ST AN1736 Application note
AN1736
Application note
VIPower: VIPer22A dual output reference
board 90 to 264 VAC input, 10W output
Introduction
This is an off-line wide range VIPer22A dual outputs power supply at a switching frequency
of 60kHz and is set up for secondary regulation with an optocoupler. One output delivers 5V
at 1A and while a second output delivers12V at 0.42A, making up the total output power of
10W.
● Switch mode general purpose power supply
● Single-sided board
● 75% efficiency
● Output short circuit protection
● Thermal shutdown protection
● Meets EN55022 class B EMI specification
● Meets Blue Angel
Operating conditions
Parameter Limits
Input voltage range 90 to 264Vac
Input Frequency Range 50/60 Hz
Output voltages V1= 5V; V2=12V
Output current I=0.84A
Output power 10W
Efficiency 75% typical
Line regulation +/- 0% for 5V output
Load regulation +/- 0.3% for 5V output
Output ripple voltage 20mVpp
EMI EN55022 Class B
July 2006 Rev 4 1/20
www.st.com
Contents AN1736
Contents
1 PCB lay-out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Line regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3 Load regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4 Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5 Line frequency ripple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
6 Switching frequency ripple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
7 Transient load response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
8 EMI results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
9 Blue Angel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
9.1 Stand-by input power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
10 Transformer specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
11 Output current and voltage capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
12 Thermal considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
13 Component list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
14 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2/20
AN1736 List of figures
List of figures
Figure 1. Board lay-out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 2. Board top legend (not in scale). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 3. Board bottom foil (not in scale) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 4. Line regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 5. Load regulation for 5V output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 6. Load regulation for 12V output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 7. Efficiency vs. input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 8. Efficiency vs. Pout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 9. Line ripple for 5V output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 10. Line ripple for 12V output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 11. Switching ripple for 5V output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 12. Switching ripple for 12V output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 13. Transient load response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 14. EMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 15. Mechanical drawings of the transformer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 16. Schematic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3/20
List of tables AN1736
List of tables
Table 1. Input power in no load condition at different input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Table 2. Change in output voltage and current. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 3. Bill of material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 4. Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4/20
AN1736 PCB lay-out
1 PCB lay-out
Figure 1. Board lay-out
Figure 2. Board top legend (not in scale)
Figure 3. Board bottom foil (not in scale)
5/20
Line regulation AN1736
2 Line regulation
Figure 4. shows the line regulation of both the +5V and the +12V output. The output
voltages are measured for the input voltage range of 85 to 264VAC at the maximum output
power of 10W. The +5V output shows a 0% line regulation while the +12V output has a line
regulation of 0.25%.
Figure 4. Line regulation
14
12
10
8
6
4
Output Voltage (Vdc)
2
50 100 150 200 250 300
Input Voltage (Vac)
5V
12V
6/20
Loading...