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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentatore avanzato basato sul chip UCC28810 per lampade LED. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Nell'articolo dell'autore "Alimentatore su UCC28810 per una lampada a LED con una potenza di 18...48 W" è stato descritto un alimentatore per una lampada a LED, che ha parametri che gli permettono di essere classificato come di alta classe (premium ) fonte. L'autore è riuscito a modernizzare il dispositivo, semplificandolo, ma lasciando i parametri ad alto livello. Una caratteristica distintiva del dispositivo migliorato è l'uso di uno shunt attivo per la misurazione della corrente. Continuando il popolare argomento dell'illuminazione a LED, ovvero gli alimentatori per lampade a LED, vorrei presentare un'altra versione del driver LED basata sul chip UCC28810 ampiamente utilizzato [1]. Questa è una versione modificata e semplificata della fonte descritta in [2]. Si è deciso di abbandonare l'uso di un ulteriore correttore di potenza attiva sul chip L6561D, che serviva principalmente ad alimentare il chip UCC28810 con corrente continua, che ha permesso di eliminare l'ondulazione della corrente di uscita con una frequenza di 100 Hz. Nella versione proposta, il problema delle pulsazioni della corrente di uscita, e quindi delle pulsazioni del flusso luminoso della lampada, è stato risolto rielaborando completamente l'unità di feedback - cambiando infatti il principio del suo funzionamento, che ha portato anche ad una significativa semplificazione del dispositivo di circa un terzo. È vero, abbiamo dovuto sacrificare un po' le caratteristiche tecniche della fonte di alimentazione: l'intervallo della tensione di ingresso è stato ristretto e il fattore di potenza è leggermente diminuito, ma il coefficiente di pulsazione del flusso luminoso è rimasto allo stesso livello, inferiore all'1%. Lo schema della sorgente risultante è mostrato in Fig. 1.
Principali caratteristiche tecniche
La parte primaria del driver LED è rimasta invariata, fatta eccezione per i valori di alcuni elementi. Una caratteristica distintiva della parte secondaria è uno shunt attivo di misurazione della corrente, che cambia la sua resistenza a seconda della corrente che lo attraversa. La sua resistenza è formata dai resistori R19, R26 e dalla resistenza del canale del transistor ad effetto di campo VT3. La resistenza totale dello shunt in un particolare momento dipende dallo stato del transistor VT3. Il suo stato, e quindi la resistenza totale dello shunt, è controllato da un comparatore sull'amplificatore operazionale DA2.1. La caduta di tensione dallo shunt attraverso il divisore R29R32R37 e il diodo zener protettivo VD16 viene fornita all'ingresso invertente del comparatore sull'amplificatore operazionale DA2.2, che controlla il fotoaccoppiatore U1. I livelli di riferimento per entrambi i comparatori sono impostati da una sorgente di precisione comune sullo stabilizzatore parallelo DA3. Al momento iniziale, all'uscita del comparatore DA2.1 è presente un livello alto, il transistor VT3 è aperto. La resistenza di shunt in questo caso è determinata principalmente dal resistore R19, poiché la resistenza del canale del transistor nello stato aperto è solo di circa 65 mOhm. Poiché la resistenza totale dello shunt è piccola, la caduta di tensione ai suoi capi è piccola, inferiore al livello di riferimento sull'ingresso non invertente DA2.2, quindi all'uscita di questo comparatore c'è un livello alto e l'accoppiatore ottico è Chiuso. All'aumentare della corrente attraverso il resistore R19, la caduta di tensione ai suoi capi si avvicinerà al valore di soglia e, una volta raggiunto, il comparatore DA2.1 commuterà, la sua uscita verrà impostata su un livello basso e il transistor VT3 si chiuderà. Immediatamente, la resistenza totale dello shunt aumenterà notevolmente, fino a circa 100 Ohm (determinato dal resistore R26). L'aumento istantaneo della tensione sullo shunt commuterà il comparatore DA2.2, la sua uscita verrà impostata su un livello basso, il fotoaccoppiatore si aprirà e la generazione nella parte primaria del convertitore verrà interrotta. Inoltre, quando il condensatore all'ossido C16 si scarica, la caduta di tensione sul resistore R19 scenderà al di sotto del valore di soglia, il comparatore DA2.1 ritornerà al suo stato originale. Il transistor VT3 si aprirà, la resistenza totale del circuito di shunt diminuirà nuovamente bruscamente a circa 1 Ohm, il comparatore DA2.2 passerà al suo stato originale, l'accoppiatore ottico si chiuderà, la generazione riprenderà e l'intero processo si ripeterà ciclicamente. In effetti, l'assemblaggio sul transistor VT3 e sul comparatore DA2.1 è una modifica del noto induttore elettronico su un transistor ad effetto di campo. Solo nel nostro caso, questo induttanza elettronica controlla il funzionamento dell'intero convertitore flyback tramite un fotoaccoppiatore. Utilizzando i resistori R22 e R23 collegati in parallelo, è possibile impostare qualsiasi corrente di uscita nell'intervallo da 290 a 390 mA. Naturalmente, possono essere sostituiti con un resistore della resistenza appropriata, ad esempio, per una corrente di uscita di 350 mA, invece di due resistori da 39 kOhm, è possibile utilizzarne uno con una resistenza di 19,5 kOhm. È inoltre possibile utilizzare un resistore di trimming di piccole dimensioni. Selezionando la resistenza R3, se necessario, è possibile impostare il valore massimo del fattore di potenza. Si consiglia di utilizzare le resistenze R3, R22, R23, R25 con tolleranza dell'1%. Il transistor ad effetto di campo 65C6600 (VT2) può essere sostituito con qualsiasi altro MOSFET a canale n con una tensione drain-source di almeno 550 V, una corrente di almeno 4 A e una resistenza del canale nello stato attivo non superiore a superiore a 1,5 ohm (un transistor con una resistenza di canale maggiore può richiedere un dissipatore di calore), adatto ad esempio STP5NK60Z. Il transistor IRLL024NPBF (VT3) nel contenitore SOT-223 può essere sostituito con uno simile a bassa tensione con una tensione drain-source di almeno 40 V, una corrente di almeno 1,5 A e una resistenza a canale aperto non superiore a 200 mOhm. Tutti gli elementi di avvolgimento L1, L2, T1 sono gli stessi del prototipo [2]. Il circuito stampato è costituito da un lato da un foglio di fibra di vetro; il suo disegno è mostrato in Fig. 2. Tutti gli elementi per il montaggio su superficie si trovano sul lato dei conduttori stampati, gli elementi di uscita si trovano sul lato opposto. La posizione delle parti è mostrata in Fig. 3. Le foto del dispositivo assemblato sono mostrate in Fig. 4, fig. 5. È preferibile effettuare la prima accensione, come qualsiasi sorgente pulsata, tramite una lampada ad incandescenza collegata in serie.
Letteratura
Autore: V. Lazarev
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