Контроллеры VIPerPlus для импульсных источников питания

13 мая

учёт ресурсовуправление питаниемST Microelectronicsстатьяинтегральные микросхемыисточники питанияAC-DCизоляцияInternet-of-ThingsIoT

Александр Русу (г. Одесса)

В семейство интегральных контроллеров VIPerPlus, разработанных STMicroelectronics, входят семь подсемейств микросхем для различных применений, которые позволяют создать импульсные преобразователи электроэнергии с мощностью до 15 Вт, построенные по понижающей, инвертирующей и обратноходовой схеме.

Список приложений, питающихся от промышленной сети переменного тока, постоянно растет. Не так давно он пополнился домашними и промышленными интеллектуальными системами, малопотребляющими устройствами интернета вещей, а также оборудованием для светодиодного освещения. Эта тенденция формирует устойчивую потребность в маломощных выпрямительных устройствах, не только удовлетворяющих жесткие требования к качеству выходного напряжения, но и отличающихся повышенной надежностью, малой стоимостью и высоким значением КПД и удельной мощности. Кроме этого, в условиях жесткой конкуренции немаловажную роль играет время вывода устройства на рынок.

На сегодняшний день компоненты для силовой электроники выпускаются многими ведущими мировыми производителями. В этой статье речь пойдет о микросхемах семейства VIPerPlus производства компании STMicroelectronics, являющихся прекрасной основой для создания компактных и надежных источников питания, отвечающих перечисленным выше требованиям.

Ключевые преимущества семейства ViperPlus

Первые микросхемы семейства VIPer появились в конце 2002 года и с этого момента активно используются в самой различной аппаратуре. Название «VIPer» является аббревиатурой от английских слов «Vertical Intelligent Power Enhanced Regulator», что можно перевести как «вертикальный интеллектуальный регулятор мощности с расширенными возможностями». При этом слово «вертикальный» указывает на наличие интегрированного полевого транзистора с вертикальным каналом, имеющего лучшие по сравнению с традиционными планарными MOSFET технические характеристики.

Интеграция в одном малогабаритном корпусе схемы управления и силового транзистора привела к уменьшению общего количества компонентов, требуемых для создания источников питания, а новые технологии производства силовых полупроводниковых приборов, обеспечивающие меньшие потери при переключениях, позволили изготавливать микросхемы в корпусах, не предназначенных для установки на внешний радиатор. Все это способствовало стабильному росту популярности продуктов линейки и появлению в 2008 году микросхем серии VIPerPlus, являющихся дальнейшим развитием инноваций, заложенных в основе VIPer.

Микросхемы VIPerPlus предназначены для построения импульсных преобразователей электрической энергии мощностью до 15 Вт, предназначенных для работы от источников питания с высоким входным напряжением. Многие подсемейства могут работать с силовой частью, построенной по понижающей, инвертирующей и обратноходовой схеме, хотя встречаются и приборы, позволяющие создать на их основе только обратноходовые преобразователи. Это определяет и основную область применения контроллеров VIPerPlus – компактные маломощные источники питания для оборудования постоянного тока, питающегося от промышленной сети с частотой 50/60 Гц (рисунок 1). Однако это не запрещает использовать их и в высоковольтных системах электропитания постоянного тока.

Рис. 1. Структурная схема источника питания на основе микросхем VIPerPlus

Рис. 1. Структурная схема источника питания на основе микросхем VIPerPlus

Каждый прибор содержит интегрированный высоковольтный транзистор и контроллер, работающий по алгоритмам, зависящим от конкретной модели микросхемы. В большинстве случаев для стабилизации напряжения используется хорошо зарекомендовавший себя метод широтно-импульсной модуляции. Однако в приложениях с жесткими требованиями к уровню потерь можно использовать микросхемы VIPerPlus, работающие по более эффективным алгоритмам управления, например, с использованием квазирезонансных колебаний.

Все представители семейства VIPerPlus обеспечивают превосходную стабильность выходного напряжения, при этом имеется возможность гибкого выбора способа организации отрицательной обратной связи. Например, при невысоких требованиях к точности напряжения на выходе можно использовать более компактный и дешевый метод стабилизации на первичной стороне, а для более ответственных приложений – полноценные контуры с использованием нескольких усилителей ошибки и оптических изоляторов.

Немаловажным фактором, особенно для систем светодиодного освещения, является цена готового устройства. Для компонентов VIPerPlus привлекательная стоимость обусловлена высоким уровнем интеграции и применением передовых технологий производства электронных компонентов. (Например, оптовая цена VIPER25HN составляет около 1 USD). Кроме того, наличие в составе контроллеров VIPerPlus всех необходимых узлов для создания полноценного источника питания с требуемым уровнем безопасности позволяет максимально упростить схему конечного устройства и ограничиться минимальным количеством внешних компонентов.

На сегодняшний день в семейство VIPerPlus входят несколько подсемейств микросхем (рисунок 2). Каждое подсемейство может содержать несколько микросхем разной мощности и имеет свою уникальную отличительную особенность, делающую его идеальным для тех или иных приложений.

Рис. 2. Состав линейки VIPerPlus

Рис. 2. Состав линейки VIPerPlus

Однако список отличительных особенностей подсемейства не ограничивается единственным преимуществом, ведь при создании серии VIPerPlus были использованы последние достижения в области импульсного преобразования электрической энергии. Анализируя общий список технологий, реализованных в этом семействе (таблица 1), мы заключаем, что на основе микросхемы VIPerPlus можно создать источники питания для множества самых разнообразных устройств, в числе которых осветительные и измерительные приборы, бытовая техника и потребительская электроника.

Таблица 1. Основные технологии, используемые в семействе VIPerPlus

Технология Подсемейство VIPerPlus
0P 1 5 6 7 8 х22
Квазирезонансный метод преобразования +
Качающаяся рабочая частота (30, 60, или 115/120 кГц) для уменьшения плотности спектра электромагнитных помех + + + + + +
Настраиваемая защита от понижения входного напряжения + +
Пониженное входное напряжение (18 В DC) +
Настраиваемый таймер блокировки отключения при перегрузке по току для увеличения пиковой мощности +
Двухуровневая защита от перегрузки по току + + +
Опережающая компенсация при изменении входного напряжения +
Встроенный усилитель ошибки + + + +
Плавающий вывод земли усилителя ошибки для возможности стабилизации отрицательного напряжения +
Возможность самостоятельного питания без необходимости использования вспомогательной обмотки трансформатора + + + +
Возможность работы в широком диапазоне питающих напряжений (4,5…30 В) + +
Защита от превышения напряжения питания микросхемы + + + +
Пропуск импульсов при низком выходном напряжении (защита от «убегания» магнитного потока трансформатора) + +
Режим нулевого энергопотребления +
Защита от перенапряжения на входе +
Защита от перенапряжения на выходе +
Стабилизация напряжения ШИМ-методом с возможностью использования изолированной цепи обратной связи + + + + + + +
Контроль и ограничение тока транзистора в каждом цикле преобразования + + + + + + +
Пакетный режим в режиме малой мощности + + + + + + +
Плавный запуск + + + + + + +
Защита от перегрева + + + + + + +
Защита от короткого замыкания + + + + + + +
Автоматический перезапуск после устранения аварии + + + + + + +

VIPerPlus0P

Ключевой особенностью микросхем семейства VIPerPlus0P (рисунок 3) является поддержка функции интеллектуального управления питанием. При установке на выводе OFF напряжения низкого логического уровня (по отношению к выводу SGND) более чем на 10 мс микросхема переходит в режим нулевого энергопотребления (Zero-Power Mode, ZPM), при котором процесс преобразования энергии останавливается и выходное напряжение пропадает. Внутри микросхемы VIPerPlus0P при этом также отключаются практически все внутренние узлы, кроме тех, которые должны вывести ее из этого состояния: встроенного высоковольтного стабилизатора тока, поддерживающего напряжение питания на уровне около 13 В, и узлов, контролирующих состояние вывода ON. Для возобновления подачи энергии в нагрузку необходимо вручную или с помощью микроконтроллера соединить вывод ON с общим проводом (SGND) более чем на 20 мкс.

Рис. 3. Один из вариантов преобразователя на основе контроллераVIPerPlus0P

Рис. 3. Один из вариантов преобразователя на основе контроллераVIPerPlus0P

Управление выводами ON и OFF может осуществляться с помощью центрального процессора системы, вручную пользователем или комбинированным способом (рисунок 4). Наиболее интересным является режим полного управления, когда оба вывода подключаются к портам ввода-вывода микроконтроллера. В этом случае после перехода в режим нулевого энергопотребления и прекращения подачи энергии в нагрузку питание микроконтроллера может осуществляться от вывода ON при условии, что он сможет функционировать от источника с напряжением 3,3 В и внутренним сопротивлением около 45 кОм (внутреннее сопротивление вывода ON).

Рис. 4. Особенности управления режимом нулевого энергопотребления

Рис. 4. Особенности управления режимом нулевого энергопотребления

Микросхемы VIPerPlus0P предназначены в первую очередь для круглосуточно работающих приложений, длительное время находящихся в неактивных режимах (спящем, ждущем, режиме гибернации и так далее). В этом случае каждый лишний ватт, потребляемый из сети в режиме простоя, значительно увеличивает счет за электроэнергию. При активизации режима нулевого энергопотребления мощность, потребляемая источником питания, при напряжении сети 230 B становится меньше 4 мВт, а это значит, что ее можно принять равной нулю, поскольку, согласно IEC62301, минимальная точность измерения энергопотребления в режиме ожидания должна быть не хуже 10 мВт.

VIPerPlus series 1

Ключевой особенностью микросхем VIPerPlus series 1 является возможность работы в широком диапазоне входных напряжений. Для начала работы контроллеров данного подсемейства необходимо, чтобы напряжение между истоком и стоком интегрированного полевого транзистора превысило 18 B. После запуска микросхема способна работать при питающем напряжении (напряжении между выводами VCC и GND), находящемся в диапазоне 4,5…30 B, при этом питание внутренних узлов осуществляется от встроенного высоковольтного стабилизатора тока без необходимости использования внешних источников электрической энергии.

Как и остальные представители семейства VIPerPlus, микросхемы этой серии содержат устойчивый к лавинному пробою 800-вольтовый силовой транзистор с вертикальным каналом, ток которого в каждом цикле преобразования ограничивается на уровне, зависящем от конкретной модели микросхемы: 120, 240 или 360 мА.

От конкретной модели контроллера также зависит и средняя рабочая частота, которая может быть равна 30, 60 или 120 кГц. Однако рабочая частота большинства микросхем VIPerPlus не является фиксированной и модулируется по частоте в диапазоне ±7%, что приводит к размазыванию энергии спектра создаваемых помех и позволяет обеспечить требуемый уровень электромагнитной совместимости без использования традиционных для подобных приложений полосовых фильтров.

Конфигурация контроллеров VIPerPlus series 1 позволяет создавать на их основе преобразователи понижающего, инвертирующего и обратноходового типов (рисунок 5). При этом обратноходовые схемы могут быть изолированными и неизолированными и обеспечивать стабилизацию напряжения как на первичной, так и на вторичной стороне. Основной областью применения микросхем этой серии являются маломощные импульсные источники питания для различных устройств домашней автоматизации, светодиодного освещения, промышленной автоматики и любых других приложений, предназначенных для работы в широком диапазоне постоянного или переменного напряжения.

Рис. 5. Один из вариантов преобразователя на основе контроллера VIPerPlus series 1

Рис. 5. Один из вариантов преобразователя на основе контроллера VIPerPlus series 1

VIPerPlus series x22

Ключевой особенностью микросхем подсемейства VIPerPlus series x22 является возможность создания высококачественных понижающих, инвертирующих или обратноходовых импульсных преобразователей с минимальным количеством внешних компонентов (рисунок 6). Это обеспечивается максимальной простотой внутренней схемотехники, высоким уровнем интеграции, а также применением дополнительных технологий, среди которых – использование качающейся рабочей частоты и поддержка стабилизации выходного напряжения на первичной стороне, позволяющая обойтись без изолированного контура отрицательной обратной связи. Все это позволяет создавать компактные и надежные источники питания с высоким значением удельной мощности, чему не в последнюю очередь способствует выпуск микросхем VIPerPlus series x22 в компактных корпусах SSOP10.

Рис. 6. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series x22

Рис. 6. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series x22

VIPerPlus series 5

Еще одними контроллерами, позволяющими создавать источники питания с повышенным значением КПД, являются представители подсемейства VIPerPlus series 5 (рисунок 7). Однако в отличие от рассмотренных выше микросхем VIPerPlus0P, в которых энергосбережение реализуется самым радикальным способом – полным отключением максимально возможного количества узлов, – в контроллерах VIPerPlus series 5 оптимизации подвергается непосредственно сам процесс импульсного преобразования за счет использования квазирезонансного режима переключений.

Рис. 7. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series 5

Рис. 7. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series 5

Очевидно, что контроллер, способный работать в этом режиме, должен быть намного сложнее, поэтому неудивительно, что структурная схема контроллеров VIPerPlus series 5 (рисунок 8) является одной из самых сложных в семействе VIPer. Тем не менее, усложнение внутренней схемотехники контроллера в итоге приводит к упрощению схемы конечного источника питания, ведь при работе в квазирезонансном режиме нет необходимости в использовании снаббера, рассеивающего энергию, накапливаемую в индуктивности рассеяния трансформатора, а меньшая скорость электрических процессов при коммутациях транзистора позволяет обойтись без фильтра электромагнитных помех.

Рис. 8. Структурная схема микросхем VIPerPlus series 5

Рис. 8. Структурная схема микросхем VIPerPlus series 5

Малый уровень электромагнитных помех и высокое значение КПД позволяет использовать источники питания на основе VIPerPlus series 5 в приложениях, содержащих электронные узлы либо чувствительные к помехам, либо характеризующиеся жесткими требованиями к массе, габаритам и количеству выделяемых тепловых отходов. Поэтому микросхемы VIPerPlus series 5 можно использовать в адаптерах питания мобильных телефонов, видеокамер, электробритв, видеоигр, DVD-плееров или в качестве вспомогательных источников напряжения для жидкокристаллических панелей, мониторов, аудиосистем и другой аналогичной техники.

VIPerPlus series 6

Микросхемы VIPerPlus series 6 (рисунок 9) являются еще одним подсемейством, с помощью которого можно создать источники питания с разной схемотехникой силовой части. Так же. как и рассмотренные выше микросхемы серий VIPerPlus series 1 и VIPerPlus series х22, они поддерживают понижающую, инвертирующую и обратноходовую схему построения силовой части, причем последняя может быть в изолированном или неизолированном варианте.

Рис. 9. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series 6

Рис. 9. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series 6

Однако в отличие от других подсемейств, микросхемы VIPerPlus series 6 рассчитаны на использование в ответственных приложениях с повышенными требованиями к надежности. Именно поэтому в некоторых микросхемах, например, VIPer26K, напряжение пробоя встроенного силового транзистора увеличено до 1050 В, а многие функции имеют возможности расширенной настройки.

Благодаря возможности работы с повышенными напряжениями микросхемы VIPerPlus series 6 могут использоваться в промышленных системах, питающихся как от однофазной, так и от трехфазной сети. Однако это не является препятствием для использования их и в приложениях, традиционных для микросхем семейства VIPerPlus — в источниках питания для домашней автоматизированной и потребительской техники, устройствах светодиодного освещения и многих других.

VIPerPlus series 7

Отличительной особенностью микросхем VIPerPlus series 7 (рисунок 10) являются повышенные требования к качеству питающего напряжения и широкий спектр защит, в том числе и защита от понижения входного напряжения и перенапряжения выхода. Именно поэтому основная область их применения – изолированные обратноходовые преобразователи для питания беспроводных телекоммуникационных устройств, видеоприставок, электробритв, видеоигр, DVD-плееров. Кроме того, они могут использоваться в качестве вспомогательных источников напряжения для жидкокристаллических панелей, мониторов, аудиосистем, а также в драйверах светодиодов, в том числе и без использования высоковольтных электролитических конденсаторов.

Рис. 10. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series 7

Рис. 10. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series 7

VIPerPlus series 8

Ключевой особенностью микросхем VIPerPlus series 8 является повышенная перегрузочная способность. Несмотря на контроль и ограничение тока силового транзистора в каждом цикле преобразования, при обнаружении перегрузки по току переход в аварийные режимы работы (режимы пропусков импульсов или «икающий» режим) происходят не сразу, а спустя некоторое время, определяемое емкостью конденсатора, подключенного между выводами EPT и общим проводом (рисунок 11). Это позволяет использовать микросхемы VIPerPlus series 8 в приложениях, в которых пиковый ток может кратковременно превышать номинальное значение.

Рис. 11. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series 8

Рис. 11. Один из вариантов преобразователя на основе VIPerPlus series 8

Из таблицы 2, в которую сведены технические характеристики представителей семейства VIPerPlus, видно, что данные микросхемы могут использоваться в широком спектре практических применений для обеспечения постоянным напряжением потребителей мощностью не выше 15 Вт.

Таблица 2. Основные технические характеристики микросхем семейства VIPerPlus

Подсемейство Наименование Выходная мощность, Вт Параметры транзистора Схемы силовой части
Напряжение «сток-исток» VBVDSS, В Максимальный ток IDLIM, мА Сопротивление канала, RDSON, Ом
VIPer0P VIPer0P 7 800 400 20 Понижающая, инвертирующая, обратноходовая
Series 1 VIPer01 4 800 120/240/360 30 Понижающая, инвертирующая, обратноходовая
VIPer11 7 800 370/480/590 17
Series x22 VIPer122 5 730 450 27 Понижающая, инвертирующая, обратноходовая
Series 5 VIPer25 12 800 700 7 Изолированная обратноходовая
VIPer35 15 800 1000 4,5
Series 6 VIPer06 4 800 350 32 Понижающая, инвертирующая, обратноходовая
VIPer16 6 800 400 24
VIPer26 12 800 700 7
VIPer26K 12 1050 500/700 7
Series 7 VIPer17 6 800 400 24 Изолированная обратноходовая
VIPer27 12 800 700 7
VIPer37 15 800 1000 4,5
Series 8 VIPer28 12 (20) 800 800 7 Изолированная обратноходовая
VIPer38 15 (25) 800 1150 4,5

Компоненты для повышения точности выходного напряжения

Одним из ключевых преимуществ обратноходовых преобразователей является возможность гальванической развязки входных и выходных цепей, что является обязательным требованием безопасности для многих приложений. Но наличие изолированного выхода создает определенные проблемы с организацией отрицательной обратной связи – необходимым условием поддержания выходного напряжения с требуемой точностью. Для простых приложений, не требующих высокой стабильности выходного напряжения, в качестве источника сигнала обратной связи может выступать вспомогательная обмотка трансформатора (рисунок 12). Такое решение позволяет значительно упростить схему и сократить количество внешних компонентов, но при этом точность установки выходного напряжения в большинстве случаев оказывается невысокой.

Рис. 12. Обратноходовой преобразователь со стабилизацией напряжения на первичной стороне

Рис. 12. Обратноходовой преобразователь со стабилизацией напряжения на первичной стороне

Для повышения стабильности выходного напряжения информацию о нем лучше снимать непосредственно с выходных клемм изолированной стороны, передавая ее в контроллер с помощью оптопар (рисунок 13). Однако особенности такого решения требуют использования дополнительных компонентов для установки требуемой рабочей точки светодиодов. Наилучшим образом для этого подходят специализированные регулируемые усилители параллельного типа TL431/2, использование которых в импульсных источниках питания уже фактически стало отраслевым стандартом.

Рис. 13. Обратноходовой преобразователь со стабилизацией напряжения на вторичной стороне

Рис. 13. Обратноходовой преобразователь со стабилизацией напряжения на вторичной стороне

На сегодняшний день микросхемы TL431 и TL432 производятся многими ведущими производителями электронных компонентов. Они доступны в различных корпусах и могут работать в самых разнообразных температурных диапазонах. Но возрастающие требования к величине удельной мощности, точности выходного напряжения и уровню собственного энергопотребления привели к тому, что оригинальный вариант стабилизаторов этого типа, разработанный еще в 70-х годах прошлого века, уже не всегда отвечает требованиям современных приложений. Это стало причиной расширения данной линейки и появления новых версий этих популярных микросхем, каждую из которых можно использовать в качестве усилителя ошибки на вторичной стороне обратноходового преобразователя.

На сегодняшний день компания STMicroelectronics выпускает не только традиционные стабилизаторы TL431, но и микросхемы с улучшенными характеристиками: повышенной точностью стабилизации, расширенным диапазоном рабочих напряжений и меньшим значением рабочего тока (таблица 3). Но если стандартной точности и температурной стабильности регулирования окажется недостаточно, то можно использовать более точные микросхемы со встроенным параметрическим источником опорного напряжения, рабочая точка которого стабилизирована прецизионным источником тока (таблица 4). Кроме этого, для приложений с высокой удельной мощностью можно использовать микросхемы со встроенным делителем и фиксированным выходным напряжением (таблица 5), позволяющие уменьшить не только площадь, занимаемую этим узлом на печатной плате, но и общее количество используемых компонентов.

Таблица 3. Основные технические характеристики регулируемых стабилизаторов

Наименование Корпус Диапазон рабочих напряжений, В Точность стабилизации выходного напряжения, % Выходной ток, мА Диапазон рабочих температур, ⁰С Использование в автомобильной технике
TL431 SO8 2,5…36 1 1…100 -40…125 Да
TL431 SO8, TO92, SOT23 (3L-5L), SC70-6L 2,5…36 1 1…100 -40…105 Нет
TL1431 SO8 2,5…36 0,25 1…100 -40…125 Да
TL1431 SO8, TO92, SOT23 (3L-5L), SC70-6L 2,5…36 0,25 1…100 -40…105 Нет
TS2431 SOT23-3L 2,5…24 0,5 1…100 -40…105 Нет
TS3431 SOT23-3L 1,24…24 0,25 0,4…100 -40…125 Нет
TLVH431 SOT23 (AG)/SC70-6L 1,24…18 0,25 0,1…100 -40…125 Нет

Таблица 4. Основные технические характеристики регулируемых стабилизаторов напряжения со встроенным стабилизатором тока

Наименование Корпус Диапазон рабочих напряжений, В Точность стабилизации выходного напряжения, % Минимальный ток собственного потребления, мкА Диапазон рабочих температур, ⁰С Температурный коэффициент стабилизации, ppm/°C
TS431 TO92/SOT23-5L (AG) 1,24…6 0,5 60 -40…125 100
TS432 SOT23-3L 1,24…10 0,5 60 -40…85 100
TS4431 SOT23-5L 1,224…10 0,5 250 -40…85 100
TS4431 SC70-5L 0,6…10 0,5 150 -40…85 150

Таблица 5. Основные технические характеристики стабилизаторов напряжения со встроенным делителем напряжения

Наименование Корпус Напряжение стабилизации, В Точность стабилизации выходного напряжения, % Минимальный ток собственного потребления, мкА Диапазон рабочих температур, ⁰С Температурный коэффициент стабилизации, ppm/°C
TS821 SOT23-3L 1,225 0,5 40 -40…85 120
TS822 SOT23-3L 2,5 0,5 40 -40…85 120
TS824-1.2 SOT23-3L 1,225 1 40 -40…85 50
TS824-2.5 SOT23-3L 2,5 0,5 50 -40…85 50
TS4041 SOT23-3L 1,225 0,5 40 -40…85 150
TS4040 SOT23-3L 2,5 0,5 40 -40…85 150
LM4041 SOT23/SC70-5L 1,225 0,1 40 -40…125 100
TS4061 SOT23-3L/SOT323-3L 1,225, 1,25 0,1 10 -40…85 35

Оценочные платы

Для упрощения разработки и ускорения выхода готового изделия на рынок компания ST Microelectronics предлагает широкий набор оценочных плат (таблицы 6…13), большинство из которых является законченными источниками питания, которые можно быстро подключить к оборудованию и проверить работоспособность полученной системы во всех возможных режимах. Кроме этого, некоторые платы содержат вспомогательные элементы, позволяющие оперативно оценить эффективность различных функций. Например, на платах STEVAL-ISA192V1 и STEVAL-ISA181V1 присутствуют микроконтроллеры, с помощью которых можно быстро реализовать функцию нулевого энергопотребления и оценить возможность ее применения на практике.

Таблица 6. Неизолированные понижающие и инвертирующие преобразователи выходным током до 350 мА

Наименование Микросхема (корпус) Описание Вход, В AC Выход Документация
STEVAL-ISA010V1 VIPER16LN (DIP7) Неизолированный понижающий преобразователь 60 кГц 85…500 12 В ±10%, 5 В ±4% /150 мА AN2872
STEVAL-ISA096V1 VIPER06XS (SSO10) Неизолированный инвертирующий преобразователь 30 кГц 85…265 -12 В/150 мА UM1470
STEVAL-ISA114V1 VIPER06XS (SSO10) Неизолированный понижающий преобразователь 30 кГц 80…265 5 В/160 мА AN4273
STEVAL-ISA115V1 VIPER06XS (SSO10) Неизолированный понижающий преобразователь 30 кГц 85…265 12 В/150 мА AN4260
STEVAL-ISA116V1 VIPER26LD (SO16N) Неизолированный понижающий преобразователь 60 кГц 85…265 16 В, 5 В/300 мА AN4562
STEVAL-ISA119V1 VIPER16LD (SO16N) Неизолированный понижающий преобразователь 60 кГц 85…265 12 В, 5 В/150 мА AN4345
STEVAL-ISA130V1 VIPER06XN (DIP7) Неизолированный понижающий преобразователь 30 кГц 85…375 12 В/140 мА DN0009
STEVAL-ISA178V1 VIPER013XS (SSO10) Неизолированный понижающий преобразователь 30 кГц 85…265 5 В/200 мА AN4858
STEVAL-ISA179V1 VIPER0PLD (SO16N) Неизолированный понижающий преобразователь 60 кГц 85…265 15 В/150 мА AN4857
STEVAL-ISA195V1 VIPER115XS (SSO10) Неизолированный понижающий преобразователь 30 кГц 85…265 5 В/350 мА AN5081
STEVAL-LL003V1 VIPER0PLD (SO16N) Неизолированный понижающий преобразователь 60 кГц 85…275 8 Вт/130 мА
(15…21 LED)
AN5107
STEVAL-VP12201B VIPER122 (SSO10) Неизолированный понижающий преобразователь 60 кГц 85…265 15 В/200 мА AN5401
STEVAL-VP26K01B VIPER265KD (SO16N) Неизолированный понижающий преобразователь 60 кГц 90…600 15 В/100 мА AN5380

Таблица 7. Неизолированные обратноходовые преобразователи с мощностью до 4 Вт

Наименование Микросхема (корпус) Описание Вход, В AC Выход Документация
STEVAL-ISA112V1 VIPER06HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 12 В/350 мА AN4116
STEVAL-ISA113V1 VIPER06HS (SSO10) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 12 В/350 мА AN4164
STEVAL-ISA177V1 VIPER013LS (SSO10) Обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 5 В/800 мА AN4855

Таблица 8. Изолированные преобразователи с мощностью до 4 Вт

Наименование Микросхема (корпус) Описание Вход, В AC Выход Документация
STEVAL-ILL017V1 VIPER17HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь (светодиодный драйвер) 115 кГц 220 ±10% 7 В/500 мА AN2811
STEVAL-ISA134V1 VIPER06HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 12 В/330 мА AN4372
STEVAL-ISA135V1 VIPER06HS (SSO10) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 12 В/330 мА AN4404
STEVAL-ISA136V1 VIPER06HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 5 В/600 мА AN4410
STEVAL-ISA137V1 VIPER06HS (SSO10) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 5 В/600 мА AN4418

Таблица 9. Неизолированные преобразователи с мощностью до 7 Вт

Наименование Микросхема (корпус) Описание Вход, В AC Выход Документация
STEVAL-ISA071V2 VIPER16LN  (DIP7) Обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 -5 В/600 мА, 7 В/160 мА UM0920
STEVAL-ISA118V1 VIPER16LN  (DIP7) Обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 16 В/280 мА AN3028
STEVAL-ISA129V1 VIPER16HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 16 В/280 мА
STEVAL-ISA174V1 VIPER0PLD (SO16N) Обратноходовой преобразователь 60 кГц с режимом нулевого потребления 85…265 7 В, -5 В/7 Вт AN4836
STEVAL-ISA192V1 VIPER0PLD (SO16N) Обратноходовой преобразователь 60 кГц с режимом нулевого потребления, пользовательской кнопкой и микроконтроллером STM32L 85…265 -5 В/800 мА, 7 В/400 мА AN4941
STEVAL-ISA196V1 VIPER114LS (SO16N) Обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 5 В/1,2 А AN5072

Таблица 10. Изолированные преобразователи с мощностью до 8 Вт

Наименование Микросхема (корпус) Описание Вход, В AC Выход Документация
STEVAL-ISA062V1 VIPER17HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 5 В/500 мА, 12 В/250 мА AN2934
STEVAL-ISA117V1 VIPER16LN (DIP7) Обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 12 В/400 мА AN4259
STEVAL-ISA124V1 VIPER17HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь (зарядное устройство) 115 кГц 85…265 5 В/1 А AN2840
STEVAL-ISA125V1 VIPER28LN  (DIP7) Обратноходовой преобразователь с высокой перегрузочной способностью 60 кГц 85…265 5 В/2,4 А DB1985
STEVAL-ISA126V1 VIPER28HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь с высокой перегрузочной способностью 60 кГц 85…265 5 В/2,4 А AN2950
STEVAL-ISA180V1 VIPER0PHD (SO16N) Обратноходовой преобразователь с функцией нулевого энергопотребления 60 кГц 85…265 12 В/0,5 А AN4905
STEVAL-ISA181V1 VIPER0PHD (SO16N) Обратноходовой преобразователь с функцией нулевого энергопотребления 120 кГц с микроконтроллером STM32L151C6 и возможностью дистанционного управления 85…265 12 В/0,5 А AN4940
STEVAL-ISA197V1 VIPER114LS (SO16N) Обратноходовой преобразователь, соответствующий ISO, 60 кГц 85…265 12 В/0,65 А AN5057

Таблица 11. Неизолированные преобразователи с мощностью до 12 Вт

Наименование Микросхема (корпус) Описание Вход, В AC Выход Документация
STEVAL-ISA110V1 VIPER26LN (DIP7) Обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 12 В/1 А AN4106
STEVAL-ISA111V1 VIPER26HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 12 В/1 А AN4165

Таблица 12. Изолированные преобразователи с мощностью до 12 Вт

Наименование Микросхема (корпус) Описание Вход, В AC Выход Документация
STEVAL-ISA081V1 VIPER26LN (DIP7) Обратноходовой преобразователь с регулировкой на первичной стороне 60 кГц 85…265 12 В, 3,3 В/1 А UM0984
STEVAL-ISA122V1 VIPER27HN (DIP7) Обратноходовой преобразователь 115 кГц 85…265 5 В/2,2 А AN3011
STEVAL-ISA162V1 VIPER25HD (SO16N) Квазирезонансный преобразователь с частотой до 225 кГц 85…265 12 В/830 мА AN4685
STEVAL-ISA175V1 VIPER26HD Трехканальный обратноходовой преобразователь для интеллектуальных измерительных устройств и PLC-приемопередатчиков 85…440 16 В/500 мА (700 мА пик.), 5 В/100 мА, 3,3 В/200 мА AN4878
STEVAL-ISA182V1 VIPER38HD (SO16N) Обратноходовой преобразователь с высокой перегрузочной способностью 115 кГц 85…132 12 В/0,7 А (2,5 А в течение 10 мс) AN4924
STEVAL-VP26K01F VIPER267KD (SO16N) Обратноходовой преобразователь с высокой перегрузочной способностью 60 кГц 85…440 15 В/550 мА (700 мА пик.), 5 В/100 мА, 3,3 В/200 мА AN5303
STEVAL-VP26K02F VIPER267KD (SO16N) Обратноходовой преобразователь с высокой перегрузочной способностью 60 кГц 85…500 12 В/700 мА (1 А пик.), 6 В/200 мА AN5374
STEVAL-VP26K03F VIPER267KD (SO16N) Обратноходовой преобразователь с высокой перегрузочной способностью и регулировкой на первичной стороне 60 кГц 85…500 12 В/700 мА (1 А пик.), 6 В/200 мА AN5375

Таблица 13. Изолированные преобразователи с мощностью до 15 Вт

Наименование Микросхема (корпус) Описание Вход, В AC Выход Документация
STEVAL-ISA121V1 VIPER37LE (SDIP10) Обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 5 В/3 А AN4407
STEVAL-ISA140V1 VIPER37HE (SDIP10) Обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 12 В/1,2 А AN4419
STEVAL-ISA153V1 VIPER38LE (SDIP10) Обратноходовой преобразователь с высокой перегрузочной способностью 60 кГц 90…265 12 В/1,2 мА (1,8 А пик.) AN4479
STEVAL-ISA171V1 VIPER35HD (SO16N) Квазирезонансный преобразователь с частотой до 225 кГц 85…265 12 В/1,25 А AN4812
STEVAL-ISA191V1 VIPER37LE (SDIP10) Двухканальный обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 5 В/1,2 А, 12 В/0,75 А AN4830
STEVAL-ISA183V1 VIPER35LD(SDIP10) Квазирезонансный преобразователь с частотой до 225 кГц 175…275 12 В/1 А, 15 В/0,2 А, 5 В/0,2 А AN5030
STEVAL-ISA184V1 VIPER37LD (SO16N) Двухканальный обратноходовой преобразователь 60 кГц 85…265 5 В/1,2 А, 12 В/0,75 А AN4830

Заключение

Несмотря на то что маломощные импульсные преобразователи активно используются уже несколько десятилетий, всегда найдется компонент, узел или режим, который можно улучшить и тем самым вывести устройство на новый уровень качества. Очевидно, этот процесс будет продолжаться долго, поскольку в технологии импульсного преобразования еще существует множество проблем. Однако, несмотря на это, характеристики существующих источников питания с каждым годом становятся лучше, чему, в первую очередь, способствует использование самых современных решений, одними из которых являются рассмотренные в данной статье контроллеры ViperPlus производства STMicroelectronics.

•••

Наши информационные каналы

О компании ST Microelectronics

Компания STMicroelectronics является №1 производителем электроники в Европе. Компоненты ST широко представлены в окружающих нас потребительских товарах – от iPhone до автомобилей разных марок. Лидеры индустриального рынка выбирают компоненты ST за их надежность и выдающиеся технические параметры. В компании ST работает 48 000 сотрудников в 35 странах. Производственные мощности расположены в 12 странах мира. Более 11 тысяч сотрудников заняты исследованиями и разработками – инновационное лидерство ...читать далее

Товары
Наименование
VIPER011XSTR (ST)
VIPER011LSTR (ST)
VIPER012LSTR (ST)
VIPER012XSTR (ST)
VIPER013HSTR (ST)
VIPER013BLSTR (ST)
VIPER06LSTR (ST)
VIPER06HSTR (ST)
VIPER0PLDTR (ST)
VIPER0PHDTR (ST)
VIPER100-22-E (ST)
VIPER100-E (ST)
VIPER115XSTR (ST)
VIPER114LSTR (ST)
VIPER20-E (ST)
VIPER20ADIP-E (ST)
VIPER35HDTR (ST)
VIPER38LE (ST)
VIPER53ESP-E (ST)
VIPER53ESPTR-E (ST)