Este conversor buck redutor converterá uma entrada de 220 Vca da fonte de alimentação para 5 V ou 12 V ou 24 Vcc com 90% de eficiência.

O conversor de buck proposto é um circuito SMPS usando o IC VIPer12A da STMicroelectronics .

O circuito usa um número insignificante de componentes externos, mas é capaz de operar diretamente da entrada CA da rede elétrica.

The Buck Converter Design

Olhando para o diagrama de circuito dado, vemos que o estágio de entrada incorpora um resistor limitador de surto que atua como um fusível, um diodo para retificar a CA e uma rede de filtro LC para filtrar mais os cabos CC.

O filtro LC empregado aqui garante melhor estabilização DC e resposta EMI aprimorada.

O capacitor Cin1 pode ser introduzido para reforçar ainda mais a funcionalidade EMI.

O IC VIPer12A torna-se o principal dispositivo processador PWM que, sozinho, realiza toda a conversão do dólar no circuito.

Principais características

As principais especificações da configuração podem ser entendidas da seguinte forma:

Tensão de entrada AC Vinac 80 - 285Vac
Corrente de saída Iout 30mA
Corrente de saída Iout 250mA
Tensão de saída Vout1 + 24 ± 10% V
Tensão de saída Vout2 + 5V ± 5%
Frequência de comutação 60 kHz
Potência de saída ~ 1W

Como funciona

O circuito facilita duas saídas, a saída de 24 V é obtida por meio de uma configuração de conversor Buck, enquanto a saída de 5 V via modo fly back.

A tensão de feedback para o IC é adquirida de Vout1 para a regulação necessária da saída, esta alimentação também é aplicada ao pino IC Vdd.

A fiação acima torna-se possível usando um único diodo de alta tensão e apenas um capacitor, para ser preciso D1 e C3, tornando as conexões e custos muito mais simples.

O indutor L empregado consiste em dois enrolamentos que são acoplados um ao outro sobre um núcleo de ferrite comum.

Os enrolamentos são feitos através de relações de giro apropriadas, onde N1 = 200 voltas e N2 = 60 voltas. Ambos são enrolados sobre um material de núcleo de ferrite PANASONIC ELC10D152E.

Os diodos Zener z1 e z2 são instalados para proteger as saídas contra sobretensões.

Um resistor de carga simulada é fixado em Vout1 para que a regulação apropriada possa ser executada em ambas as saídas durante situações de carga aberta.

Embora a adição do resistor acima afete um pouco a eficiência, ele melhora soberbamente a resposta de regulação de tensão do circuito.

Os diodos retificadores fixados na saída são tipos de recuperação rápida de resposta rápida. D1 é um diodo de alta tensão, pois pode estar sujeito a altas tensões reversas fornecidas pela tensão do barramento CC ...... D2 é um diodo normal.