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::: NCP101x : Fuentes reguladas AC-DC :::
 



La familia NCP101X son controladores para fuentes conmutadas del tipo AC-DC de la empresa ON Semiconductors , esta familia nos permite desarrollar fuentes de alimentación de bajo costo.



El diseño tradicional de una fuente regulada lineal AC-DC (rectificador) utiliza como componente principal un transformador que funciona a la frecuencia de la red (50 Hz). Esto implica un tamaño grande de este componente cuyo peso y volumen pueden resultar considerables y a tener en cuenta , especialmente si se utiliza en aplicaciones de potencia. A la salida del transformador la señal alterna de bajo voltaje es filtrada mediante diodos, con sus inherentes perdidas por calor y, por último, filtrada utilizando grandes condensadores e inductores.

El diseño de una fuente conmutada del tipo AC-DC se basa en una compleja combinación de componentes analógicos y semiconductores de potencia gobernados por un controlador para tal propósito. Existen de dos tipos de fuentes conmutadas: Fuentes por modulación por amplitud de pulso, en la cual se controla la amplitud de los pulsos de salida. En el transformador de esta configuración, hay un bobinado llamado "de control", que modifica la cantidad de corriente que circula por ella para dejar que los demás bobinados secundarios generen el campo magnético adecuado y de esta manera conseguir el voltaje necesario.

Las fuentes PWM son más flexibles que sus similares PAM, sobre todo por su mayor capacidad de absorción a variaciones bruscas del voltaje de entrada. También su construcción es más sencilla y su principio de operación es más fácil de entender, además de que por lo general no necesitan elementos especiales como varistores o bobinados en contra-sentido para hacer su función reguladora.

Lo único que se necesita para obtener voltajes perfectamente regulados en una fuente de este tipo, es un circuito que se mantenga censando constantemente el nivel de alguna de las salidas, para que al momento en que se detecte alguna variación, expida las órdenes adecuadas al conmutador, a fin de que el nivel vuelva a la normalidad. La rectificación se lleva a cabo en primer lugar tras lo cual la señal se conmuta a una frecuencia superior a la de entrada utilizando transistores de efecto de campo (FETs) para minimizar perdidas.

Esta frecuencia elevada permite la utilización de transformadores y condensadores muchos mas pequeños en las etapas siguientes y por consiguiente una reducción del peso y del volumen de la fuentes. La principal desventaja de este tipo de fuentes es que presentan un costo elevado debido a su complejidad de diseño y a los componentes utilizados.

Sin embargo, las ventajas obtenidas son considerables: Las fuentes conmutadas tienen mucha flexibilidad respecto a variaciones de voltaje de alimentación, así como una gran eficiencia de regulación respecto a las fuentes reguladas simples



Rendimiento: Debido a su modo de regulación y a la ausencia de elementos disipativos, las fuentes conmutadas presentan un rendimiento mucho más elevado que una fuente lineal, pudiendo superar el 95%.

Regulación: Las fuentes conmutadas permiten un control de la potencia de salida muy preciso.

Dimensiones: Las fuentes conmutadas son considerablemente más livianas y pequeñas, comparadas a sus versiones de fuentes convencionales.

Disipación de calor: este tipo de fuentes liberan muy poco calor lo que puede permitir la fabricación de fuentes de alimentación mucho mas compactas sin generar gran disipación como lo harían las fuentes tradicionales.


Descripción

NCP101X es una familia de controladores para el diseño de fuentes conmutadas del tipo AC-DC de muy bajo costo, la cual su etapa de potencia esta basada en un Mosfet de 700V y una Rdson típica del orden de los 11 a 22 ohms. La frecuencia de conmutación en la que operan esta familia es de un valor fijo, la cual se encuentran disponibles en 65KHz, 100KHz y 130KHz.

La línea NCP101X de On Semiconductors poseen un sistema de auto-alimentación dinámico (DSS), que tiene como principal característica que no necesita un bobinado auxiliar en el transformador, de esta manera de reduce el costo y la complejidad de transformador asociado a la fuente de alimentación. Además dispone de protección por corto circuito, y un sistema de detención de operación debido al aumento de temperatura . La familia NCP101X esta disponible en varios encapsulados como por ejemplo : SOT223 y DIP-7 para montaje superficial y montaje convencional.




Características


 MOSFET hasta 700 V , Rdson de 11 a 22 ohms.
 Frecuencia fija de operación : 65KHz, 100KHz y 130KHz.
 Auto-alimentación dinámica (DSS), no necesita bobinado auxiliar.
 Protección por salida en corto circuito.
 Consumo menor a 100mW en Standby, con bobinado auxiliar.
 Conexión directa para opto acoplador.


Aplicaciones


Las aplicaciones de la familia NCP101X están orientadas a fuentes del tipo adaptador para cargadores AC-DC de bajo potencia, fuentes de alimentación auxiliar como ser dispositivos USB, DVD, televisión, etc.


Circuitos de aplicación


Fig. 1. Fuente de alimentación tipo Flyback de 6,5W



Fig. 2. Fuente de alimentación tipo Flyback de 10W



Links relacionados:

On Semiconductor
www.onsemi.com

Hoja de datos NCP101X
http://www.onsemi.com/PowerSolutions/supportDoc.do?type=Datasheets&part=NCP1010/D

Notas de aplicación
http://www.onsemi.com/PowerSolutions/supportDoc.do?type=AppNotes&rpn=NCP1014

Diseños de referencia
http://www.onsemi.com/PowerSolutions/supportDoc.do?type=Reference%20Designs&rpn=NCP1014

Documentos placas de desarrollo
http://www.onsemi.com/PowerSolutions/supportDoc.do?type=boards&rpn=NCP1014






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