Diseñar una fuente de alimentación de modo de conmutación no aislada de CA / CC

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Estoy diseñando una PCB de quinta generación para mi proyecto y, sin embargo, tropecé con otro problema de diseño. En primer lugar, el circuito y todos los componentes están protegidos del entorno y de los usuarios (porque no están aislados) por seguridad.

Mi diseño rectificaría la red eléctrica (230V CA europeo) a un voltaje de CC y después de eso algún controlador de conmutación de buck haría el trabajo. El único problema aquí es que no hay circuitos integrados que acepten el voltaje de ~ 350V CC. Después de ver DC-DC Converters de LCSC, sabía que hay Switching Controllers , pero después de un tiempo, todas las hojas de datos cuentan con un transformador de aislamiento para reducir el voltaje.

Para los diseños anteriores estaba usando la fuente de alimentación HLK-PM01, pero eso está desperdiciando mucho espacio.

Planeo usar un suministro no aislado, porque no requiere un transformador personalizado para construir, solo un inductor que incluso encontraré en LCSC.

Requisito de potencia de salida: 5V a 150mA (máximo), para alimentar un ATmega168P con algunos chips SPI / I2C.

¿En qué dirección debo buscar para encontrar información relacionada con este tipo de SMPS? Estaré realmente agradecido por todos los consejos que pueda obtener de otros, ingenieros más experimentados.

    
pregunta Tomi

2 respuestas

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Dado que lo necesita para alimentar a algún controlador con bus, si hay algo saliendo de su gabinete, como una línea I2C o una línea SPI o algo parecido, se recomienda encarecidamente hacer un suministro aislado.

El riesgo no tiene que ver con la fuente de alimentación en sí, pero si falla la fuente de alimentación, puede terminar con su electrónica a 260 V y todo lo que esté conectado a la misma, lo que puede causar la muerte.

Para hacerlo, no necesita un transformador personalizado, hay muchas partes que hacen el trabajo.

El chip en sí no necesita ser capaz de soportar el voltaje de la red principal, probablemente esté viendo la categoría incorrecta. Por lo general, usaría el chip "Controlador", que controlará mosfets con un solo mosfet y un diodo de retorno o dos mosfets para una mejor eficiencia.

Hay muchos chips en el mercado para ese propósito.

No aislado

Aquí puede consultar diseño de referencia , hay una tabla que muestra el voltaje de entrada .

También hay aquí un página de diseño de referencia 8

Realmente hay múltiples diseños posibles, se trata principalmente de una cuestión de costo, eficiencia y tamaño.

Este diseño puede llevar una entrada de 260 VCA a una salida de 22 V y es muy simple.

Aislado:

Éste es similar pero está aislado, y se dan todas las partes , solo puede ordenar como BOM y copiar el diseño. Solo necesitas ajustar alguna resistencia para tener la salida de voltaje que necesitas.

    
respondido por el Damien
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Me parece que estás en contra del uso de un transformador porque crees que puede ser demasiado grande o que necesitas enrollarte a mano. El impacto de esta decisión es: -

  • Voltaje de salida no aislado (potencialmente inseguro)
  • Problemas para encontrar un chip convertidor que funcionará a más de 300 voltios de corriente continua

Déjame intentarlo y tranquilizarte con este diseño comercial respaldado por Premier Magnetics : -

Esteessolounodelosmuchosdiseñosparalosquehacen(yvenden)lostransformadores.Elanteriorproduce5voltiosahasta0,6amperios.Eltransformadorestáaquí:-

Mideunos17mmx16mm,porloquenoesenormeyledatranquilidad.Enlapágina2de este documento obtiene la lista completa de los transformadores que venden.

  

Para los diseños anteriores estaba usando la PSU HLK-PM01, pero eso es   desperdiciando mucho espacio.

El dispositivo parece tener unos 30 mm x 20 mm, por lo que el circuito anterior debería compararse favorablemente.

    
respondido por el Andy aka

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