Entendiendo la fuente de alimentación del circuito básico del CS5463

Los componentes que menciona se combinan para formar un suministro simple sin transformador para el IC. Estos son bastante comunes en tales circuitos.

El condensador de 470nF y 500Ω presentan una impedancia establecida a la tensión de la red y limitan la corriente. La razón por la que no se usa una resistencia única es porque tendría que disipar un poco de energía para hacer esto, mientras que un condensador no disipa ninguna energía (o muy poco para un límite no ideal)

Podemos demostrar esto mirando los números:

Suponiendo una frecuencia de red de 50Hz, podemos calcular la impedancia del condensador:

\ $ \ dfrac {1} {2 \ pi \ times 470nF \ times 50Hz} = 6772.5 \ Omega \ $

Para calcular la impedancia total, lo hacemos:

\ $ \ sqrt {6772.5 ^ 2 + 500 ^ 2} = 6791 \ Omega \ $

Por lo tanto, la corriente pico a través del condensador 470nF y la resistencia de 500Ω será:

\ $ \ dfrac {311} {6791 \ Omega} = 45.8mA \ $

RMS actual será \ $ 45.8mA \ veces 0.707 = 32.4mA \ $

Por lo tanto, la resistencia se disipará:

\ $ ({32.4mA}) ^ 2 \ times 500 \ Omega = 520mW \ $ - no demasiado, una resistencia de 1W o 2W manejará esto bien.

Digamos que acabábamos de usar una resistencia 6791Ω para limitar la corriente a 32.4mA, la resistencia tendría que disiparse:

\ $ ({32.4mA}) ^ 2 \ times 6791 \ Omega = 7.1W \ $, se necesita bastante energía desperdiciada y una resistencia costosa.

Entonces, usamos la tapa para hacer la limitación principal, y la resistencia en serie para limitar la corriente transitoria (si el tiempo de subida de la transitoria es rápido, entonces la tapa parecerá una impedancia más baja pero la resistencia seguirá siendo de 500Ω )

Regulación

El resto de los componentes son para rectificar y regular el voltaje, con el fin de presentar un suministro constante de CC de bajo voltaje para el IC.

Los 2 diodos manejan la rectificación, solo pasan la mitad positiva de la forma de onda. Esto luego se suaviza con el condensador de 470uF, y luego se regula mediante la segunda resistencia de 500Ω y (probablemente 5.2V) diodo zener.

Entonces, todo el proceso se ve así (ignore los números de pieza de diodo, LTSpice no tiene ningún 1N4002 o similar. También usé un zener de 6.2 V ya que no hay un Zener de 5 V. El principio es exactamente el mismo):

Lasimulaciónenelencendido(avisoV(IC)aumentaa~6.2Vypermaneceallí):

Omitir tapas y resistencia de 10Ω

Los condensadores de 0.1uF son de hecho condensadores de derivación, estos presentan un almacenamiento de energía local para la demanda de corriente de alta frecuencia. Combinado con las tapas, la resistencia de 10Ω es para desacoplar los suministros analógicos y digitales en cierta medida. Los pines de tierra analógicos y digitales también son una forma de mantener las corrientes separadas. Esto es común en los circuitos integrados con una función analógica a digital o digital a analógica.

Condensador PFMON y 470nF

El capacitor debe estar clasificado para manejar la tensión de la red. Hay condensadores llamados " X capacitors "que están especialmente certificados para su uso con la red. Aquí hay un ejemplo 0.47uF 440VAC parte (es una buena idea elegir al menos 1,5 veces la red nominal)

El pin PFMON detecta un evento de falla de energía cuando el voltaje en el pin cae por debajo de 2.45V. Esto se puede usar para señalar a su microcontrolador y tomar las medidas apropiadas. Con el divisor (0.66 veces la entrada) que se muestra, podemos calcular el voltaje de entrada donde sucederá:

\ $ \ dfrac {2.45V} {0.66} = 3.675V \ $

El voltaje de funcionamiento mínimo se indica en la hoja de datos como 3.135V, por lo que esto da un margen de ~ 0.5V.