APEC: TI denkt seitlich daran, einen AC-DC-Chip mit 15 mW Standby zu bauen

„Dieses Gerät erreicht die beste Balance zwischen hohem Wirkungsgrad und extrem niedrigem Rauschen, während die Größe des Netzteils schrumpft, mit einiger Begründung - obwohl es einen großen Kondensator hat

Rief das an TPS7A78ist eine sehr fortschrittliche Variante der jahrzehntealten kapazitiven Dropper - Technik, bei der die Serienimpedanz eines Kondensators (in diesem Fall "Cs") bei Netzfrequenz verwendet wird, um einen Großteil der Netzspannung ohne wirklichen Verlust an Leistung zu verlieren der Preis eines unglücklichen Leistungsfaktors).

Zu dieser alten Idee steigert sie die Effizienz und fügt eine Regelung mit einem steuerbaren aktiven Netzgleichrichter-Frontend hinzu, das einen Vorratskondensator (Cscin) auffüllt, der eine umgeschaltete 4: 1-Kondensatorspannung aufspeist Ausgangsstrom. Am Ausgang befindet sich ein herkömmlicher LDO-Linearregler.

"Die Reaktanz von Cs legt den maximalen AC-Ladestrom fest, der zum Laden des gleichgerichteten AC-Voltage-Kondensators [Cscin] verwendet wird", sagte die Firma. ”Die 4: 1-Schalterkappenstufe reduziert den Eingangsstrom um 1/4. Die Stoßwiderstände [Rs] werden verwendet, um den Einschaltstrom in das Gerät zu begrenzen. Rs kann auch verwendet werden, um das Gerät in Verbindung mit TVS (Überspannungsunterdrücker) oder MOV (Metalloxidvaristor) vor Stoßströmen zu schützen. "

Allgemeine Angaben sind:

• Nicht isolierte Versorgung
• -40 bis 125 ° C
• Eingang 70 - 270 V AC 45 - 65 Hz
• Ausgang 1,25 - 5V 500mW max

Mit einem Ausgang zwischen 3,4 V und 5 V wird der aktive Gleichrichter so gesteuert, dass er einen Abfall von 600 mV über den LDO (sowohl über die Last als auch über die Temperatur) aufrechterhält, um den Energieverbrauch zu minimieren. Wenn also der Ausgang auf 4 V eingestellt ist, gewährleistet der Gleichrichter 4,6 V wird am Reservoir / LDO-Eingang gehalten.

Bei Ausgangsspannungen zwischen 3,4 V und 1,25 V hält der aktive Gleichrichter einen festen Wert von 4 V am Speicher.

Wenn am Ausgang eine Überspannung (> 5,75 V) festgestellt wird - beispielsweise wird plötzlich eine starke Last vom Ausgang entfernt -, stoppt eine Schutzschaltung den Kondensatorabschnitt, bis der Überschuss des LDO-Eingangskondensators verbraucht ist. Dies tritt am wahrscheinlichsten in Kraft, wenn der Ausgang auf 5 V eingestellt ist - die 5,75 V-Schwelle liegt nahe bei 5,6 V, die der gesteuerte Gleichrichter am LDO-Eingang aufrechterhält.

Wenn kein Wechselstrom zur Verfügung steht, besteht die Möglichkeit, Strom von einer Gleichstromquelle in den Anschlussstift des Speicherkondensators einzuspeisen. Überprüfen Sie das Datenblatt auf einige wenige Hinweise zu dieser Option. Eine davon ist, dass dies nur bei Ausgangsspannungen verwendet werden kann bis 3,3 V.

Die Begrenzung des Ausgangsstroms wird durch einen thermischen Schutz unterstützt, falls die Überlast oder der Kurzschluss bestehen bleiben.

Für einen mit dem Chip betriebenen Mirocontroller stehen zwei Informationspins zur Verfügung: Power-Fail ist ein Open-Drain-Pin, der anzeigt, dass die Eingangswechselspannung abfällt. Power-Good ist ein Open-Drain-Pin, der anzeigt, dass die Ausgangsleistung über 92% des beabsichtigten Werts gestiegen ist (mit einer Hysterese von 2%, wenn sie fällt).

Nach einer thermischen Überlast wird der Ausgang wieder eingeschaltet, sobald sich das Gerät ausreichend abgekühlt hat.

Die absoluten Höchstspannungen betragen 30 V an den Wechselstromeingängen und 30 V am Reservoir - obwohl letzterer bei Gleichspannung auf 24 V absinkt. Bis zu 3 A können kurzzeitig von den AC-Eingängen in das Reservoir geleitet werden. Die maximale Ausgangsleistung beträgt 120 mA in der Vollbrücke, 60 mA in der Hälfte.

Eine mögliche Anwendung ist die Stromversorgung von intelligenten Zählern, bei denen laut TI „im Gegensatz zu typischen AC- / DC-Stromversorgungslösungen der TPS7A78 keine externen Magnete erfordert. Daher ist er eine ausgezeichnete Wahl für E-Meter-Anwendungen, da er manipulationssicherer ist. Es erfüllt den IEC 61000-4-8-Standard, der für Anwendungen wie das elektronische Messsystem erforderlich ist. “

Eine App-Notiz "Kappentropfen-Offline-Versorgung für E-Meter“, Ist verfügbar, das eine Schaltung beschreibt, die 3,3 V (50 mA Minimum) von 90 - 265 V AC liefert. Der Wirkungsgrad beträgt 53% bei 120 V Wechselstrom in 50 mA.

Mit dem TPS7A78 können auch die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit erfüllt werden. Lesen Sie dazu den kurzen Artikel „So erstellen Sie eine einfache nichtmagnetische AC / DC-Stromversorgung“.

TPS7A78 wird in einem 14-Pin-TSSOP mit 5 x 6,5 mm geliefert.