Микросхема 1182ЕМ2 является представителем класса высоковольтных электронных схем. Основное назначение ИС — непосредственное преобразование переменного напряжения сети 220 В в выпрямленное постоянное.
Благодаря уникальной технологии возможно применение микросхемы для сети переменного тока до 264 В.
Особенности применения
- Широкий диапазон входного переменного напряжения от 18 В до 264 В
- Широкий диапазон входных частот от 50 до 400 Гц
- Предельный выходной постоянный ток — 100 мА
Микросхема КР1182ЕМ2 предназначена для создания компактных источников питания от сети переменного тока не изолированного типа, например, для двигателей электробритв, вспомогательных — для мощных сетевых импульсных источников питания, и т.п. На рис. 1 приведена функциональная электрическая схема. Типовая схема включения и временная диаграмма работы микросхемы представлены на рис. 2,3.
Микросхема содержит 4 высоковольтных диода, ключевой стабилизатор, защитный стабилизатор и выходной диод. Ключевой стабилизатор через внешний токоограничивающий резистор R1 и входные диоды подключает внешний накопительный конденсатор C3 к сети переменного тока до тех пор, пока он не зарядится до напряжения, определяемого внешним стабилитроном с напряжением пробоя меньшим 70 В, включенным между выводами 7 и 5 микросхемы. Если внешний стабилитрон не установлен, то это напряжение будет определяться внутренним защитным стабилитроном и составит 70-90 В. Затем стабилизатор отключает емкость от сети до следующей полуволны сетевого напряжения. В оставшееся время цикла конденсатор C3 питает нагрузку. Следующий цикл включения стабилизатора происходит после перехода входного напряжения через 0 В при достижении напряжения на его входе примерно на 1,5 В больше, чем на накопительном конденсаторе. Частота включения стабилизатора, то есть частота заряда конденсатора, определяется схемой включения входных диодов – однополупериодная или двухполупериодная, и соответствует частоте или удвоенной частоте входного напряжения. Данный принцип управления позволяет применять микросхему только при подключении к сети переменного тока и обеспечивает возможность нормального функционирования микросхемы при изменении входного напряжения от 18 до 264 В и частоты входного напряжения от 48 до 440 Гц. На входе схемы получается постоянное напряжение, имеющее пульсацию с частотой или удвоенной частотой входного напряжения и величиной, прямо пропорциональной току нагрузки и обратно пропорциональной емкости С3.
Выходной диод предназначен для подавления отрицательных выбросов напряжения при работе на индуктивную нагрузку.
ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ
Типовая схема включения позволяет реализовать источники питания по двухполупериодной схеме для большого диапазона входных напряжений и выходного тока.
Ниже приводится список внешних компонентов, описание их назначения и рекомендованные значения. Для каждого конкретного источника питания могут потребоваться не все из них.
• F1 — Плавкий предохранитель. Нужен для защиты микросхемы и нагрузки в аварийной ситуации. Рекомендуемый номинал предохранителя — 500 мА.
• R1 — Ограничивающий резистор. Ограничивает ток ключевого стабилизатора и ток заряда емкости C3. Пиковое значение тока Ui peak/R1 не должно превышать 2,5А.
Номинал и мощность R1 выбирается в соответствии с предполагаемой сферой применения, при условии не превышения максимального тока заряда. Целесообразно использовать резистор с отрицательным температурным коэффициентом. Рекомендуемое значение R1=150 Ом.
•С1 — Фильтрующий конденсатор. R1 и С1 образуют фильтр, сглаживающий высокочастотные выбросы входного напряжения. Рекомендуется С1=0,05мкФ .
•MON — Защита от перенапряжения. Возможно использование варистора для переменного напряжения до 120 В или газоразрядной лампы на 500 В для переменного напряжения до 240 В.
•С2 — Конденсатор задержки. Подключение источника питания к сетевому напряжению, в общем случае, происходит не синхронизировано с ним. С большой вероятностью это может произойти в момент, когда входное напряжение близко к пиковому напряжению или даже при более высоких напряжениях, связанных с выбросами в сети.
Так как накопительный конденсатор при этом полностью разряжен, то через микросхему потечет больший, по сравнению, с установившимся режимом ток. Для повышения надежности источника и без ущерба его характеристикам целесообразно заблокировать включение стабилизатора до следующей полуволны, что и гарантируется подключением конденсатора С2 на 150 пФ с рабочим напряжением на 10 В выше выходного.
• С3 — Накопительный конденсатор. Этот конденсатор заряжается два раза за период входного напряжения, остальное время питает нагрузку. Емкость конденсатора выбирается пропорциональной требуемому максимальному току нагрузки. Увеличение емкости С3 уменьшает пульсации выходного напряжения. Для максимального тока нагрузки рекомендуется конденсатор 470 мкФ с рабочим напряжением на 10 В выше выходного.
• VD1 — стабилитрон. Он задает уровень выходного напряжения. При его отсутствии работает внутренний защитный стабилитрон на 70-90 В.
Если необходимо включение и выключение постоянного выходного напряжения, не отключая входное сетевое, то предлагается подключать к выводу 7 механический переключатель, оптопару или транзистор с открытым коллектором.
Для гальванической развязки от сети переменного тока возможно применение разделяющего трансформатора.
Если необходима общая шина для нагрузки и сетевого напряжения, то возможно включение схемы в однополупериодном режиме работы.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИС
При проектировании печатных плат следует учесть следующие моменты. Проводники для подачи переменного напряжения к выводам 1, 3 и 14, 16 должны находится на достаточном расстоянии между собой вследствие наличия на них высокого напряжения. С целью повышения надежности (уменьшения выбросов напряжения на входе микросхемы при выключении импульсного регулятора) необходимо уменьшать паразитную индуктивность, в частности максимально укоротить связи между микросхемой и элементами R1, С1, С2.
ВНИМАНИЕ !!!
По сравнению с обычными блоками питания на трансформаторах, источник питания на основе микросхемы КР1182ЕМ2 не имеет гальванической развязки. При разработке нужной конструкции следует помнить о необходимости соответствующей изоляции. Любая подключаемая схема должна рассматриваться как не изолированная.
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ
ЗАО “НТЦ Схемотехники и Интегральных технологий”
Загрузка...