CS5463の基本的な回路電源について

データシートの41ページにある回路例（下に添付）を使用してCS5463チップを機能させようとしています。

現在、回路の上部、つまりICの電源に取り組んでいます。Multisimでいくつかのシミュレーションを実行しましたが、明らかに、この部分は完全に機能しています。しかし、回路の他の部分に進む前に、すべてのコンポーネントの目的を理解したいと思います。私は手ぶらで到着しないように私の研究をしました。

• 470 nFコンデンサは：それは、電力線から可能DC信号をフィルタリングするデカップリング・コンデンサ、ありますか？シミュレーションからこの情報を抽出できませんでした。何か他のことをしているような印象を受けました…

• 500 ohmsコンデンサと直列に抵抗が直前に言及した...それは、単純な電流リミッタですか？私の推測では、そうです。その機能は、電源ラインの負のサイクルからの電流を制限することです。

• シミュレーションから、直列に接続されたこのコンデンサと抵抗が大きな電圧にさらされていることがわかりました。たとえば、コンデンサーは295 Volts（私が使用している電力網は220 Volts RMS）までの張力にさらされています。これだけの容量を扱えるナノファラッド程度のコンデンサはありますか？

• ダイオードについて：最初のものは、負のサイクルで回路を閉じるためのものです。2つ目の目的は470nF、電力グリッドが負のサイクルにあるときに、電力グリッドがコンデンサに蓄えられたエネルギーを排出しないようにすることです。

• 470nFコンデンサは：電力グリッドの正のサイクルからの電荷エネルギーが負のサイクルにそれを排出すること成分です。

• ツェナーダイオード：電圧レギュレータとして機能し、電圧をおよそオンに保ち5 Voltsます。

• 500 ohmsツェナーダイオードの前の抵抗：470uFコンデンサーの負荷張力がツェナーダイオードが保持しているものよりも大きい場合（約5 Volts）、コンデンサーとツェナーダイオードの間に電圧差が生じます。

私のhipothesysは正しいですか？

• 0.1 uFコンデンサ：彼らはだろうかby-pass capacitors？それらはAC信号の「仮想グラウンド」として機能しますか？

• 10 ohmsVA +とVD +のソースピンの間に抵抗があるのはなぜですか？AGNDとDGNDのグラウンドピンが短絡しているのはなぜですか？

• 私は1N4733Aツェナーダイオードを選びました。それは簡単に見つけられるコンポーネント（ローカルストア）ですか？他に提案はありますか？

あなたが言及するコンポーネントは、IC用のシンプルなトランスレス電源を形成するために組み合わされます。これらはそのような回路では非常に一般的です。

470nFのコンデンサと500Ωは、電源電圧に設定されたインピーダンスを提供し、電流を制限します。単一の抵抗が使用されない理由は、これを行うにはかなりの電力を消費する必要があるためですが、コンデンサは電力を消費しない（または理想的でないキャップの場合はごくわずか）

数字を見ることでこれを実証できます：

主電源周波数を50Hzとすると、コンデンサのインピーダンスを計算できます。

$\dfrac{1} {2 \pi \times 470nF \times 50Hz} = 6772.5 \Omega$

総インピーダンスを計算するには、次のようにします。

$\sqrt{6772.5^2 + 500^2} = 6791\Omega$

したがって、470nFのコンデンサと500Ωの抵抗を流れるピーク電流は次のようになります。

$\dfrac{311}{6791\Omega} = 45.8mA$

RMS電流は $45.8mA \times 0.707 = 32.4mA$

したがって、抵抗は散逸します。

$({32.4mA})^2 \times 500\Omega = 520mW$ -それほど多くない場合、1Wまたは2Wの抵抗でこれを処理できます。

電流を32.4mAに制限するために6791Ωの抵抗を使用したとしましょう。抵抗は消散する必要があります。

$({32.4mA})^2 \times 6791\Omega = 7.1W$、かなりの無駄な電力と高価な抵抗が必要です。

したがって、主な制限を行うためにキャップを使用し、過渡電流を制限するために直列の抵抗を使用します（過渡電流の立ち上がり時間が速い場合、キャップは低インピーダンスのように見えますが、抵抗は依然として500Ωのように見えます）。

規制

残りのコンポーネントは、ICに安定した低電圧DC電源を提供するために、電圧を整流および調整することです。

2つのダイオードは整流を処理し、波形の正の半分のみを通過させます。次に、これは470uFコンデンサによって平滑化され、次に2番目の500Ω抵抗と（おそらく5.2V）ツェナーダイオードによって調整されます。

したがって、プロセス全体は次のようになります（ダイオードの部品番号は無視してください。LTSpiceには1N4002などはありません。5Vツェナーがないため、6.2Vツェナーも使用しました。原理はまったく同じです）。

電源投入時のシミュレーション（通知V（IC）が〜6.2Vに上昇し、そこに留まる）：

バイパスキャップと10Ω抵抗

0.1uFコンデンサは実際にバイパスコンデンサです。これらは、高周波電流需要に対してローカルエネルギーストレージを提供します。
キャップと組み合わせて、10Ω抵抗は、アナログ電源とデジタル電源をある程度切り離すためのものです。アナログおよびデジタルのグランドピンは、電流を分離しておく方法でもあります。これは、アナログからデジタルまたはデジタルからアナログ機能を備えたICで一般的です。

PFMONおよび470nFコンデンサ

コンデンサは、主電源電圧を処理するために定格が必要です。電源での使用が特別に認定されている「Xコンデンサ」と呼ばれるコンデンサがあります。以下は0.47uF 440VAC部品の例です（公称電源の少なくとも1.5倍を選択することをお勧めします）

PFMONピンは、ピンの電圧が2.45Vを下回ると電源障害イベントを検出します。これを使用して、マイクロコントローラーに信号を送り、適切なアクションを実行できます。（入力の0.66倍）分圧器を使用すると、これが発生する入力電圧を計算できます。

$\dfrac {2.45V} {0.66} = 3.675V$

最小動作電圧はデータシートに3.135Vと記載されているため、これにより約0.5Vのヘッドルームが得られます。