Модуль питания BP5041A является основным компонентом простого и недорого бестрансформаторного источника питания с выходным напряжением 12 В и выходным током 0,1 А. Схема источника питания на базе модуля BP5041A приведена на рис. 2.
Рис. 2. Источник питания 12 В/0,1 А на основе модуля BP5041A
Входным напряжением модуля BP5041А является постоянное напряжение, которое получено из переменного напряжения на входе источника питания 220 В/50 Гц. Диапазон входного напряжения модуля составляет 226…390 В постоянного тока, источник питания может работать в условиях нестабильного сетевого напряжения, допустимый диапазон переменного напряжения лежит в пределах 160…276 В.
На выходе источника питания присутствует стабилизированное постоянное напряжение 12 В.
Основные параметры рассматриваемого источника питания:
- диапазон выходного тока: 0…100 мА;
- возможность работы без нагрузки;
- нестабильность выходного напряжения 20…150 мВ (0,17…1,25%) при изменении входного напряжения Uвх (на выводе 10) от 226 до 390 В и выходном токе 50 мА;
- нестабильность выходного напряжения 50-150 мВ (0,4…1,25%) при изменении нагрузки Iвых от 0 до 50 мА;
- размах пульсаций выходного напряжения: 50…150 мВ от пика до пика;
- диапазон рабочих температур: -25…80°С;
- диапазон температур хранения: -25…105°С;
- электростатическая прочность изоляции в соответствии с IEC61000-4-2: 2кВ.
Для построения источника питания к модулю требуется подключить всего 7 внешних компонентов.
Варистор VAR1, установленный во входной цепи, предназначен для защиты преобразователя от импульсных помех и статического электричества. Диод D1 выпрямляет переменное сетевое напряжение. Конденсаторы С1 и С3 сглаживают пульсации входного и выходного напряжений соответственно. Дополнительная цепочка R1C2 предназначена для уменьшения уровня шумов. Кроме того, предлагается использовать предохранитель F1 для защиты в случае аварийных ситуаций.
Производитель дает следующие рекомендации по выбору номиналов элементов внешних цепей подключаемых к модулю.
Предохранитель должен быть рассчитан на ток 0,5 А. Резистор R1 мощностью 0,25 Вт подбирается экспериментально, его номинал обычно составляет 10…22 Ом. Конденсатор С2 емкостью 0,1…0,22 мкФ может быть пленочным или керамическим, с рабочим напряжением не менее 400 В. Выпрямительный диод D1 должен иметь обратное пиковое напряжение не менее 800 В и средний выпрямленный ток более 0,5 А. Сглаживающий конденсатор C1 может иметь емкость от 3,3 до 22 мкФ и должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В. Выходной сглаживающий конденсатор C3 должен иметь емкость 100…470 мкФ и как можно более низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Помимо схемы с однотактным выпрямлением, как в приведенной схеме, возможно включение модуля в схему с двухтактным выпрямлением с помощью диодного моста.
Перечень компонентов, отвечающих этим требованиям, приведен в таблице 2.
Таблица 2. Перечень элементов источника питания 1,2 Вт на модуле BP5041A
КПД преобразования модуля составляет не менее 50%, а типовое значение – 62%. Максимальное же значение определяется выходным током модуля. Это связано с изменением частоты переключения микросборки при отслеживании встроенным детектором выходного тока, что необходимо для стабилизации выходного напряжения. При этом чем меньше выходной ток, тем меньше эффективность преобразования. Эта зависимость приведена на рисунке 3. Для получения высокого КПД можно рекомендовать работу с нагрузкой от 60 до100 мА.
Загрузка...