Este artículo describe la utilización del circuito integrado L5991 (ST Microelectronics) en una placa de aplicación que contiene una fuente conmutada para monitores de vídeo con una potencia nominal de hasta 90 W.
Nota: Artículo publicado en la Revista Saber Electrónica de diciembre de 2008. ART5599
El circuito integrado L5991 consiste en un controlador actual del tipo PWM. Las principales características del circuito sugerido son:
• Tensión de entrada: 88 a 284 Vac;
• Frecuencia de red: 50 o 60 Hz;
• Potencia máxima de salida:90 W;
• Salida de Deflexión horizontal: 200 V/0,325 A, ripple del 1 % a plena carga;
• Salida de amplificador de vídeo de 80 V, 0,125 A con ripple del 1 % a plena carga;
• Salida de deflexión vertical de +/- 15 V con 0,33 mA y 1% de ripple a plena carga;
• Salida de filamento de 6,3 V, 800 A con 2 % de ripple a plena carga;
• Frecuencia de conmutación de 40 kHz;
• Eficiencia: > 80%.
La topología seleccionada es del tipo flyback y en el modo de funcionamiento con baja tensión de red, con una potencia de 90 W CCM (Continuous Conduction Mode). Esta configuración permite un menor estrés en los componentes de potencia cuando la tensión es baja.
La figura 1 muestra el esquema completo de la fuente sugerida por ST. Note la utilización de un transformador con devanados separados para las distintas tensiones de salida. Observe también que el feedback se obtiene de la salida de 15 V y que en la salida de 200 V tenemos un elemento activador que sirve como protección para el circuito.
Sin embargo, la principal característica de este proyecto es la función Standby, disponible directamente en el circuito integrado L5991. Cuando la potencia requerida por la carga se encuentra en la banda de 40 W y 90 W (modo normal), la frecuencia del convertidor se configura a 40 kHz.
Sin embargo, cuando el monitor entra en modo de bajo consumo (suspensión o OFF), la potencia requerida será mucho menor, del orden de unos pocos watts. En estas condiciones, el L5991 reconocerá automáticamente esta nueva condición de funcionamiento y cambiará la frecuencia de conmutación a 18 kHz.
En este circuito, el capacitor C6, en paralelo con R19 y R20, establece la frecuencia de oscilación, y este valor puede modificarse para que sea fijo mediante C6 y R20. Una característica importante del circuito es que disipa sólo 300 mW con una energía de 264 V. El tiempo típico para activarlo es de 2,8 segundos a 88 V y de 0,8 segundos a 264 V.
El circuito también ofrece la posibilidad de añadir protecciones contra subtensión (OCP) y sobretensión (OVP), utilizando los recursos ya existentes en el circuito integrado L5991. Otra posibilidad es añadir un circuito de arranque de baja potencia, como se muestra en la figura 2. Este circuito consume tan solo 10 mW y proporciona tiempos de activación de 0,7 y 0,2 segundos con las tensiones de entrada mínima y máxima especificadas.
La placa de circuito impreso sugerida por ST se ilustra en la figura 3. Como podemos ver, la simplicidad del circuito permite la utilización de una placa común de una sola cara.
Conclusión
La placa sugerida por la ST Microclectronics (www.st.com) permite el desarrollo de una excelente fuente conmutada para monitores. Sin embargo, al tratarse de un proyecto específico, debe tenerse en cuenta que no está aislada de la red de energía, lo que presenta riesgos potenciales que el proyectista debe conocer. Puede encontrar más información en el documento original AN1132 en el sitio de ST, características del transformador utilizado. En este documento, se incluyen circuitos adicionales para añadir otras características, incluyendo las informaciones sobre las no mencionadas en este artículo.
