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Descripción funcional.

Tome como referencia para la explicación el diagrama esquemático y visualice en el diagrama a bloques las secciones

Este tipo de fuente es conmutada y controlada por ancho de pulso PWM, censa el punto del valle de la forma de onda durante el switcheo, así como la carga y desmagnetización del transformador, esto es importante para un buen funcionamiento de la fuente, pues esto significa que revisa cada pulso de encendido apagado haciéndola más estable (pulso a pulso), así mismo el C.I. contiene internamente un bloque Vstr para alimentar al terminal Vcc durante la magnetización del bobinado primario.

1.- Arranque (STARTUP) Una tensión proveniente de la fuente de alta tensión y a través del terminal 1 y 3 de T101 alimenta permanentemente los terminales 6,7, y 8 del C.I. (drenador), durante el inicio una tensión rectificada proveniente de la línea de corriente alterna, a través de un resistor limitador de tensión alimenta al terminal 5 Vstr el cual a través de un SW interno controlado por una referencia interna de tensión carga un condensador externo conectado entre el terminal 2 y tierra (C107 de 22mf 50v) al llegar la carga de C107 a 12v se inicia el primer pulso de oscilación generando el primer switcheo del mosfet con lo que se carga el transformador.

Al alcanzar C107 12v la referencia interna se abre el SW interno del terminal 5 Vstr quedando deshabilitado, continuando su trabajo el FPS (Farchild Power Switch) cargando el transformador, al terminar el pulso de subida o positivo comienza el negativo por lo que el mosfet de switcheo se va al corte (abierto), en ese momento el transformador empieza a desmagnetizarse (descargarse) generando las tensiones de los bobinados secundarios, a la vez que descarga también sobre el bobinado auxiliar (terminales 4 y 5).

La tensión resultante en el terminal 5 es rectificada y aplicada al terminal Vcc  (terminal 2), con esto el integrado continua su trabajo ya que recordara lo mencionado anteriormente (se abrió el SW del terminal 5 Vstr dejando Vcc sin alimentación).

Al iniciar la desmagnetización del transformador la tensión en Vcc (pin 2) empieza a decaer gradualmente, al descender debajo de 8v el SW interno del terminal 5 Vstr se cierra nuevamente para alimentar al terminal 2 Vcc con lo que empieza un nuevo ciclo de trabajo.

Control de realimentación (Feedback).

El FPS (Farchild Power Switch)  emplea un modo de control de corriente, como se muestra en la Figura a bloques en el terminal de source del mosfet (pin 1) Un opto acoplador (como el FOD817A) y un regulador en paralelo (como el KA431) se utilizan normalmente para implementar la red de realimentación de control. Comparando el voltaje de retroalimentación con la tensión en la resistencia RSENSE (diagrama a bloques, resistor del terminal source del mosfet) permite controlar el ciclo de conmutación.
Cuando el voltaje del terminal de referencia del regulador en paralelo KA431 excede el voltaje de referencia interno de 2,5 V, el opto acoplador LED aumenta la corriente, por lo que tira hacia abajo la tensión de retroalimentación y reduce el ciclo de trabajo. Este evento ocurre normalmente cuando el voltaje de entrada es mayor o la carga de salida se reduce.

Circuitos de protección.

El FSQ-series tiene varias funciones de auto-protección, tales como la protección contra sobrecarga (OLP), protección anormal de sobre-corriente (AOCP), Protección de sobretensión (OVP), y de apagado térmico (TSD). Todas las protecciones están implementadas en modo de reinicio automático. Una vez que la condición de falla se detecta, la conmutación se termina y el SenseFET permanece apagado.

Causas de falla en VCC.

Cuando la tensión en VCC cae el UNDER-VOLTAGE LOCKOUT (UVLO) detiene el voltaje de 8V, la protección se restablece y la puesta en marcha carga el circuito del condensador de VCC.
Cuando el VCC llega a la tensión de arranque de 12V, el FSQ-series reanuda el funcionamiento normal, Si el fallo no se elimina, el SenseFET permanece apagado y la tensión de VCC desciende de nuevo. De esta manera, el reinicio automático alternativamente puede activar y desactivar la conmutación de la fuente de poder SenseFET hasta que la condición de la falla se elimina.
Debido a que estos circuitos de protección se integren plenamente en el CI, sin componentes externos, la fiabilidad se mejora sin coste cada vez mayor.

Protección de sobrecarga (OLP).

Sobrecarga se define como la corriente de carga superior a su nivel normal debido a un evento anormal inesperado. En esta situación, el circuito de protección debe dispararse para proteger al SMPS.

Sin embargo, aun cuando el SMPS se encuentra en funcionamiento normal, el circuito de protección contra sobrecarga se puede activar durante la transición de carga. Para evitar esta operación no deseada, el circuito de protección contra sobrecarga está diseñado para activarse solo después de un tiempo especificado para determinar si se trata de una situación pasajera o una situación de sobrecarga de verdad. Debido a la capacidad límite del pulso por pulso de corriente, el pico máximo de corriente a través del SenseFET es limitado, y por lo tanto la potencia máxima de entrada es restringida, con una tensión de entrada. Si la salida consume más de la potencia máxima, la tensión de salida (VO) disminuye por debajo de la tensión ajustada, esto reduce la corriente a través del LED del opto-acoplador, lo que también reduce la corriente del transistor del opto-acoplador, lo que aumenta el voltaje de retroalimentación (VFB). Si VFB supera 2.8V, D1 está bloqueado y la fuente de corriente de 5 micro-amperios comienza a cargar lentamente C105 hasta la tensión  de VCC. En esta condición, VFB sigue aumentando hasta llegar a 6V cuando la operación de cambio se termina.

 

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