220V降12V1000mA非隔离AC-DC芯片WT5110
以下是采用WT5110芯片的非隔离降压电源电路设计,将220V电压转换为12V、1000mA输出:
一、WT5110芯片简介
WT5110是一款用于非隔离降压应用的集成电路,具备宽输入电压范围和的转换功能。它可以将高输入电压转化为稳定的低电压输出,同时提供高转化效率和优异的负载及线性调整率。此外,该芯片集成了多种保护机制,如过流、过压和过热保护,确保在不同工作条件下的可靠性和稳定性。
二、电路设计
输入整流滤波电路
整流部分:采用MB6S整流桥堆,将220V交流电转换为脉动直流电。具体操作为将市电的火线(L)和零线(N)分别连接到整流桥堆的交流输入端。
滤波部分:在整流桥堆的输出端连接一个大容量电解电容C_1,以平滑输出电压并减少纹波。
### WT5110芯片电容与引脚连接说明
#### 电容功能
一个10μF、耐压400V的电容器用于平滑脉动直流电压,滤除大部分交流成分,以输出相对平滑的直流电压,确保为WT5110芯片提供稳定的输入电压。
#### 引脚连接
- **电源输入引脚(VIN)**:经过滤波后的直流电压正极连接到WT5110芯片的VIN引脚,提供工作电源。
- **接地引脚(GND)**:芯片的GND引脚应连接到整个电路的公共地,作为电气参考基准点。
- **输出引脚(VOUT)**:此引脚输出经过芯片转换后的12V直流电压,连接到输出滤波电路和负载。
- **反馈引脚(FB)**:通过由电阻R_1和R_2组成的电阻分压器连接到输出端,用于调节输出电压。根据芯片的反馈原理和期望的12V输出电压,计算并选择合适的电阻值。假设芯片内部参考电压为V_{REF}。
输出电压 V_{OUT} 可通过公式 V_{OUT} = V_{REF} \times (1 + \frac{R_1}{R_2}) 计算得出。当参考电压 V_{REF} 设为 1.25V 时,要得到 12V 的输出电压,则可计算出电阻 R_1 应为 91k\Omega,电阻 R_2 应为 10k\Omega(实际应用中可选用接近的标准阻值电阻,并根据调试结果微调)。
补偿引脚(COMP)需连接一个由电容 C_2 和电阻 R_3 组成的补偿网络,例如 C_2 = 10nF,R_3 = 1k\Omega。该补偿网络用于改善芯片的动态响应性能,确保输出电压在负载变化时能够快速稳定。
在芯片的开关节点(SW)与输出引脚(VOUT)之间,需连接一个合适的电感L_1。选择该电感时,应综合考虑输出电流(如1000mA)及芯片的工作频率等参数,例如可选用500μH的电感。在芯片的开关控制下,该电感与芯片内部电路协同工作,以实现电压转换功能。
在输出滤波电路方面,要在输出引脚(VOUT)与地之间连接电解电容C_3(如470μF、耐压25V)和陶瓷电容C_4(如0.1μF)。其中,电解电容C_3用于滤除低频纹波,陶瓷电容C_4用于滤除高频纹波,如此可使输出电压更加平滑,从而为负载提供稳定且纯净的12V电压。