Alimentazione: alcuni suggerimenti (parte 14) – Il convertitore SEPIC permette di realizzare un efficiente alimentatore di polarizzazione

Dalla rivista:
Elettronica Oggi

 

Il SEPIC ha numerose caratteristiche che lo rendono più interessante di un flyback non isolato. Le oscillazioni del MOSFET e del raddrizzatore di uscita vengono controllate per ridurre l’interferenza elettromagnetica e lo stress di tensione. In molti casi, ciò permette di usare componenti funzionanti a tensioni più basse, che possono essere meno costosi e più efficienti. Inoltre, un SEPIC multiuscita migliora la regolazione incrociata tra le uscite e ciò potrebbe eliminare la necessità di una regolazione lineare.

Fig. 1 – Un convertitore SEPIC multiuscita

La figura 1 mostra un convertitore SEPIC che, analogamente a un flyback, ha un numero di parti minimo. In realtà, questo circuito diventa un flyback se si rimuove il condensatore di clamping C1, che fissa la tensione dei dispositivi a semiconduttore ai quali è collegato. Quando il MOSFET conduce, la tensione inversa su D1 è fissata dal condensatore attraverso il MOSFET; quando quest’ultimo è aperto, la tensione di drain aumenta finché D1 non conduce. Durante il tempo in cui l’interruttore è aperto, la sua tensione di drain è fissata da C1 attraverso D1 e C2. Un convertitore SEPIC con più uscite vincola i rapporti di spire degli avvolgimenti. Uno degli avvolgimenti secondari deve avere un rapporto di 1:1 rispetto al primario e C1 deve essere collegato a tale avvolgimento. Nel circuito esemplificativo illustrato nella figura 1, l’avvolgimento a 12 V ha un rapporto 1:1, ma si sarebbe anche potuto utilizzare l’avvolgimento a 5 volt.

 

Fig. 2 – Il SEPIC riduce drasticamente l’interferenza elettromagnetica e lo stress di tensione

 

 

 

Inoltre, le oscillazioni ad alta frequenza (>5 MHz) creerebbero problemi per il filtraggio dell’interferenza elettromagnetica. È stata misurata la regolazione incrociata dei due circuiti, che è risultata sostanzialmente migliore per il SEPIC. In entrambi, con l’uscita a 5 volt mantenuta a 5,05 volt, i carichi sono stati fatti variare da zero al valore massimo e la tensione di ingresso è stata impostata a 12 o 24 volt. Con il SEPIC, la tensione di uscita è rimasta costante a 12 volt entro una banda di regolazione del 10%, mentre con il flyback ha raggiunto 30 volt (ingresso di linea alto, carico nullo sui 12 volt, massimo carico sui 5 volt). L’efficienza era identica per le due configurazioni, ma avrebbe potuto essere migliore per il SEPIC se i componenti di alimentazione fossero stati selezionati coerentemente con gli stress di tensione più bassi.

Riepilogando, il SEPIC è un convertitore di notevole utilità per alimentatori non isolati: fissa lo stress di tensione del MOSFET a un valore uguale alla somma delle tensioni di ingresso e di uscita ed elimina l’interferenza elettromagnetica che invece si genera in un flyback. Lo stress di tensione ridotto può consentire l’utilizzo di componenti funzionanti a tensioni inferiori. In tal modo si ottiene un alimentatore più efficiente e meno costoso, mentre la ridotta interferenza elettromagnetica semplifica le prove di conformità del prodotto finale. Infine, se configurato come alimentatore a uscita multipla il SEPIC migliora la regolazione incrociata rispetto a un flyback.

L’argomento del prossimo numero sarà un semplice ed economico driver per LED.

Bibliografia
“No need to fear: SEPIC outperforms the flyback,” John Betten and Robert Kollman, Power Management DesignLine, January 25, 2006.
Per leggere numeri precedenti della rubrica “Suggerimenti sull’alimentazione” di Robert Kollman:
www.eo-web.it/webexclusive
Per ulteriori informazioni su questa e altre soluzioni per gli alimentatori, visitare: www.ti.com/power-ca
Per contattare Robert Kollman: powertips@list.ti.com

Robert Kollman, Texas Instruments

Contenuti correlati

• 
  Il nuovo centro di distribuzione dei prodotti di TI

  Texas Instruments (TI) ha aperto un nuovo centro per la distribuzione dei prodotti a Dreieich, nei pressi di Francoforte. Il nuovo impianto, che ha un’estensione di 9.000 metri quadrati, dispone di nuove funzionalità di automazione. Può infatti...
• 
  Murata amplia la sua offerta di alimentatori

  Murata ha aggiunto il modello PQC600 alla sua gamma di alimentatori AC/DC di tipo open frame. Il produttore precisa che PQC600 utilizza un trasformatore sviluppato “su misura” da MPS (Murata Power Solutions) e l’intero progetto è ottimizzato...
• 
  TRACO estende la serie di alimentatori TXN

  TRACO ha annunciato l’estensione della sua offerta di alimentatori della serie TXN con diversi nuovi modelli caratterizzati da livelli di potenza tra 35 e 800 watt. Questi alimentatori CA/CC, ospitati in case metallico, sono progettati per applicazioni...
• 
  Progettazione di un circuito di precarica attiva con condensatore DC-Link ad alta tensione

  Questo articolo presenta il processo di progettazione necessario per calcolare gli adeguati valori dei componenti che contribuiscono a ottenere il profilo di carica desiderato Leggi l’articolo completo su EO 521
• 
  I miglioramenti nella tecnologia RFID danno origine a nuove applicazioni

  L’identificazione a radiofrequenza (RFID) è una tecnologia consolidata che viene impiegata da molti anni, con l’introduzione dei primi esempi di transponder RF passivi che risale agli anni 70. Probabilmente la usate tutti i giorni senza accorgervene, ma...
• 
  Vox Power annuncia la serie EIRE300

  Vox Power ha presentato la serie di alimentatori CA/CC EIRE300, progettati per applicazioni mediche e ITE. EIRE300 eroga 300 watt, con uscita di picco di 375 watt, e offre un’efficienza fino al 95%. Tra le principali caratteristiche...
• 
  TI presenta i suoi nuovi PLD

  Texas Instruments (TI) ha presentato nuovi dispositivi a logica programmabile (PLD) che permettono di semplificare e velocizzare lo sviluppo di progetti di dispositivi logici per qualsiasi tipo di applicazione. È possibile integrare fino a 40 combinazioni e...
• 
  Le soluzioni di alimentazione rack di Mean Well da TTI

  TTI IP&E – Europe fornisce i componenti di alimentazione per armadi rack di Mean Well come per esempio il modello DHP-1UT-B(HV). Questo prodotto fornisce un’alimentazione affidabile in un design modulare ed è particolarmente interessante per applicazioni come...
• 
  Come migliorare la sicurezza negli inverter di trazione dei veicoli elettrici

  I progettisti di veicoli elettrici possono aumentare la sicurezza e l’affidabilità dei sistemi a inverter di trazione monitorando la soglia di tensione del gate Leggi l’articolo completo su EO520
• 
  I nuovi alimentatori di TRACO POWER

  TRACO POWER ha introdotto la serie di alimentatori TXO per rispondere alle esigenze di applicazioni industriali sensibili ai costi. Si tratta di tre serie di alimentatori CA/CC di tipo open frame, con potenze comprese fra 45 e...