Повышающий dc-dc преобразователь на UC3843
Данный преобразователь предназначен для повышения напряжения постоянного тока. Его можно применить для питания ноутбука от бортовой сети автомобиля (+12В), который требует напряжение питания +19В. Также к бортовой сети автомобиля с помощью этого повышающего DC-DC преобразователя можно подключать нагрузку, требующую напряжение питания +24В. Схема и печатная плата были найдены в интернете и немедленно повторены мною, результатами работы преобразователя я был приятно удивлен.
Схема повышающего DC-DC преобразователя на UC3843
Работа схемы
Схема построена на базе ШИМ-контроллера UC3843, который через резистор R5 управляет затвором N-канального полевого транзистора (VT1), генерируя прямоугольные импульсы с примерной частотой 120кГц.
Один вывод дросселя L1 всегда соединен с положительным выводом питания (+12В). В тот момент, когда с ШИМ-контроллера UC3843 на затвор VT1 через резистор R5 поступает высокий уровень напряжения, транзистор VT1 открывается, соединяя второй вывод дросселя с землей (через резистор R6 и открытый транзистор VT1).
В данный момент времени на дросселе накапливается энергия.
Далее с ШИМ-контроллера UC3843 на затвор VT1 через резистор R5 поступает низкий уровень напряжения и транзистор VT1 закрывается, размыкая вывод дросселя L1 с землей, вследствие чего происходит явление самоиндукции. Накопленная дросселем L1 энергия (уже с обратной полярностью и большая по величине) отдается через диоды Шоттки VD1, VD2 на выход преобразователя.
С помощью делителя напряжения R7, R8, R9 через вывод 2 (вывод обратной связи) микросхемы UC3843 происходит регулировка скважности (ширины) импульсов и соответственно напряжения на выходе преобразователя.
Резистор R6 выполняет роль датчика тока. При увеличении нагрузки на выходе преобразователя, увеличивается ток, протекающий через сток-исток транзистора VT1, а следовательно и через резистор R6. В итоге, с увеличением тока резистора R6 увеличивается напряжение на нем, которое поступает на 3 вывод ШИМ-контроллера UC3843 и при достижении определенного значения (речь пойдет ниже) ШИМ ограничивает выходной ток (и напряжение) уменьшая ширину импульса на выводе 6.
Резистор R3 является ограничительным. Емкость C5 сглаживает пульсации напряжения на выводе 3, исключая нестабильные режимы работы защиты.
Емкости C1, C2, C3, C8, C9 и C10 сглаживают пульсации напряжения на входе и выходе преобразователя. Также C8, C9 являются выходными накопителями энергии.
На вывод 7 через ограничивающий резистор R4 подается напряжение питания микросхемы UC3843, по данным производителя от +8,5В до +30В. У меня при испытаниях микросхема запускалась при 8,9В (необходимо учесть погрешность измерения).
Цепь R2, C6 задает частоту генерации импульсов. Указанные на схеме номиналы обеспечивают генерацию прямоугольных импульсов с частотой 120кГц. Частота может регулироваться в широких диапазонах (до 500кГц), но не стоит забывать о возможности дросселя L1, он должен быть рассчитан на рабочую частоту ШИМ-контроллера UC3843 (в нашем случае 120 кГц).
Элементы R1 и C4 устанавливаются между выводами 1 и 2 по рекомендации производителя. Связано это с нормальной работой компаратора ошибки (вывод 1).
Резистор R10 ограничивает ток светодиода HL1.
Элементы схемы повышающего DC-DC преобразователя на UC3843
Все резисторы должны быть мощностью 0,25Вт, кроме R4 (0,5Вт) и R6 (2Вт).
Электролитические конденсаторы C1, C2 должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 16В (оно зависит от входного напряжения питания схемы и его необходимо подбирать с запасом). Электролитические конденсаторы C8, C9 должны быть рассчитаны на напряжение, больше выходного напряжения на 25%. В моем случае это электролиты на 25В.
Диоды VD1 и VD2 должны быть диодами Шоттки или другими быстродействующими диодами типа UF, SF, FR. У меня установлена диодная сборка Шоттки SB2040CT. Можно установить вместо сборки одиночный диод.
Подстроечный резистор R9 многооборотный типа 3296, им легче производить настройку выходного напряжения.
Дроссель L1 можно выдернуть из блока питания компа или другого импульсного БП. Индуктивность его должна составлять 40мкГн. Если у вас нет под рукой готового, это не беда.
Вам необходимо добыть кольцо из порошкового железа (желтого цвета). В моем случае размеры: наружный диаметр 18мм, внутренний 8мм, ширина 7мм. Мотаем проводом (диаметр 1мм и более, у меня 1,2мм) 20-30 витков. У меня два дросселя, один чуть больше другого и оба имеют по 20 витков. Индуктивность обоих по 20мкГн (маловато, но работает отлично). Если есть кольцо больше, и оно подходит по габаритам, то лучше установить его, так как дроссель в данной схеме греется хорошо.
Запуск повышающего DC-DC преобразователя на UC3843
Напомню, ШИМ-контроллер запускается от +8,9В (при моих испытаниях). Поэтому на вход схемы я подавал +12В. Также нужно подать +12В на резистор R4 (на печатной плате отмечен как REM), иначе сердце нашего преобразователя не запустится.
После подачи питания нужно вращать подстроечный резистор R9, до тех пор, пока напряжение на выходе не достигнет желаемого (в моем случае +19В). При вращении подстроечного резистора R9, изменяется напряжение на 2 выводе UC3843 (вывод обратной связи).
При проверке схемы генерация импульсов на 6 выводе наблюдалась при напряжении на 2 выводе от +2,5В и менее. Чем меньше напряжение на 2 выводе, тем больше напряжение на выходе преобразователя.
При подаче питания +12В на вход схемы, если ШИМ не генерирует импульсы на 6 выводе (это происходит при напряжении на 2 выводе больше +2,5В), на выходе схемы будет всегда напряжение +12В. Дело в том, что если нет генерации на 6 выводе ШИМ, то на дросселе также не накапливается энергия и не отдается на выход, и получается что вход (+12В) соединен через предохранитель FU1, дроссель L1 диоды VD1,VD2 c выходом схемы и мы всегда имеем на выходе +12В.
Нагрев элементов
При работе данного преобразователя, наибольшее количество теплоты выделяется на диодной сборке Шоттки (VD1,VD2). Также греются, но в меньшей степени полевой транзистор VT1 и дроссель L1.
Для отвода тепла на диодную сборку и транзистор необходимо устанавливать радиатор, площадь которого необходимо определить экспериментальным путем.
При проверке схемы на работоспособность, я радиаторы не устанавливал. При испытании преобразователя (нагрузив его определенной нагрузкой) выходное напряжение составило +19В, выходной ток 0,77А и соответственно выходная мощность равнялась 14,6Вт. В течение 30 минутной работы на данной выходной мощности транзистор был теплым, кольцо теплым, а диодная сборка чуть горячая. КПД при данных параметрах был равен 85% (входная мощность при данном эксперименте равнялась 17,16Вт).
Установив на транзистор и диодную сборку радиатор, а также применив дроссель L1 с более мощным сердечником, данный повышающий преобразователь вполне может выдавать выходную мощность равную 100Вт.
Пару слов о защите
Защитой от КЗ на выходе служит предохранитель. Остальные элементы схемы выдерживают КЗ без «сюрпризов», данный факт был многократно проверен мною лично. Да кстати и гореть то нечему. При КЗ входное напряжение падает до нуля, работа UC3843 прекращается. Весь ток КЗ протекает через предохранитель FU1, который перегорает.
Главное чтобы источник входного напряжения имел ограничение по току или защиту от КЗ, чтобы избежать его поломки.
Работа защиты по перегрузке описывалась выше, отвечает за это 3 вывод микросхемы UC3843, на который поступает напряжение с резистора R6. Чем больше на этом резисторе напряжение, тем больше ограничивается выходная мощность. Напряжение на R6 зависит от его номинала (чем номинал больше, тем больше на R6 напряжение), а также зависит от выходной нагрузки (чем больше нагрузка, тем больше на R6 напряжение).
Я провел два эксперимента с разными номиналами резистора R6, установив сначала 0,1Ом, а потом 0,2Ома. При R6 равным 0,1Ом и сопротивлении нагрузки 3,3Ома ток на выходе составил 4,69А, напряжение на выходе 15,6В, напряжение на выводе 3 составило примерно 1В.
После чего в качестве резистора R6 я установил 0,2Ома. При том же сопротивлении нагрузки, равным 3,3Ома, выходной ток понизился до 3,3А и напряжение на выходе составило 10,8В. Как видите сами, при увеличении сопротивления R6 до 0.
2Ома выходная мощность очень сильно ограничилась (т.е. порог ограничения мощности снизился). При этом, на выводе 3 напряжение повысилось до 2,4В, а ширина импульса на выходе ШИМ здорово уменьшилась.
Подведя итоги, хочу отметить что данный повышающий DC-DC преобразователь на UC3843 мне очень понравился простотой сборки, своей живучестью, плавной настройкой выходного напряжения, малым нагревом и достаточно неплохим КПД.
Печатная плата преобразователя на UC3843 СКАЧАТЬ
Даташит UC3843 СКАЧАТЬ
Похожие статьи
Сварочный инвертор своими руками. От теории к практике. ЧАСТЬ 2
СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ СВОИМИ РУКАМИ
НАЧАЛО СТАТЬИ
СБОРКА МОЩНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ ПО СХЕМОТЕХНИКЕ СВАРОЧНОГО АППАРАТА
Откровенно говоря сразу убивать не дешевые силовые транзисторы не захотелось, поэтому было принято решение собрать некий примежуточный вариант, в котором используется тот же принцип работы, но более дешевая элементная база.
Ну а чтобы сохранить вероятность дальнейшего использования данного вариант было решено собрать блок питания, но ввести в него некоторые функции, которые позволят его использовать как пуско-зарядное устройство для автомоблиля.
Принципиальная схема данного пуско-зарядного устройства приведена ниже:
УВЕЛИЧИТЬ
В качестве донора моточных деталей и блока питания будет использоваться блок питания от тюнера Триколор. Основных видов данного блока питания два — с вертикальным и горизонтальным расположением трансформатора. В обоих случаях используется микросхема FSDM0365RN, маркируется как DM0365.
У меня с горизонатльным трансформатором больше, поэтому буду использовать их. Прежде всего блок питания будет выступать в роли блока питания для схемы управления, поскольку данный БП оснащен всем необходимым для надежной долгосрочной работы. Единственно, что нужно сделать это проверить исправность электролитов, а еще лучше поменять их на новые.
Ну и разумеется перемотать трансформатор. Я решил намотать две обмотки — одна для питания UC3845, вторая — для питания вентилятора принудительного охлаждения.
Архив с печатной платой и схемой можно взять ЗДЕСЬ.
Кроме самого БП использую еще два таких же трансформатора. Первый пойдет на изготовление трансформатора управления, второй — трансформатор тока.
Кстати сказать, по ходу подготовки сердечников к намотке решил проверить один вопрос, который частенько видел в интернете и которым сам задавался не единожды — ЧТО ПРОИСХОДИТ С ФЕРРИТОМ ВО ВРЕМЯ НАГРЕВА???
Ответ на этот вопрос в видео ниже:
Итак, подводим итоги проделанной работы:
UC3845 — контроллер, предназначенный для стабилизации тока широтно-импулсьной модуляцией, стабилизацию напряжения он может осуществлять только в преривисто-импульсном режиме, либо имитацией ШИМ. Данную имитацию можно организовать подавая «землю» на первый вывод микросхемы.
При перемотке трансформатора однотактного блока питания следует особое внимание уделять фазировке — даже приличный опыт в электронике не является гарантией ошибки.
Управляющий трансформатор на основе сердечника от Триколоровского БП работает замечательно и держит довольно приличную нагрузку. В паузах полностью успевает размагнитится, что говорит о возможности его использования как для можных блоков питания, так и для сварочных аппаратов.
Приступаем к подготовке моточных деталей к монтажу и проверяем на работоспососбность уже весь блок питания, но это уже в следующей серии, описание которой будет в
ПРОДОЛЖЕНИИ
Адрес администрации сайта: [email protected]
cxema.org — Понижающий преобразователь напряжения на UC3843
Понижающий преобразователь напряжения на UC3843
Здравствуйте, товарищи! В сети огромное количес тво схем всевозможных повышающих преобразователей.
Есть, например, на NE555, на транзисторах, или на той же UC3843. А есть множество специализированных микросхем. Китайцы вон во всю делают их. Но я не нашел ни одной схемы понижающего преобразователя на доступны компонентах (чтобы не пришлось в китае заказывать). Плюс схема должна быть простой и надежной, ведь, как известно, чем меньше деталей, тем надежней схема (а самая надежная деталь — пермычка; вы часто видите горелые перемычки?). Вот я и решил как-то решить сложившуюся проблему, а решением поделиться с вами, уважаемые радиолюбители и радиопрофессионалы. Всё нижеизложенное является моим вариантом, не претендующим на идеал, так что прошу не кидаться палками. Поехали!
Итак для начала нужно нарисовать схему данного пепелаца. За основу взято типовое включение из даташита, и адаптировано под понижение напряжения. Вот, собственно, и она
Микросхема генерирует прямоуголные импульсы с частотой 117 кГц (частота задается резистором R1 и конденсатором C3). Импульсы поступают на затвор силового ключа в лице полевого транзистра IRF3205, открывая и закрывая его.
Когда транзистор открыт, ток течет через него и дроссель L1 на нагрузку. В это время в дросселе запасается энергия. Когда транзистор закрывается, по правилу Ленца, в дросселе возникает ток, сонаправленный с током, создающим магнитный поток. Иными словами при закрытии транзистора, ток не исчезает сразу, а протекает через диоды Шоттки и дроссель, и идет на нагрузку. Поэтому диоды тоже нагреваются и должны иметь хорошее охлаждение. Это в кратце, а теперь, думаю стоит углубться в устройство самой микросхемы, чтобы было лучшее понимание процессов, происходящих в схеме и чтобы вы могли делать свои схемы на этом шим-контроллере.
Обратная связь осуществлена на подстроечном многооборотисто резисторе, с движка которого напряженние поступает на инвертирующий вход усилителя ошибки, на неинвертирующий вход которого приходит 2.5 вольта. Этим кстати и обусловлено минимальное выходное напряжение в 2,5В. Резистор R2 отвечает за ООС усилителя ошибки. Он нужен, чтобы ограничить коэффициент усиления.
3 вывод микросхемы отвечает за защиту по току. На него подается напряжение с токового шунта R9 через резистор R3. В случае если на резисторе большое падение напряжения, элемент со страшным названием PWM comparator останавливает импульсы. Конденсатор C2 дает небольшую задержку при срабатываниии защиты. Это нужно, чтобы в момент включении преобразователя при зарядке конденсатора C8 (а разряженный конденсатор заряжается большущим током) не срабатывала защита. Oscillator генерирует пилообразные импульсы, которые идут на триггер PWM latch и на элемент ИЛИ, управляющий транзисторами. Эти два элемента формируют прямоугольные импульсы, идущие на затвор силового транзистора. Цепочка из усилителей ошибки, в конечном итоге подключена к RS-триггеру на reset вход, что означает, что при наличии каких то проблем (сработали усилители ошибки, либо из-за превышения выходного напряжения, либо из-за болшого тока), открывается нижний транзистор и затвор силового полевика притягивается к земле, скважность импульсов уменьшается, как следствие уменьшается напряжение и ток на выходе. Элемент U.V.L.O смотрит на напряжение питания и не дает микросхеме стартануть, если оно слишком низкое. Транзисторы, управляющие затвором полевика, исходя из даташита могут тянуть ток до 1А, что очень неплохо, потому что можно не беспокоиться об их здоровье и не навешивать дополнителоьные эмиттерные повторители, как это бывает с теми же IR2153.
С теорией разобрались, переходим к практике. Сборку преобразователя надо начинать с разводки печатной платы. Скачиваете архив проекта, там она есть в формате lay6. Плату переносим на текстолит, сверлим отверстия, вытравливаем, лудим. Всё как обычно.
А пока плата готовится в растворе хлорного железа идём наматывать дроссель. Я это делал так. Я взял 5 жил 0.5мм, приблизительно померял длинну шины, которую нужно будет намотать, зачистил концы с одной стороны, спаял их вместе, далее взял шуруповёрт и с его помощью скрутил все провода в один жгут. Это, на мой взгляд, лучше, чем мотать одним толстым проводом, так как шина легче гнется (намотка ровнее и аккуратнее) и плюс скин эффект на таких частотах в тонкой проволоке проявляется гораздо меньше, чем в толстой. Мотал я на ферритовой гантельке, найденной в недрах кинескопного телевизора. Кстати в нём же можно найти много хорошей проволоки для намотки, осоенно в петле размагничивания. Наматывал я 13 витков. Но можно от 10 до 15, на работу схемы это не влияет. Вот что получилось.
Далее неплохо бы подумать об охлаждении нашего пепелаца. Так как пилить большой дорогущий радиатор мне было жалко, я нашел в сарае аллюминиевый уголок, отпилил его и он идеально полошел по высоте к преобразователю. А чтобы охлаждение было лучше, я насверлил в верхней части отверстий для циркуляции воздуха.
Силовые элементы обязательно нужно изолировать от радиатора слюдяной прокладкой, термопастой и пластмассовыми шайбами. Но шайб то нет! А выход есть! Берем болт, отрезаем маленький кусочек термоусадки и надеваем его на резьбу вплотную к шляпке. Затем берем термоусадку большего диаметра, такого, чтобы она вплотную надевалась на шляпку, надеваем и термоусаживаем. Ну и не забываем про термоклей, естественно. Получается примерно так.
Такие болты обеспечат надёжное соединение и хорошую изоляцию. По крайней мере ни разу не подводило.
В результате всех процедур получился вот такое вот устройство.
Номиналы всех компонентов, кроме частотозадающих, можно отклонять в пределах 25%. Силовой транзистор надо ставить с током истока от 20А и напряжением сток-исток от 50В. Диоды шоттки тоже на нпаряжение от 50В и током от 6А каждый, а то будут перегреваться. Электролиты берем на напряжение 35 — 50В, чтоб не бахнули. Токовый шунт в принципе можно ставить на мощность 1, 2 или 5 Вт. Я выбрал последний вариант, чтоб наверняка. Остальное как на схеме.
Перечень компонентов:
C1 = 10n
C2 = 10n
C3 = 1n
C4 = 100n
C5 = 470µ
C6 = 470µ
C7 = 100n
C8 = 1000µ
IC1 = UC3843
L1 = 100µH
R1 = 15k
R2 = 100k
R3 = 300
R4 = 4.7
R5 = 5.1
R6 = 1k
R7 = 5k
R8 = 1k
R9 = 0.1
T1 = IRF3205
VD1 = HBR16200
VD2 = HBR16200
Технические характеристики
U вх = 12-30В
U вых = 2.5 — 28В
I вых = 5А
КПД = 90%
f раб = 117кГц
t раб = 0 — 80*С
Преобразователь работает стабильно, ток отдает, грется вполне умеренно. Может составить конкуренцию китайским преобразователям, таким как xl4015 или xl4016. Главный его плюс в том, что сделан он из доступных компонентов и их намного меньше, чем в китайских вариантах. Это облегчает ремонт в случае чего, но скорее всего, если вы не будете замыкать что либо на плате, вам не удастся спалить его.
На этом всё. Если у вас остались какие-то вопросы, присылайте мне их на почту Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. или на форум vip-cxema.org.
Всем удачной сборки!
Печатные платы
Дмитрий4202
Ремонт блока питания, ШИМ UC3843, полевой транзистор 6N60E, шасси 11AK36-A2
Ремонт блока питания. Состав ШИМ UC3843 и полевой транзистор 6N60E. Horizont 37CTV-664M. Шасси 11AK36-A2.
Телевизор не включается. Проверяется предохранитель F801 и резистор R821. Если они неисправны, то пробит полевой транзистор Q801 и почти на 100% неисправен ШИМ (IC841). Проверяются диоды D811, D813, D837 и D838. Затем меняются по необходимости предохранитель, ограничивающее сопротивление и диоды и начинается ремонт и проверка ШИМ контроллера и его обвязки.
В момент включения, 300 вольт, через делитель R807, подаются на 7-ой пин микросхемы. Микросхема стартует и даёт пачку импульсов на полевой транзистор. Но особенность данной микросхемы в том, что у неё стартовое напряжение выше, чем рабочее. А резистор R807 рассчитан таким образом, что на 7-ом пине микросхемы, при отсутствии подпитки c ТПИ (в нашем случае с 1-й ноги ТПИ через V803) напряжение рабочее, но не стартовое! То есть если ИП не запустился или ушёл в защиту, то нет подпитки с D803.
Итак, если ИП нестабильно работает или не запускается, либо выдаёт пониженные напряжения, первым делом замеряется напряжение на 7-ом пине ШИМ, если оно ниже рабочего (12-12, 5 вольт) то С811 следует заменить. Если же нет напряжения, то R807 в обрыве или микросхема неисправна.
Чтобы исключить воздействие силовой части на сам ШИМ достаточно выпаять опорный транзистор Q801 и можно при включенном напряжении проверять и ремонтировать генератор, не опасаясь за выход из строя других элементов ИП и остальной схемы.
По результатам замеров напряжения питания и выходу на полевой транзистор можно почти на 100% судить об исправности микросхемы.
Прибором замеряем на 7-ом пине напряжение. На стрелочном приборе все очень наглядно видно. Стрелка от 12 вольт должна прыгать где-то к 13 вольтам. Если так, то с питанием ШИМ порядок. Если нет, то опять же неисправен С811 или R807 или та же микросхема. Как только с напряжением на 7-ом пине норма, следует замерить напряжение на 6-ом пине, это выход с микросхемы через R806 и L802 на затвор полевого транзистора. Если на пределе 1-2-2,5 вольта стрелка дёргается, то на 99% ШИМ генератор рабочий. Впаивается полевой транзистор. И проверяются на обрыв R805, R806, R810, R820 и L802. После чего включается телевизор, и производится при необходимости ремонт остального.
Схема телевизора Vestel 11AK36-A2
Автор статьи Александр Александров.
Копирование статьи запрещено!
4.3. Схема управления и драйвер.
Мозгом устройства можно считать микросхему ШИМ-контроллера. Именно она управляет работой мощных транзисторов и задаёт темп работы преобразователя. В сварочном аппарате ОЛИВЕР ММА200 используется микросхема ШИМ-контроллера типа UC3856N (микросхема в 16-ти выводном корпусе). По схеме микросхема ШИМ-контроллера U1 управляет работой полевых N-канальных MOSFET транзистора IRF520N. Схема подключения ШИМ-контроллера представлена на рисунке 8.
Обозначение основных выводов.
|
Рисунок 8 — Схема подключения ШИМ-контроллера |
7. Comp: (Коррекция) выход усилителя ошибки. Для нормальной работы ШИМ–контроллера необходимо скомпенсировать АЧХ усилителя ошибки, с этой целью к указанному выводу обычно подключается конденсатор емкостью около 100 пФ. Если на этом выводе напряжение занизить ниже 1 вольта, то на выходе микросхемы будет уменьшаться длительность импульсов, тем самым уменьшая мощность данного ШИМ–контроллера.
8, 9. RT/CT: (Задание частоты) подключение времязадающей RC-цепочки, необходимой для установки частота внутреннего генератора. R подключается к Vref — опорное напряжение, а С к общему проводу (обычно выбирается несколько десятков nF). Эта частота может быть изменена в достаточно широких пределах, сверху она ограничивается быстродействием ключевого транзистора, а снизу — мощностью импульсного трансформатора, которая падает с уменьшением частоты. Практически частота выбирается в диапазоне 35…85 кГц, но иногда источник питания вполне нормально работает и при значительно большей или значительно меньшей частоте.
10. Sync: вход синхронизации ШИМ-контроллера от 8-битного микроконтроллера ATmega48PA (Atmel).
11, 14. AOUT, BOUT: (Выход) выходы А и B ШИМ–контроллера, подключаются к затвору ключевого транзистора через резистор или параллельно соединенные резистор и диод (анодом к затвору).
12. GND: (Общий) общий вывод. Общий вывод не должен быть соединён с корпусом схемы. Это земля «горячая» соединяется с корпусом устройства через пару конденсаторов.
13. VC: (Питание) вывод питания выходных цепей ШИМ-контроллера, на этот вывод микросхемы подаётся напряжение питания 40 В.
15. VIN: (Питание) входное напряжение питания.
10
uc3842 uc3843 uc3844 uc3845 ШИМ импульсный преобразователь
Габариты, электрические параметры, характеристики, маркировка…
Цоколевка
ШИМ микросхема uc3842 это широтно-импульсный преобразователь
Режим работы DC-DC, т.е. преобразовывает постоянное напряжение одной величины в постоянное напряжение другой.
Цоколевку можете посмотреть скачав DATASHEET
Работа микросхемы: При напряжении питания в норме, на выводе 8 появляется напряжение +5В, которое запускает генератор OSC , генератор в какой-то момент выдает короткий положительный импульс на вход RS, S триггера, переключая его, после этого на выходе появляется нуль. При спаде импульса OSC, напряжение, на прямых входах цифрового элемента станет равным нулю.
При этом, на инвертирующем выходе образуется логическая 1, эта едиинца откроет верхний транзистор, и ток от плюс источника, коллектор, эмиттер потечёт в нагрузку 6 вывода. Получаем, импульс на выходе будет открытым и длится до тех пор, пока на вывод 3 не подастся закрывающее напряжение выше +1 вольт. При подачи напряжения на 3 вывод (выше +1 вольт), и на прямой вход операционного усилителя, на выходе появится логическая 1, и переключит RS триггер в момент подачи её на вход R. В результате на выходе RS триггера появится логическая единица, при её подачи на один, из прямых входов логического элемента, на его прямом выходе образуется логическая единица(на инверсном выводе в этот момент образуется логический 0, запирающий верхний транзистор), которая открывает нижний транзистор и ток от нагрузки, через коллектор-эмиттер уходит на массу.
Параметры
|
UC1842 |
UC2842 |
UC3842 |
|
| Управление |
Ток |
Ток |
Ток |
| Duty Cycle (Max) (%) |
100 |
100 |
100 |
| Частота (Max) (кГц) |
450 |
450 |
450 |
| UVLO Thresholds On/Off (V) |
16/10 |
16/10 |
16/10 |
| Корпус |
14CFP, 20LCCC, 8CDIP |
14SOIC, 8PDIP, 8SOIC |
14SOIC, 8PDIP, 8SOIC |
| Мощность (Min) (Вт) |
30 |
||
| Мощность (Max) (Вт) |
350 |
||
| (Min) (V) |
10 |
10 |
10 |
| Vin (Max) (V) |
30 |
30 |
30 |
| Напряжение (Min) (V) |
0.5 |
||
| Regulated Outputs (#) |
1 |
1 |
1 |
| Рабочая температура (ºC) |
-55 to 125 |
-40 to 85 |
0 to 70 |
Цоколевка и все необходимые параметры и габариты
| ХАРАКТЕРИСТИКИ, оптимизированные для автономных преобразователей и преобразователей постоянного тока. Низкий пусковой ток (<1 мА). Блокировка по напряжению с гистерезисным двойным подавлением импульсов Сильноточный выход на тотемный полюс Выходной сигнал с внутренней подрезкой ширины полосы пропускания 500 кГц Операция Усилитель ошибки с низким обратным осмотром ОПИСАНИЕ Семейство управляющих ИС UC1842 / 3/4/5 обеспечивает необходимые функции для автономной реализации постоянного тока фиксированной частоты схемы управления режимами с минимальным количеством внешних деталей.Встроенные схемы включают блокировку пониженного напряжения с пусковым током менее 1 мА, прецизионный эталон, настроенный для точности на входе усилителя ошибки, логику для обеспечения фиксации работы, компаратор PWM, который также обеспечивает контроль ограничения тока, и выходной каскад с тотемным полюсом предназначен для источника или приема высокого пикового тока. Выходной каскад, подходящий для управления полевыми МОП-транзисторами с N каналом, в выключенном состоянии имеет низкий уровень. Различия между членами этого семейства заключаются в порогах отключения при пониженном напряжении и максимальных диапазонах рабочего цикла.UC1842 и UC1844 имеют пороговые значения UVLO 16 В (вкл.) И 10 В (выкл.), Что идеально подходит для автономных приложений. Соответствующие пороги для UC1843 и UC1845 составляют 8,4 В и 7,6 В. UC1842 и UC1843 могут работать с рабочими циклами, приближающимися к 100%. Диапазон от нуля до 50% достигается в UC1844 и UC1845 путем добавления внутреннего триггера, который блокирует выходной сигнал через каждый второй тактовый цикл. = Номер контакта DIL-8. = Номер контакта SO-14 и CFP-14. Тумблер-триггер использовался только в 1844 и 1845 годах.Напряжение питания (источник с низким сопротивлением). Напряжение питания 30 В (ICC <30 мА). Самоограничивающийся выходной ток. Выходная энергия 1А (емкостная нагрузка). Аналоговые входы 5 Дж (контакты к выходному току приемника усилителя ошибки +6,3 В. Рассеиваемая мощность 10 мА Рассеиваемая мощность 1 Вт 725 мВт Диапазон температур хранения. До + 150 ° C Диапазон температур перехода. До + 150 ° C Температура вывода (пайка, 10 секунд). 300 ° C Примечание 1: Все напряжения относятся к выводу 5. Все токи на указанной клемме положительные.Ограничения по тепловым нагрузкам и особенности упаковки см. В разделе упаковки документации. DIL-8, SOIC-8 (ВИД СВЕРХУ) или J Package, D8 Package PLCC-20 (TOP VIEW) Q ПакетПАКЕТ ПИН ФУНКЦИЯ ПИН 1 Н / З COMP 2 Н / З 3 Н / З 4 VFB 5 Н / З 6 ISENSE 7 N / C 8 N / C 9 RT / CT 10 N / C 11 PWR GND 12 ЗАЗЕМЛЕНИЕ 13 N / C 14 ВЫХОД 15 N / C VC 17 VCC 18 N / C 19 VREF 20 Package TA 25C Номинальная мощность 700 мВт Коэффициент снижения выше 25C 5,5 мВт / C TA 70C Номинальная мощность TA 85C Номинальная мощность TA 125C Номинальная мощность 150 мВт Если не указано иное, эти характеристики применимы для TA 125C для TA 85C для TA 70C для 384X; VCC = 15 В (Примечание = 3.3нФ, ТА = ТДж. УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ UC1842 / 3/4/5 UC2842 / 3/4/5 МИН Справочный раздел Выходное напряжение линии регулирования Регулирование нагрузки Temp. Стабильность Общее изменение выходного сигнала Выходной шум Напряжение Длительная стабильность Выходное короткое замыкание Секция осциллятора Начальная точность Стабильность напряжения Темп. Стабильность Амплитуда Ошибка Секция усилителя Входное напряжение Входной ток смещения AVOL Единичный коэффициент усиления Полоса пропускания PSRR Выходной ток приемника Выходной ток Выходной ток VOUT Высокий VOUT Низкий ток чувствительной секции Усиление Максимальный входной сигнал PSRR Входной ток смещения Задержка на выход : Примечание 6: Примечание 7: VPIN на 2 В (Примечание 2) (Примечания 3 и 4) VPIN = 5 В (Примечание 3) 12 VCC 25 В (Примечание 3) (Примечание V / V VO 4 В (Примечание 25C 12 VCC 25 В VPIN = 2 .7V, VPIN = 1,1V VPIN = 2,3V, VPIN = 5V VPIN 15k на землю VPIN 15k на Pin VPIN A дБ МГц = 25C (Примечание 6) 12 VCC 25V TMIN TA TMAX (Примечание 2) VPIN 4 от пика до пика (Примечание кГц 1 мА 12 VIN I0 20 мА (Примечание 2) (Примечание 7) Линия, нагрузка, температура (Примечание 125C, 1000 часов (Примечание V мВ мВ / C мВ мА TYP MAX UC3842 / 3/4/5 MIN TYP MAX UNITS Эти параметры, хотя и гарантированы, не проходят 100% проверку в производстве. Параметр измеряется в точке срабатывания защелки с VPIN = 0. Усиление определяется как VPIN, 0 VPIN 3 0,8 В VPIN 3 Отрегулируйте VCC выше порога запуска перед установкой на 15 В.Выходная частота равна частоте генератора UC1842 и UC1843. Выходная частота равна половине частоты генератора для UC1844 и UC1845. Температурная стабильность, иногда называемая средним температурным коэффициентом, описывается уравнением: V (max) — VREF (min) Temp Stability = REF TJ (max — TJ (min) VREF (max) and VREF (min) are maximum) и минимальные опорные напряжения измеряются по соответствующему температуре диапазон. Обратите внимание, что экстремумы напряжения не обязательно иметь места при экстремальных температурах. |
Таблица данных UC2843 — ШИМ-контроллер в токовом режиме
ОПИСАНИЕ
UC3842 имеет 8-контактный мини-DIP, необходимый для реализации автономных схем управления в режиме фиксированной частоты с минимальным количеством внешних компонентов . Этот метод приводит к улучшенному регулированию линии, улучшенным характеристикам отклика на нагрузку и более простому и легкому в проектировании контуру управления. Топологические преимущества включают встроенное ограничение тока от импульса к импульсу. Схема защиты включает в себя встроенную блокировку при пониженном напряжении и ограничение тока.Другие функции включают в себя работу с полной фиксацией, опорную ширину запрещенной зоны с обрезкой 1% и пусковой ток менее 1 мА. Эти устройства имеют выход на тотемном полюсе, предназначенный для получения и приема высокого пикового тока от емкостной нагрузки, такой как затвор силового полевого МОП-транзистора. Как и в случае с N-канальными силовыми устройствами, выходной сигнал в выключенном состоянии низкий.
ХАРАКТЕРИСТИКИНизкий пусковой ток (1 мА) Автоматическая компенсация прямой связи Ограничение тока между импульсами Расширенные характеристики отклика на нагрузку Блокировка при пониженном напряжении с гистерезисом Двойное подавление импульсов Высокоточный выход на тотемно-полюсный выход Внутренняя подстройка эталонной ширины запрещенной зоны Работа 400 кГц, гарантирована мин
ПРИМЕНЕНИЕАвтономные импульсные источники питания DC-to-DC преобразователи UC3842
(7) 4 RT / CT OSC 6 (10) OUTPUT ERROR AMP VFB COMP CURRENT SENSE ПРИМЕЧАНИЕ. Номера контактов в скобках относятся к корпусу D.R ФИКСАТОР ШИМ КОМПАРАТОРА ТОКА 1 В, ЗАЩЕЛКА
ОПИСАНИЕ 8-контактный пластиковый двухрядный корпус (DIP) 14-контактный пластиковый корпус малого размера (SO) ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР до + 70C КОД ДЛЯ ЗАКАЗА UC3842N UC3842D DWG 0404B 0405B
СИМВОЛ VCC ПАРАМЕТР IOUT Напряжение питания (ICC <30 мА) Напряжение питания (источник с низким импедансом) Выходной ток 2, 3 Выходная энергия (емкостная нагрузка) Аналоговые входы (контакт 2, контакт 3) Ток стока на выходе усилителя ошибки PD TSTG TSOLD Рассеиваемая мощность при TA70C (снижение мощности на 12,5 мВт / C для температуры вывода TA (пайка, макс. 10 с) 300 C Диапазон температур хранения 10 1 НОМИНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА Саморегулирующаяся мА Вт
ПРИМЕЧАНИЯ: 1.Все напряжения указаны относительно контакта 5; все токи в указанной клемме положительные. 2. См. Раздел в примечаниях по применению «Расчет рассеиваемой мощности». 3. Этот параметр гарантирован, но не протестирован на 100% в производстве.
0TJ70C для RT = 10кВт; CT = 3,3 нФ, если не указано иное. СИМВОЛ ПАРАМЕТР УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЯ UC3842 Мин. Тип Макс. ЕДИНИЦА
VOUT Выходное напряжение Регулировка линии Регулировка нагрузки Темп. стабильность1 Линия, нагрузка, темп. TJ = 125C, 1000 часов. TJ = 25C 12VCC25V TMINTJTMAX VPIN 4 (полный размах) V Pin 1 = 2.5V 2VO4V Полоса пропускания единичного усиления 2 TJ = 25C TMIN Усиление 2, 3 Максимальный входной сигнал2 PSRR IBIAS Коэффициент отклонения источника питания2 Входной ток смещения Задержка на выходе1 В / В Анс Номер детали: UC2843AD8TR UC2843 2843 Торговая марка: Для TI Упаковка: SOP
Uc2843ad8tr Uc2843 2843 Микросхема регулятора переключения Ic
000
000
000
Глобальный успех в бизнесе, первый партнер —— E-Tansense
Принцип компании: Качество превыше всего, прежде всего престиж, прежде всего клиент.
Мы являемся выдающимся поставщиком электронных компонентов по всему миру.
Наши характеристики
1. Самые быстрые сроки выполнения заказа
2. Низкий минимальный заказ. Долгосрочные поставки в больших количествах
3. Регулярные закупки по конкурентоспособным ценам и надежные поставки
4. Гарантия не менее 3 месяцев
5. Новые оригинальные и бесплатные PB
Оплата:
Мы принимаем оплату T / T, West Union, PayPal.
Доставка:
1. Мы можем доставить по всему миру через DHL, UPS, FEdex, TNT и EMS. Упаковка очень надежная и прочная. Пожалуйста, придирайтесь ко мне, у вас есть особые потребности.
2. Доставка руки займет около 3-5 дней.
Гарантия и возврат и замена:
:
Все компоненты мы продаем качественные с 60-дневной политикой возврата со дня отгрузки.
1. Мы предоставляем 60-дневную гарантию.
2. Если товар, который вы покупаете в нашем магазине, не идеального качества, то есть он не работает в электронном виде в соответствии со спецификациями производителя, просто верните его нам для замены или возврата денег.
3.Если товар неисправен, пожалуйста, сообщите нам в течение 3 дней с момента доставки.
4. Любые предметы должны быть возвращены в их первоначальном состоянии, чтобы претендовать на возврат или замену.
5. По вопросам стоимости доставки мы свяжемся друг с другом по пунктам
Контактная информация:
E-tansense Technology co., ООО
86-755-82785940
86-755-23116295
chenyahui173
Татьяна @ etansense. com
|
UC3843 ̖ n-, 0,7. UC384X (UC3843, UC3844, UC3845) -. UC3843. . ,, 100%.
UC3843 IP2843, IP3843, MIC38C43, ISL6843IB.. : 1. Сост .: -. , 100, 2. ,,.
: U 34, г. 5. 5 (). . -. UC3843« Технические данные.
19,.12/230, 50. , 19 +/- 0,5 R13. IRL2505 VD1. L1 VD1 12, 13, 14, 15.
UC3843. . |
10 шт. UC2843 2843B UC2843B UC2843BD1R2G SOP8 Новый контроллер переключения постоянного тока | |
О нас
Мы обещаем:
1: Производить только лучшие потребительские товары и обеспечивать максимально возможное качество.
2: Быстрая и точная доставка товаров нашим клиентам по всему миру
Политика обслуживания клиентов
Мы более чем рады ответить на любые ваши вопросы, обращайтесь по телефону
1: Заказы обрабатываются своевременно после подтверждения оплаты.
2: Мы отправляем только по подтвержденным адресам заказа. Адрес вашего заказа ДОЛЖЕН СООТВЕТСТВОВАТЬ вашему адресу доставки.
3: Если вы не получили посылку в течение 30 дней с момента оплаты, свяжитесь с нами.Мы отследим доставку и свяжемся с вами в кратчайшие сроки. Наша цель — удовлетворение клиентов!
4: В связи с наличием на складе и разницей во времени мы выберем для быстрой доставки ваш товар с нашего первого доступного склада.
Наши преимущества
1: Мы все находимся на собственном складе с достаточным запасом
2: Качество продукта достигло серии сертификатов
3: Мы поддерживаем различные перевозки, Гонконгские и китайские почтовые пакеты, EMS.DHL федеральные .UPS и TNT могут полностью удовлетворить различные потребности покупателя.
Я твердо верю
Мы будем вашим лучшим партнером
Отзыв
Ваше удовлетворение и положительные отзывы очень важны для нас, пожалуйста, оставьте положительный отзыв и 5 звезд, если вы довольны с нашими товарами и услугами.
Если у вас возникли проблемы с нашими товарами или услугами, пожалуйста, свяжитесь с нами, прежде чем оставлять отзыв.Мы сделаем все возможное, чтобы решить любую проблему и предоставить вам лучшее обслуживание клиентов.
Ремонт импульсных блоков питания
В этой статье Скотт Дорси рассказывает нам, как ремонтировать импульсные блоки питания. Как он объясняет, «существует множество книг и статей о том, как разработать импульсный источник питания, но не так много об их ремонте. Поскольку переключаемые источники питания становятся повсеместными в электронных устройствах сегодня, становится гораздо важнее понять, как они работают и, что не менее важно, как они терпят неудачу.»Эта статья была первоначально опубликована в audioXpress, январь 2018 года.
Есть много книг и статей о том, как разработать импульсный источник питания, но не так много об их ремонте. Поскольку импульсные источники питания становятся повсеместными в электронных устройствах сегодня, они становится гораздо важнее понять, как они работают, и, что не менее важно, как они терпят неудачу.Вся суть переключателя заключается в том, что он выпрямляет линию питания переменного тока в постоянный ток, а затем прерывает постоянный ток с помощью генератора переменного рабочего цикла на очень высокой частоте, так что можно использовать крошечный понижающий трансформатор.Трансформаторам на высоких частотах не требуются большие сердечники или много обмоток для получения большой мощности, поэтому их можно сделать крошечными и с небольшими затратами. Рабочий цикл генератора можно регулировать с помощью обратной связи, так что регулирование может выполняться без потери мощности в процессе. Таким образом, вы можете получить одновременно хорошее регулирование и хорошую эффективность.
В этой статье речь пойдет о линейных расходных материалах с обратным ходом. Существуют и другие преобразователи топологии, которые популярны, когда изоляция линий не требуется, но если вы посмотрите на то, что происходит между входом переменного тока и шинами постоянного тока на электронном оборудовании сегодня, это основная используемая топология, потому что она дает хорошие результаты. эффективность и изоляция линии.
Как работают коммутаторы
На рисунке 1 показан образец импульсного источника питания (любезно предоставлен Texas Instruments). Это взято из таблицы данных UC2842 и использует общую микросхему контроллера PWM UC2842. (Техническое описание можно найти в разделе «Дополнительные материалы» на веб-сайте audioXpress, ссылку см. В «Файлы проекта».Обратите внимание, что эта типовая конструкция имеет полную изоляцию между первичной и вторичной сторонами цепи. Вы можете провести в голове линию через сердечник трансформатора и оптопару и разбить схему на две электрически изолированные половины. Это важный момент, и вы увидите это почти во всех источниках питания любого размера, поскольку изоляция от линии электропередачи является основной проблемой безопасности.
Электропитание переменного тока отводится от сети и выпрямляется через мостовой выпрямитель DBRIDGE.Выход заряжает большой конденсатор фильтра на первичной стороне CIN, который обеспечивает отфильтрованное (но почти без пульсаций) постоянное напряжение на первичную обмотку трансформатора NP, а также напряжение для запуска микросхемы широтно-импульсной модуляции (PWM). через резистор RSTART.
RSTART подает только небольшой ток для запуска устройства, поэтому, как только первый импульс проходит через полевой транзистор (FET), ток из третьей обмотки трансформатора используется для обеспечения питания для запуска генератора.В этом суть NA и DBIAS. Вы можете не увидеть эту третью обмотку, вы можете просто увидеть, что вся рабочая мощность потребляется через резистор сброса большей мощности вместо RSTART. Но использование третьей обмотки значительно повышает эффективность.
Когда генератор ШИМ работает, он посылает постоянные импульсы с выходного контакта. Это включает большой переключающий полевой транзистор QSW, который генерирует импульс тока, проходящего через трансформатор. Когда это происходит, ток индуцируется во вторичной обмотке трансформатора, выпрямляется и фильтруется с помощью DOUT и COUT, а ток течет по выходу.
Поскольку генератор ШИМ работает очень быстро, трансформатор и конденсатор фильтра на вторичной стороне могут быть очень маленькими. Хотя этот предел 2200 мкФ может показаться большим, если генератор работает на частоте 60 кГц, он в тысячу раз эффективнее того же значения на линии 60 Гц.
Регулировка источника питания
Итак, как работает регулирование? Все остальное на вторичной обмотке приводит к включению светодиода в оптоизоляторе, когда выходное напряжение превышает 12 В. UC2842 обеспечивает небольшое количество регулируемых 5 В (с внутренним линейным регулятором), и это напряжение на VREF используется для запитать выходной каскад оптоизолятора. Он подает переменное напряжение на вход VFB, чтобы обеспечить обратную связь с UC2842 о том, что напряжение правильное, и немного снизить коэффициент заполнения выходного сигнала.
Оптоизолятор не обязательно должен быть очень линейным, чтобы рабочий цикл UC32842 поддерживался на грани, чтобы выходное напряжение всегда было идеальным. Вход ISENSE измеряет падение напряжения на RCS, то есть измеряет ток, потребляемый через этот переключающий полевой транзистор. UC2842 спроектирован так, что если оно превышает 1 В, он отключает цепь ШИМ. Итак, это схема защиты по току.
Обычно мы видим резистор и конденсатор, RRT и CCT, подключенные к выводу RT / CT и обеспечивающие постоянную времени для генератора ШИМ.В этом случае мы также усиливаем линейный сигнал ШИМ с помощью транзистора и подаем его на вход ISENSE через CRAMP и IRAMP, чтобы схема была стабильной в течение очень долгих рабочих циклов. Это называется «компенсацией наклона», и способ ее выполнения кратко объясняется в таблице данных TI для микросхемы UC2842, но не в таблицах данных других производителей.
А что насчет того транзистора с CSS и RSS? Это небольшая схема, которая сужает ширину импульса при первом включении устройства и немного замедляет запуск, чтобы было меньше ударов по компонентам.Теперь вы увидите другие варианты этой базовой схемы.
Вы увидите, что для обеспечения обратной связи используется дополнительная обмотка трансформатора вместо оптоизолятора. Вы увидите, что ИС с ШИМ подключается непосредственно к линии переменного тока, а не с обмоткой NA. Вы увидите несколько вторичных цепей и цепей лома. Но это базовая конструкция, которую вы увидите внутри любого переключателя, и ваша задача — точно выяснить, какие изменения от этой базовой конструкции существуют в вашей схеме.
Как определить, что у вас есть
Плохая новость заключается в том, что в большинстве случаев у вас не будет документации для коммутатора. Хорошая новость заключается в том, что большую часть времени коммутатор будет очень близок к образцу схемы из таблицы данных микросхемы ШИМ (см. Рисунок 2). Не всегда и не для более дорогих источников питания, но в большинстве случаев получение таблицы данных микросхемы расскажет вам 90% того, что происходит со схемой.
Похоже, что в подавляющем большинстве более качественных расходных материалов китайского производства используются контроллеры ШИМ серии C2842 / UC2843 / UC3842 / UC3843. Они производятся дюжиной разных компаний, включая Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor, TI и STMicroelectronics, и у каждой из этих компаний есть немного разные таблицы данных с немного разными схемами образцов. Поэтому, если вы не видите схему, с которой столкнулись, в таблице данных, получите другую таблицу от другого производителя, и, вероятно, вы ее увидите (см. Рисунок 3).
Fairchild KA7552 обнаруживается в ряде устройств (см. Фото 2). Это был дизайн Samsung, который теперь продается Fairchild с тех пор, как они приобрели производственные мощности и линейку продуктов Samsung. Он отдаленно похож на UC2842, но с другой распиновкой.
Иногда вы увидите ШИМ-контроллер TL594 от ON Semiconductor. Опять же, для этого есть пара других поставщиков, поэтому вам следует проверить несколько таблиц данных. Одна очень популярная ИС, которую вы найдете в устройствах с одним выходом с низким энергопотреблением, — это микросхемы серии TOP242, производимые Power Integrations.Это встроенные генераторы ШИМ на одной подложке с мощным полевым транзистором. Добавьте трансформатор, пару выпрямителей и оптоизолятор, и вы получите полный импульсный блок питания в коробке. Конечно, они часто выходят из строя, но их довольно легко диагностировать.
Однако эти микросхемы имеют десятки вариантов мощности и корпусов, так что вы не всегда можете держать их все под рукой. Аналогичное, но менее популярное устройство — MC33374. Многие менее дорогие продукты китайского производства будут использовать управляющую ИС AP3021, и этот чип производится и продается под десятками разных наименований десятками различных компаний в Китае.Документация на него оставляет желать лучшего, но если вы когда-нибудь столкнетесь с загадочно выглядящим ШИМ-контроллером, где контакт № 6 не используется, скорее всего, это AP3021 или его копия. Таблицы данных на английском языке для этого продукта в лучшем случае скудны, но как только вы получите некоторое представление о распиновке и о том, как она работает, вы сможете понять, что происходит.
Встреча с неожиданностью
Не каждый источник питания представляет собой отдельный импульсный источник питания в коробке.Иногда вы встретите системы с несколькими переключателями в одной коробке, обеспечивающими несколько выходных напряжений, каждый из которых регулируется. Чаще встречается несколько напряжений на одном трансформаторе с одним выходным напряжением, используемым для контура управления, но для некоторых приложений требуется хорошее регулирование с сильно изменяющейся нагрузкой.
Иногда используется второй «всегда включенный» источник питания, который обеспечивает резервное напряжение, используемое для работы процессора, который управляет основным питанием. Это очень распространено для таких вещей, как видеомониторы и компьютеры.Часто этот источник питания находится на небольшой дочерней плате, поскольку он требует хорошей гальванической развязки от остальной электроники, но не требует большой мощности.
Если вы видите повсюду множество маленьких дискретных транзисторов, можно предположить, что они задействованы в системах автоматического отключения для отключения в случае высокого или низкого напряжения или тока в одном или нескольких местах. Поиск и устранение неисправностей в этих схемах без руководства может быть настоящим кошмаром, так как бывает сложно понять, при каком напряжении срабатывают отдельные части.
Время от времени для аудио или других приложений с низким уровнем шума вы будете видеть линейные регуляторы серии для небольшого дополнительного сглаживания, расположенные после переключения источника питания. Поскольку они могут перегреться, они являются частым источником неисправностей, но их довольно легко диагностировать, поскольку вы можете видеть, как в них поступает и выходит напряжение.
Устранение проблемы
Если у вас есть документация на блок питания, половина работы сделана за вас. Если нет, то вы знаете основную блок-схему и можете вручную разрабатывать отдельные части внутри каждого блока.Получение таблицы данных для микросхемы PWM скажет вам огромное количество информации, поскольку большинство схем PWM, а иногда и целые комплектующие просто скопированы из таблиц данных производителей. Часто микросхема ШИМ имеет несколько источников. Например, обычный ШИМ-контроллер 2842 можно приобрести как минимум у четырех разных производителей. У всех есть разные таблицы данных, и если вашей схемы нет в одной, она может быть в другой.
Если питание включается, но сразу ломаются, первое, что нужно сделать, это проверить или заменить все конденсаторы фильтра на вторичной стороне трансформатора.Это могут быть другие причины, такие как негерметичный выпрямитель на вторичной обмотке или неисправный резистор в цепи измерения тока, но они встречаются гораздо реже.
Иногда крышки бывают настолько негерметичными, что источник питания запускается без нагрузки, но не работает с какой-либо нагрузкой. Вы склонны винить нагрузку в том, что она потребляет слишком большой ток, но это не всегда нагрузка. Если сомневаетесь, замените колпачки, а затем снимите диагностику.
Во многих источниках питания используется «пусковой конденсатор» для подачи тока для их запуска.Это не показано в приведенном выше примере, но это довольно распространенная конфигурация. Если блок питания работал, был отключен, но не перезапускался вообще, замените пусковой конденсатор. Если документации нет, скорее всего, это будет электролитический электролизер от 25 В до 50 В очень небольшого значения (1 мкФ или 2 мкФ), расположенный рядом с микросхемой ШИМ.
Высоковольтный конденсатор (иногда два конденсатора) на первичном источнике питания, который напрямую фильтрует линию, редко бывает неисправным в США.Однако в Европе, где напряжение в сети в два раза больше и где используются те же источники питания с несколькими входами, эти конденсаторы часто оказываются неисправными. Европейские поставщики, поведение которых меняется в зависимости от нагрузки, должны сначала проверить их.
Конденсаторы, расположенные рядом с радиаторами или под ними, имеют тенденцию очень быстро перегорать и являются частыми источниками отказов. Фактически, поскольку подавляющее большинство сбоев, с которыми вы сталкиваетесь, связаны с конденсаторами, очень удобно иметь эквивалентный тестер последовательного сопротивления (ESR) для быстрых испытаний в цепи.Тем не менее, я часто склонен просто заменить все электролиты сомнительных производителей, даже если они хорошо протестированы, просто потому, что мне нужен более длительный срок службы источника питания, чем предполагаемый срок службы.
Если проблема не в конденсаторе, очень распространенной неисправностью является силовой транзистор или полевой транзистор (см. QSW на рисунке 1). Обычно их можно легко найти по большим отверстиям в плате, где раньше находился полевой транзистор, по всем трем контактам полевого транзистора, имеющим непрерывность между ними, или по очевидным сбоям диодов или резисторов в цепи рядом с полевым транзистором.Если полевой транзистор не «протерт» (это означает, что все три контакта имеют целостность и издают звуковой сигнал на тестере целостности), возможно, стоит проверить его вне цепи.
Однако, если полевой транзистор «очищен», все, что управляет затвором этого полевого транзистора, вероятно, было разрушено в результате сбоя. Часто это микросхема ШИМ, и хорошо иметь обычные микросхемы ШИМ в корзине запчастей.
Хорошее правило заключается в том, что в случае отказа переключающего транзистора или полевого транзистора следует заменить защитный диод на базе или затворе транзистора.Даже если он хорошо проверит, может и не быть. Следует также проверить демпфирующий диод DCLAMP. Полевые транзисторы выходят из строя без видимой причины, но чаще всего они выходят из строя из-за перенапряжения (из-за плохих ограничивающих диодов) или перегрузки по току (из-за плохих и протекающих конденсаторов) или высоких температур (из-за плохих разработчиков).
Если эти простые вещи не решают вашу проблему, пора приступить к реальной диагностике. Достаньте измеритель и начните смотреть на контакты микросхемы ШИМ. Вы видите разумное входное напряжение на VCC? Вы видите 5 V опорное напряжение от VREF? Вы видите на ISENSE меньше вольт или больше? Осциллятор вообще колеблется? Сначала убедитесь, что входы микросхемы ШИМ исправны, а затем — выходы микросхемы ШИМ.Если у вас есть форма волны на выходном контакте, но у вас нет выхода, обратите внимание на переключающий полевой транзистор или транзистор, демпфирующий диод вокруг него и так далее. Если осциллятор не колеблется, чего ему не хватает?
Точные значения будут варьироваться в зависимости от используемой микросхемы ШИМ, но таблица рекомендуемых рабочих условий в таблице данных микросхемы ШИМ подскажет, какими они должны быть.
Правила для конденсаторов
Правило 1: Большинство отказов импульсного источника питания происходит из-за плохих электролитических конденсаторов.Даже отказы полевого транзистора часто являются долгосрочными последствиями первоначальной проблемы с конденсатором.
Правило 2: Никто никогда не ошибся, заменив дешевые бытовые электролитические конденсаторы на промышленные 105C более высокого класса. Возможно, это не решит сиюминутную проблему, но, скорее всего, повысит надежность электроснабжения в долгосрочной перспективе. Так что не тратьте много времени на то, чтобы решить, неисправен ли конденсатор, просто замените его. Ваше время стоит больше, чем электролит.
Правило 3. Покупайте конденсаторы у законных поставщиков, таких как Digi-Key, Newark / element14, Allied / RS, Mouser и т. Д.На рынке есть много поддельных конденсаторов, которые не были поставлены производителем на банке.
Правило 4: Электролитические конденсаторы выходят из строя из-за возраста и плохой инженерной надежности, но когда другие типы конденсаторов вышли из строя, это происходит потому, что они вышли из строя из-за чего-то другого.
Правило 5: Танталовые конденсаторы на самом деле являются электролитическими. Химический состав немного отличается от химического состава алюминиевых электролитических колпачков, но долговременная надежность и проблемы, связанные с температурой, такие же.Обратите внимание, что более распространенные танталы с «сухой пробкой» (эти типы с эпоксидной смолой) имеют тенденцию выходить из строя, и это может облегчить их идентификацию в случае отказа. К сожалению, это также означает, что отказ может привести к серьезному сопутствующему ущербу.
Изменение
Не бойтесь работать на оборудовании со встроенными коммутационными блоками. Чтобы разобраться в том, как они работают, и в наиболее распространенных режимах отказов может потребоваться много времени, но как только вы это сделаете, их, как правило, нетрудно исправить.
Если вы хотите научиться конструировать коммутационные блоки (а вам следует это сделать, потому что это тоже полезный навык), разрешите мне порекомендовать «Замечание по применению линейной технологии 25: Импульсные регуляторы для поэтов», написанное 30 лет назад великий Джим Уильямс. В то время переключение источников питания было причудливой новой вещью, с которой дизайнеры только начинали разбираться, а доступные ИС были гораздо более ограниченными и грубыми, поэтому описание Уильямса должно было быть подробным. Это прекрасный документ, доступный во многих местах в Интернете.B
Файлы проекта
Чтобы загрузить техническое описание Texas Instruments UC2842, посетите audioXpress-Supplementary-Material
Resource
Дж. Уильямс, «Примечание 25 по применению линейной технологии: переключение регуляторов для поэтов», сентябрь 1987 г.
Эта статья была первоначально опубликована в audioXpress, январь 2018 г.
Об авторе
Скотт Дорси имеет степень в области электротехники, в ходе которой он работал в сфере радиовещания и звукозаписи.Проработав несколько лет в крупной студии, он устроился на работу к подрядчику по защите. Это оставило ему время для записи живых концертов акустической музыки, а также для разработки и изготовления аудиоустройств для личного использования по контракту с несколькими производителями и импортерами аудио.