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 La lectura de este articulo le ayudara a comprender mas a fondo el funcionamiento de este tipo de dispositivos y similares, aunque el articulo es un tanto largo no se lo pierda, pues aprender le facilitara la tarea en sus reparaciones

Regulador cuasi-resonante de conmutación de retro vuelo (flyback)

La serie STR-F6600 se ha diseñado específicamente para satisfacer las necesidades de una mayor integración y confiabilidad en off-line convertidores flyback cuasi resonante. La serie incorpora un circuito de control principal y unidad con mosfet de potencia discreto de avalancha nominal. Que cubre el rango de potencia de menos de 25 watts hasta 300 watts  para entradas de 100/115/230 VAC y de hasta 150 watts para 85 a 265 VAC de entrada universal, estos dispositivos se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones, desde cargadores de baterías y televisores, monitores y unidades industriales de suministro de energía.

Algunas de sus características son:

Flyback operación cuasi-resonante con conmutación suave
De baja disipación de potencia
MOSFET de avalancha resistente nominal
Elección de la tensión del MOSFET y RDS (on)
Baja corriente de arranque (<400 micro amperios)
Baja frecuencia, Operación de energía en stand by Baja

Como la gran mayoría de reguladores SMPS incorpora protecciones de:

Protección completa de sobre corriente
Bloqueo por bajo voltaje
Protección de sobre voltaje
Retro alimentación directa de voltaje

En la siguiente tabla puede ver los datos de tensión de la serie y la descripción de terminales

En la siguiente tabla puede ver los valores de tensión y potencia de la serie

Como puede notar cada uno tiene características diferentes, pero en cierto momento como prueba es posible sustituir alguno por otro, por ejemplo podría montar un STR-F6626 por el STR-F6624 sin problemas, pero no a la inversa, debe sustituir por otro de mayores características, recuerde solo como prueba, ya que la diferencia del parámetro rDS(on) es un tanto critico

Descripción funcional y de operación

La tensión en el terminal de VIN (pin 4) controla el arranque y apagado del dispositivo de la serie STR-F6600.

La figura 1 muestra un circuito típico de arranque (VIN)

En el inicio, C2 es cargado a través de la resistencia RS.
Cuando la tensión en el borne VIN llega a 16 V (típico), se Inicia el arranque, el circuito de control permite la operación del regulador.
Una vez que el regulador se inicia, genera hasta 30 ma sobre C2 esto provoca que el voltaje en C2 caiga momentáneamente. Una vez que el voltaje de salida se ha establecido, la impulsión del bobinado D empieza a cargar C2 a través de D2. La tensión en C2 por lo tanto se recupera a la tensión nominal (18 V). El valor de RS por tanto, determina el tiempo de carga de C2 y por lo tanto el retardo de arranque. RS es típico de 68 kohmios para un funcionamiento de operación de (90 V de corriente alterna a 265 V ac) y 100 kohmios a 220 voltios de corriente alterna. La elección de C2 es un compromiso entre un nivel aceptable en el retardo de arranque (en colaboración con RS) y un tiempo de hold-up suficiente para mantener el pin 4 por encima de su umbral de desconexión por baja tensión de 11 V. Por lo general C2 está en el rango de 47 mF a 100 mF.

La impulsión del bobinado D está ajustado de modo que en funcionamiento normal, la tensión de C2 esté por encima de la tensión máxima de cierre especificado (11 V) y por debajo del mínimo especificado sobre-tensión de umbral (20,5 V).


Arranque suave, cuasi resonante y regulación de voltaje

Consulte el diagrama a bloques y el diagrama básico.
El oscilador interno utiliza la carga / descarga de un condensador de 4700 pf. Interno (cSS) para generar las señales de control MOSFET.

El regulador tiene dos modos de funcionamiento:

  1. 50 µs de tiempo fijo (arranque suave) y
    2. Detección de desmagnetización cuasi-resonante en modo de operación normal.

En ambos casos, la regulación de voltaje se logra tomando la tensión de  error por medio de un opto acoplador y se superpone a la  rampa de corriente del DRENADOR (Modo de control de corriente) y comparándolo con una referencia de tensión interna de 0,73 V.

La salida del comparador FBK / OCP pre-determina el oscilador, el cual desactiva la señal de la unidad MOSFET.
El MOSFET se enciende de nuevo cuando cSS sea descargado o una señal cuasi-resonante es detectada en el pin 1. (Ver diagrama a bloques)

50 µs de tiempo fijo Off-time: modo de arranque suave.

Este es el modo de operación en ausencia de una señal cuasi-resonante en el pin 1, y se produce en el arranque y en la sobrecarga. También puede ser comandado externamente para ofrecer bajo consumo de energía en operación de espera (standby).
En ausencia de una señal de retroalimentación (como en el inicio, o un corto circuito) la rampa de corriente del DRENADOR es detectada a través de R5 y el ruido se filtra por R4/C5 aparecerá en el pin 1.

Cuando el voltaje de rampa en C5 supera los 0,73 V de señal de referencia, el comparador FBK / OCP cambia de estado, cerrando el oscilador y apagar el MOSFET. Por lo tanto la tensión en cSS está en alto (6,5 V) por el comparador. Cuando el comparador cambia de estado, cSS es descargado a través de rSS; la tensión de rampa en cSS baja hasta llegar a 3,7 V. El oscilador cambia y enciende el MOSFET. Este tiempo de deceleración de la rampa es internamente recortado a 50 ms. El comparador cambia de estado de nuevo y se repite el ciclo. Así, en la ausencia de retroalimentación, la resistencia R5 censa la corriente controlando con precisión la máxima corriente del MOSFET.

Diagrama a bloques y sus funciones.

Diagrama básico

Arranque suave con realimentación de tensión (SOFT START)

El control de la tensión de salida se logra mediante la detección de la corriente por medio de un opto acoplador, cuya señal es realimentada (proporcional a la tensión de error de salida) a través de la resistencia R4 y sumándose a la corriente de rampa del DRENADOR por medio de R5, La señal en el pin 1 es por lo tanto, lo opuesto de la señal de tensión de error  de salida y la rampa de corriente del DRENADOR. La señal de polarización a través de R4 es, pues, una función de la carga. En consecuencia con cargas ligeras, la señal de polarización en R4 se acerca más a la tensión de umbral del comparador.

Para eliminar la posibilidad de un falso apagado del MOSFET (cuando hay un pico de corriente debido a la descarga de la capacitancia primaria), una corriente constante de 1,35 ma está activa, reducción efectiva de la impedancia de entrada en el pin 1, y por un momento el aumento del umbral es apagado.

Modo (Cuasi-Resonante) de la operación normal

Consulte el diagrama a bloques y el diagrama  básico

La regulación se realiza como en el modo de tiempo fijo, pero en lugar de tener un tiempo fijo fuera, la desmagnetización del transformador es detectada por un segundo comparador.
Este umbral de comparación, es, nominalmente, 1,45 V. La detección cuasi resonante hace uso de la magnetización natural de las inductancias de fuga y las autocapacitancias del circuito de potencia.

Protección de sobre corriente (OCP)

Consulte el diagrama a bloques y el diagrama  básico

El regulador implementa el pulso por pulso sobre la protección de sobre corriente, que limita el consumo de corriente máximo en el DRENADOR del MOSFET.
En cada pulso el switching interno apaga el driver del MOSFET y la corriente del Drenador es detectada por R5.

Circuito de cierre (Latch Circuit)

El circuito de cierre (Latch) mantiene la salida del oscilador bajo para inhibir la operación del regulador cuando la protección de sobre-voltaje (OVP) y térmica (TSD) (thermal shutdown) se activan, apagando los circuitos en operación, Siempre y cuando Latch circuit alcance 400 ma de corriente (máximo, suministrados a través de RS),  con VIN a 8,5 V (pin 4), el regulador quedará en estado de apagado.

Cuandol latch se activa, el voltaje en el pin 4 oscila entre 16 V y 10 V. Esto se debe a la corriente alta cuando el pin 4 es a 16 V en comparación con el cierre (10 V).
Cuando VIN (pin 4) cae por debajo de 6,5 V se restablecerá el circuito latch, volviendo a habilitar el regulador. Esta característica provoca el cierre si la temperatura interna excede de 140 ° C (típico).

La temperatura es censada en el IC de control, también protege contra el sobrecalentamiento el MOSFET y el MOSFET y el IC de control están montados en el mismo bastidor de conductores. Además, se ofrece protección para otros componentes internos.

Protección de sobretensión (OVP)

Esta protección entra en función si el terminal 4 Vin excede de 22.5v.
Debido a que el voltaje en el pin 4 es proporcional a la salida de tensión (ya que están vinculados por la relación de vueltas del transformador), el regulador protege la salida frente a sobretensiones.

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