускаемые в данный момент. Поэтому если вы высунете эту микросхему из старой аппаратуры, и захотите на ней что-то сварганить – придется искать старую версию.

Хочу подробнее описать разводку платы с этой микросхемой. Тут тоже все предельно просто. В даташите на каждое семейство есть пример схемы и разводки для всех корпусов. Я не рекомендую сильно от него отступать. Все мои эксперименты оканчивались работоспособным, но сильно шумящим в эфир устройством.

board

Один из примеров моей конструкции на одной их этих микросхем в корпусе DIP8 можно найти в статье про Malleus Maleficarum там при весьма скромных габаритах блок питания выдавал 12Вт.

Еще одну конструкцию (которая и сподвигла меня на написание этой статьи) я собрал вчера и даже протестировал.

 

welding_bp

Он отдает в нагрузку до 28 Вт. И построен на top247Y (перебор, да, но только такая оказалась в наличии). Практически все остальные детали у меня имелись, поэтому финансовые затраты оказались небольшими даже по сравнению с обычным железным трансформатором. Радиатор на микросхеме оказался совершенно излишним — она остается совершенно холодной даже при максимальной нагрузке.

 

Естественно, успех этих микросхем не мог остаться незамеченным, и считалку (правда, по-проще) соорудила себе STM electronics для своего семейства viper. У STM значительно более крутые выходные транзисторы, да и логику в последнее семейство они вкрутили не хилую. Единственная беда – пока они у нас не доступны.




Комментарии
  1. Raman написал(а) 26 октября, 2009 в 0:37

    Молодес , продвигай нужное железо!!!

  2. juray написал(а) 26 октября, 2009 в 8:17

    Да, заманчивая штука. Я на них уже облизывался, но так и не дополз.

    Да, надысь вон ДиХальт у себя на сайте http://easyelectronics.ru/kondensatornoe-pitanie.html в комментах интересуется, «А для топсвитча можно купить трансформатор или же только самому мотать?»
    (в самом конце страницы)

    BSVi Reply:

    Купить можно. К примеру, в киеве готовыми трансформаторами торгует радиомаг http://radiomag.kiev.ua/index.php?group=206 однако выбор там весьма ограничен.

    Я лично предпочитаю мотать трансформаторы сам. Намотка правильного транса для флайбека — это целая наука, достойная отдельной статьи.

    vdvvvs Reply:

    Ну, кстати, как намотать есть туча книг и ANов у тех же Power Integrations….

  3. vdvvvs написал(а) 17 июня, 2011 в 23:34

    «….Естественно, успех этих микросхем не мог остаться незамеченным, и считалку (правда, по-проще) соорудила себе STM electronics для своего семейства viper. У STM значительно более крутые выходные транзисторы, да и логику в последнее семейство они вкрутили не хилую. Единственная беда – пока они у нас не доступны….»
    Не согласен! Viper22 юзаю с 2007 года… Первый раз купил на Имраде летом 2007 по 2,80 грн за кристалл и прибалдел с цены… Тогда TNY256 — ближайшая похожая микрулина стоила порядка 7 грн… Тогда же раскошелился на Viper100А, кажется по 15 грн он у них был… Сейчас у меня для источников питания, в арсенале, 3 микросхемы Viper22А, Viper53 и Viper100А — перекрыт весь диапазон мощностей от 5 до 80-100 Вт и есть они в каждой шараге от РКС и Имрада до Космодрома и Донецкого радиорынка и стоят дешевле, трансы готовые под них не достать правда…. А под TOP и TNY есть уйма трансов из каких самые дешёвые — Premier Magnetics POL, TSD, PNY… Под Viper трансы самим делать приходиться… Полиэстэрная лента… ЕЕ20… И 4 мотка разноцветной проволоки… Вот прога ViperSoft — реальное г…. Power Integrations постарались лучше…

  4. Merlyn написал(а) 20 августа, 2011 в 18:01

    Посоветуйте пожалуйста как построить или замодить ИБП 12/1А с очень ниским уровнем шума для ламповой примочки где пользую ваш високовольтный ИБП на IR2153/IRF7303. Уже пробовал несколько заводских из магазина, но даже самые дорогие фонят/шумят сильно.
    Спасибо!

    BSVi Reply:

    Сделать его линейным. Сетевые преобразователи с низким шумом — это оочень сложная тема и вот так в двух словах это не распишешь.

  5. GreenDot написал(а) 27 сентября, 2012 в 0:45

    1. Хочу сделать БП на 60W. Стянул софтину PIExpert 8.6.1.0. Вроде что-то насчитало, волнует что на некоторых форумах говорят что эта прога неправильно делает расчеты. Я собственно делаю свой первый БП на этих чипах. Вопрос: можно ли доверять BOM`у что выдала прога (в смысле параметрам компонентов), а главное, правильно ли она рассчитывает обмотки транса ?
    2. Вот тут http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php/37101- и тут http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=33756 случайно нашел кучу разных софтин для расчета, что можете сказать на их счет ?
    3. У меня получается что я ATmega128 поставлю где-то в 4-5 см от трансформатора, нужно ли делать экран (из алюминия) между мегой и импульсным трансом, может нужно какую либо другую защиту, если трансформатор сильно “шумит” ?. Кондеры по 0.1u уже налепил возле всех чипов. Главное чтобы не было наводок на ADC цепь. R/C фильтр на аналоговой цепи ADC есть.
    4. Где-то я читал что витком намотки считается полный круг медной проволоки, т.е. 360 градусов. Правильно ли я понимаю что могу скажем изменить подключение медной проволоки на другую ножку транса если мне так выходит на плате. Скажем по окружности будет сдвиг витка на 45-60 градусов (может даже и 180 градусов), т.е. нового витка не будет ?
    5. Хотел глянуть что у меня получится на VIPer чипах, но к сожалению не смог скачать VIPer Software с сайта, зарегился, и все что увидел это какая то флеш примочка. У меня сейчас старая VIPer Software 2.24, если есть обновления то по какому адресу скачать ?

Создать новую ветку комментариев


Вы должны войти или зарегистрироваться чтобы оставить комментарий.