Układy CAPZero eliminują straty w wejściowych filtrach EMI zasilaczy

Firma Power Integrations wprowadza do oferty rodzinę nietypowych 2-zaciskowych układów CAPZero eliminujących straty w wejściowych filtrach EMI zasilaczy impulsowych, równocześnie zapewniając zgodność ze standardami bezpieczeństwa.

Przykład filtru EMI z kondensatorami filtrującymi C1/C2 i rezystorami rozładowującymi R1/R2

Na wejściach zasilaczy impulsowych występują zazwyczaj tzw. X-kondensatory przeznaczone do filtrowania różnicowych zaburzeń EMI, umieszczane pomiędzy terminalami wejściowymi. Ponieważ mogłyby one stanowić zagrożenie dla użytkownika po odłączeniu napięcia sieciowego (ze względu na utrzymujące się przez dłuższy czas wysokie napięcie na elektrodach), stosuje się połączone z nimi równolegle rezystory rozładowujące.

Wymagane jest, aby w przypadku kondensatorów o pojemności powyżej 100nF czas rozładowania nie przekraczał 1s, co determinuje dobór wartości rezystora rozładowującego. Rezystory rozładowujące są jednak źródłem ciągłych strat przy podłączonym napięciu sieciowym, szczególnie \"widocznym\" przy braku obciążenia zasilacza i w trybie standby.

Przykładowo, dla pojemności 1µF osiągnięcie wymaganego czasu rozładowania wymaga, aby maksymalna wartość rezystora rozładowującego nie przekraczała 1MΩ. Oznacza to z kolei przy napięciu zasilającym 230V_AC straty mocy na poziomie 53mW, niezależne od obciążenia. Problem ten pozwalają rozwiązać opracowane przez firmę Power Integrations wysokonapięciowe elementy przełączające CAPZero.

Implementacja elementu CAPZero w filtrze EMI eliminuje straty w rezystorach R1/R2

Element CAPZero, połączony szeregowo z rezystorem rozładowującym, działa jak inteligentny przełącznik wysokonapięciowy. Po przyłożeniu do wejścia filtru EMI napięcia zmiennego blokuje przepływ prądu przez rezystor rozładowujący. Po odłączeniu napięcia sieciowego CAPZero automatycznie i bezpiecznie rozładowuje kondensator EMI przez rezystor bocznikujący, odprowadzając energię z wystających z wtyczki elektrod sieciowych.

Taka architektura zapewnia projektantom dużą elastyczność w projektowaniu filtrów wejściowych, zapewniając równocześnie zgodność z wymogami bezpieczeństwa dla wszystkich testów zwarciowych i rozwarciowych. CAPZero nie wymaga zewnętrznego obwodu polaryzacji ani połączenia z masą.

W większości wypadków nie wymaga też przeprojektowywania płytek drukowanych ani wprowadzania zmian w architekturze zasilacza. Może być łatwo adoptowany w istniejących rozwiązaniach i umieszczany zarówno przed, jak i za bezpiecznikiem wejściowym.

Znajduje zastosowanie przede wszystkim w tych urządzeniach sieciowych, w których wymagany jest jak najmniejszy pobór mocy przy braku obciążenia. Dostępne są wersje z wewnętrznymi tranzystorami MOSFET o napięciu znamionowym 825 i 1000V, obie zamykane w standardowych obudowach SO-8. Cena hurtowa wynosi 0,40 USD przy zamówieniach 10 tys. sztuk.