UC3843 toiteskeem. UC3845 tööpõhimõte, skeemid, ühendusskeemid, analoogid, erinevused Tüüpiline ühendusskeem uc3842
UC3842 ja UC3843 kiipidel põhinevad toiteallikate vooluringid ja trükkplaadid
UC384x seeria lülitustoiteallikate ehitamiseks mõeldud mikroskeemid on populaarsuselt võrreldavad kuulsa TL494-ga. Neid toodetakse kaheksakontaktilistes pakendites ning selliste toiteallikate trükkplaadid on väga kompaktsed ja ühepoolsed. Nende vooluringi on pikka aega silutud, kõik funktsioonid on teada. Seetõttu võib neid mikroskeeme koos TOPSwitchiga soovitada kasutada.
Niisiis, esimene skeem on 80 W toiteallikas. Allikas:
Tegelikult on diagramm praktiliselt andmelehelt. 
suurendamiseks klõpsake
Trükkplaat on üsna kompaktne.
PCB-fail: uc3842_pcb.lay6
Selles skeemis otsustas autor häirete vältimiseks mitte kasutada veavõimendi sisendit selle suure sisendtakistuse tõttu. Selle asemel on tagasiside signaal ühendatud komparaatoriga. Schottky diood mikroskeemi 6. kontaktil hoiab ära võimalikud negatiivse polaarsusega pingetõusud, mis võivad olla tingitud mikrolülituse enda omadustest. Induktiivsete emissioonide vähendamiseks trafos on selle primaarmähis jaotatud ja koosneb kahest poolest, mida eraldab sekundaarne pool. Suurimat tähelepanu tuleks pöörata mähistevahelisele isolatsioonile. Kui kasutate südamikku, mille kesksüdamikus on tühimik, peaksid välised häired olema minimaalsed. Voolu šunt takistusega 0,5 oomi koos diagrammil näidatud 4N60 transistoriga piirab võimsust umbes 75 W-ni. Snubber kasutab SMD takisteid, mis on ühendatud paralleelselt ja järjestikku, kuna Nad toodavad märgatavat võimsust soojuse kujul. Selle snubberi saab asendada dioodi ja 200-voldise zeneri dioodiga (summuti), kuid nad ütlevad, et see suurendab toiteallika impulssmüra. Trükkplaadile on lisatud ruum LED-i jaoks, mis skeemil ei kajastu. Samuti tuleks väljundiga paralleelselt lisada koormustakisti, sest Tühikäigul võib toiteplokk käituda ettearvamatult. Enamik plaadi väljundelemente on paigaldatud vertikaalselt. Mikroskeemi toide eemaldatakse tagurpidikäigu ajal, nii et kui muudate seadet reguleeritavaks, peaksite muutma mikroskeemi toitemähise faasi ja arvutama selle keerdude arvu ümber, nagu ettepoole.
Sellest allikast pärinevad järgmised skeemid ja PCB:
Plaadi mõõtmed on veidi suuremad, kuid ruumi mahub veidi suuremale võrguelektrolüüdile.
Skeem on peaaegu sarnane eelmisele:
suurendamiseks klõpsake
Väljundpinge reguleerimiseks on plaadile paigaldatud trimmitakisti. Samuti saab kiibi toite toitemähist tagurpidi, mis võib põhjustada probleeme mitmesuguste toiteallika väljundpinge reguleerimisega. Selle vältimiseks peaksite muutma ka selle mähise faasi ja andma mikroskeemile toite edasiliikumisel.
PCB-fail: uc3843_pcb.dip
UC384x seeria mikroskeemid on vahetatavad, kuid enne väljavahetamist peate kontrollima, kuidas arvutatakse sagedus konkreetse mikroskeemi jaoks (valemid on erinevad) ja milline on maksimaalne töötsükkel - need erinevad poole võrra.
Trafo mähiste arvutamiseks võite kasutada programmi Flyback 8.1. Mikrolülituse toitemähise pöörete arvu edasiliikumisel saab määrata pöörete ja voltide suhtega.
Artikkel on pühendatud mitmesuguste UC3842 mikroskeemil põhinevate seadmete toiteallikate projekteerimisele, parandamisele ja muutmisele. Osa esitatud teabest sai autor isikliku kogemuse tulemusena ja see aitab teil mitte ainult vältida vigu ja säästa remonditööde ajal aega, vaid suurendab ka toiteallika töökindlust. Alates 90ndate teisest poolest on toodetud tohutul hulgal televiisoreid, videomonitore, fakse ja muid seadmeid, mille toiteallikad (PS) kasutavad integraallülitust UC3842 (edaspidi - IC). Ilmselt on see seletatav selle madala hinnaga, selle “kerekomplekti” jaoks vajalike diskreetsete elementide väikese arvuga ja lõpuks IC üsna stabiilsete omadustega, mis on samuti oluline. Erinevate tootjate toodetud selle IC-i variandid võivad eesliidete poolest erineda, kuid sisaldavad alati 3842 tuuma.
UC3842 IC on saadaval SOIC-8 ja SOIC-14 pakettides, kuid enamikul juhtudel on seda muudetud DIP-8 paketis. Joonisel fig. 1 näitab pinouti ja joonis fig. 2 - selle plokkskeem ja tüüpiline IP-skeem. Pin-numbrid on antud kaheksa tihvtiga pakettide jaoks, SOIC-14 paketi PIN-koodid on toodud sulgudes. Tuleb märkida, et kahe IC kujunduse vahel on väikesed erinevused. Seega on SOIC-14 paketis oleval versioonil väljundastme jaoks eraldi toite- ja maanduskontaktid.
Mikroskeem UC3842 on ette nähtud selle baasil impulsslaiuse modulatsiooniga (PWM) stabiliseeritud impulsstoiteallikate ehitamiseks. Kuna IC väljundastme võimsus on suhteliselt väike ja väljundsignaali amplituud võib ulatuda mikrolülituse toitepingeni, kasutatakse koos selle IC-ga lülitina n-kanalilist MOS-transistorit.
Riis. 1. UC3842 kiibi ots (pealtvaade)
Vaatame lähemalt IC kontaktide määramist kõige tavalisema kaheksa kontaktiga paketi jaoks.
1. Comp: See kontakt on ühendatud kompensatsioonivea võimendi väljundiga. IC normaalseks tööks on vaja kompenseerida tõrkevõimendi sagedusreaktsiooni, selleks ühendatakse tavaliselt määratud tihvtiga umbes 100 pF võimsusega kondensaator, mille teine klemm on ühendatud IC tihvt 2.
2. Vfb: tagasiside sisend. Selle kontakti pinget võrreldakse IC-s genereeritud võrdluspingega. Võrdluse tulemus moduleerib väljundimpulsside töötsüklit, stabiliseerides seega IP väljundpinge.
3. C/S: Voolu piirisignaal. See kontakt tuleb ühendada takistiga lüliti transistori (CT) allikaahelas. Kui CT läbiv vool suureneb (näiteks IP ülekoormuse korral), suureneb selle takisti pinge ja pärast läviväärtuse saavutamist peatab IC töö ja suunab CT suletud olekusse. .
4. Rt/Ct: väljund, mis on ette nähtud ajastuse RC-ahela ühendamiseks. Sisemise ostsillaatori töösageduse seadistamiseks ühendatakse takisti R võrdluspingega Vref ja kondensaator C (tavaliselt umbes 3000 pF) ühiseks. Seda sagedust saab muuta üsna laias vahemikus, ülalt piirab seda CT kiirus ja altpoolt impulsstrafo võimsus, mis sageduse vähenemisega väheneb. Praktikas valitakse sagedus vahemikus 35...85 kHz, kuid mõnikord töötab IP üsna normaalselt palju kõrgemal või palju madalamal sagedusel. Tuleb märkida, et ajastuskondensaatorina tuleks kasutada võimalikult suurt alalisvoolutakistusega kondensaatorit. Autori praktikas esines IC-sid, mis teatud tüüpi keraamiliste kondensaatorite ajastusseadmena kasutamisel keeldusid tavaliselt käivitumast.
5. Gnd: üldine järeldus. Tuleb märkida, et toiteallika ühist juhet ei tohiks mingil juhul ühendada selle seadme ühise juhtmega, milles seda kasutatakse.
6. Välja: IC-väljund, mis on ühendatud CT-väravaga läbi takisti või paralleelselt ühendatud takisti ja dioodi (anood väravaga).
7. Vcc: IC toite sisend. Kõnealusel IC-l on mõned väga olulised võimsusega seotud omadused, mida selgitatakse tüüpilise IC-lülitusahela kaalumisel.
8. Vref: Sisemine võrdluspinge väljund, selle väljundvool on kuni 50mA, pinge on 5V.
Võrdluspingeallikat kasutatakse sellega ühendamiseks ühe takistusliku jagaja haru, mis on ette nähtud IP väljundpinge kiireks reguleerimiseks, samuti ajastustakisti ühendamiseks.
Vaatleme nüüd tüüpilist IC-ühendusahelat, mis on näidatud joonisel fig. 2.
Riis. 2. Tüüpiline UC3862 juhtmestiku skeem
Nagu skeemilt näha, on toiteallikas ette nähtud võrgupingele 115 V. Seda tüüpi toiteallika vaieldamatu eelis on see, et minimaalsete modifikatsioonidega saab seda kasutada võrgus, mille pinge on 220 V. sa pead lihtsalt:
Asendage toiteallika sisendisse ühendatud dioodsild sarnasega, kuid pöördpingega 400 V;
- asendada pärast dioodsilda ühendatud toitefiltri elektrolüütkondensaator võrdse võimsusega, kuid tööpingega 400 V;
- tõsta takisti R2 väärtust 75…80 kOhm-ni;
- kontrollige CT lubatud äravooluallika pinget, mis peab olema vähemalt 600 V. Reeglina kasutatakse isegi 115 V võrgus töötamiseks ette nähtud toiteallikates 220 V võrgus töötavaid CT-sid, kuid muidugi on erandid võimalikud. Kui CT on vaja välja vahetada, soovitab autor BUZ90.
Nagu varem mainitud, on IC-l mõned selle toiteallikaga seotud funktsioonid. Vaatame neid lähemalt. Esimesel hetkel pärast IP võrku ühendamist IC sisemine generaator veel ei tööta ja selles režiimis tarbib see toiteahelatest väga vähe voolu. IC toiteks selles režiimis piisab takistilt R2 saadud ja kondensaatorile C2 kogutud pingest. Kui nende kondensaatorite pinge jõuab 16...18 V, käivitub IC-generaator ja see hakkab väljundis genereerima CT juhtimpulsse. Pinge ilmub trafo T1 sekundaarmähistele, sealhulgas mähistele 3-4. Seda pinget alaldatakse impulssdioodiga D3, filtreeritakse kondensaatoriga C3 ja antakse dioodi D2 kaudu IC toiteahelasse. Reeglina on toiteahelasse kaasatud zeneri diood D1, mis piirab pinge 18...22 V-ni. Pärast töörežiimi sisenemist hakkab IC jälgima muutusi oma toitepinges, mida toidetakse läbi vooluahela. jagaja R3, R4 tagasiside sisendisse Vfb. Stabiliseerides oma toitepinget, stabiliseerib IC tegelikult kõik muud pinged, mis on eemaldatud impulsstrafo sekundaarmähistest.
Kui sekundaarmähiste ahelates on lühiseid, näiteks elektrolüütkondensaatorite või dioodide purunemise tagajärjel, suurenevad impulsstrafo energiakaod järsult. Selle tulemusena ei piisa mähisest 3-4 saadavast pingest IC normaalse töö tagamiseks. Sisemine ostsillaator lülitub välja, IC väljundisse ilmub madalpinge, mis muudab CT suletud olekusse ja mikroskeem on jälle madala energiatarbega režiimis. Mõne aja pärast tõuseb selle toitepinge tasemeni, mis on piisav sisemise generaatori käivitamiseks ja protsess kordub. Sel juhul kuulevad trafost iseloomulikud klõpsud (klõpsamine), mille kordusperiood määratakse kondensaatori C2 ja takisti R2 väärtustega.
Toiteplokkide parandamisel tuleb vahel ette olukordi, kus trafost kostub iseloomulik klõpsatus, kuid sekundaarahelate põhjalik kontroll näitab, et lühist neis ei ole. Sel juhul peate kontrollima IC-i enda toiteahelaid. Näiteks oli autori praktikas juhtumeid, kui kondensaator C3 purunes. Toiteallika sellise käitumise tavaline põhjus on alaldi dioodi D3 või lahtisidumise dioodi D2 katkestus.
Kui võimas CT laguneb, tuleb see tavaliselt koos IC-ga asendada. Fakt on see, et CT-värav on ühendatud IC väljundiga läbi väga väikese väärtusega takisti ja kui CT laguneb, jõuab trafo primaarmähisest kõrge pinge IC väljundisse. Autor soovitab kategooriliselt CT rikke korral asendada see koos IC-ga, õnneks on selle maksumus madal. Vastasel juhul on oht uue CT “tappa”, sest kui katkisest IC-väljundist tulenev kõrgepingetase on selle väravas pikemat aega olemas, siis see ülekuumenemise tõttu ebaõnnestub.
Täheldati selle IC mõningaid muid funktsioone. Eelkõige põleb CT rikke korral takisti R10 allikaahelas väga sageli läbi. Selle takisti asendamisel peaksite jääma väärtusele 0,33...0,5 Ohm. Eriti ohtlik on takisti väärtuse ülehindamine. Sel juhul, nagu praktika on näidanud, ebaõnnestub toiteallika esmakordsel ühendamisel nii mikroskeem kui ka transistor.
Mõnel juhul tekib IP-tõrge IC-toiteahela zeneri dioodi D1 rikke tõttu. Sel juhul jäävad IC ja CT reeglina töökorras, on vaja ainult Zeneri dioodi välja vahetada. Zeneri dioodi purunemisel ebaõnnestuvad sageli nii IC ise kui ka CT. Asendamiseks soovitab autor kasutada metallkorpuses kodumaiseid KS522 zeneri dioode. Pärast vigase standardse zeneri dioodi väljahammustamist või eemaldamist saate jootma KS522 anoodiga IC viigu 5 ja katoodiga IC viigu 7 külge. Reeglina pärast sellist asendamist sarnaseid tõrkeid enam ei esine.
Peaksite pöörama tähelepanu IP väljundpinge reguleerimiseks kasutatava potentsiomeetri töökindlusele, kui see ahelas on. Seda pole ülaltoodud diagrammil, kuid seda pole keeruline sisse viia, ühendades takistid R3 ja R4 pilusse. IC tihvt 2 peab olema ühendatud selle potentsiomeetri mootoriga. Märgin, et mõnel juhul on selline muudatus lihtsalt vajalik. Mõnikord pärast IC-i vahetamist osutuvad toiteallika väljundpinged liiga kõrgeks või liiga madalaks ning reguleerimist ei toimu. Sel juhul saate kas potentsiomeetri sisse lülitada, nagu eespool mainitud, või valida takisti R3 väärtuse.
Kui IP-s kasutatakse kvaliteetseid komponente ja seda ei kasutata ekstreemsetes tingimustes, on autori tähelepanekute kohaselt selle töökindlus üsna kõrge. Mõnel juhul saab toiteallika töökindlust tõsta, kasutades veidi suurema väärtusega takistit R1, näiteks 10...15 oomi. Sel juhul kulgevad mööduvad protsessid toite sisselülitamisel palju rahulikumalt. Videomonitorides ja televiisorites tuleb seda teha ilma kineskoobi demagnetiseerimisahelat mõjutamata, st takistit ei tohi mingil juhul ühendada üldise toiteahela katkestusega, vaid ainult toiteallika enda ühendusahelaga.
Aleksei Kalinin
"Elektroonikaseadmete remont"
Madala hinna ja huvitava vooluahela disaini kombinatsioon võimaldab teil neid igal võimalusel kasutada. Muide, maksumuse kohta. UC 2843 maksab jaemüügis umbes 19 rubla, UC 2844 - 26, UC 3843 - 14-16, UC 3845 - 16-20.
Mis on need "väikesed loomad"? Mikroskeemide perekond UC1842/3/4/5, UC2842/3/4/5, UC3842/3/4/5 on sisuliselt sama kristall, mis on kohandatud töötama erinevates temperatuurivahemikes, erinevatel sisse- ja väljalülituslävedel, eraldi või jagatud väljundastme ja võimsuse väljundid ning erinevad maksimaalsed töötsüklid.
Igal seadmel on mitu versiooni. Kujundusvõimalust tähistab täht numbrite järel (joon. 1–3). Valikud N, J ja D8 (joonis 1) kasutavad 8-kontaktilist DIP- või SOIC-paketti. Sel juhul on väljundtoteemi n-p-n-astme ülemise transistori kollektor ühendatud positiivse toiteallika klemmiga ja väljundastme alumise transistori emitter on ühendatud maandusklemmiga. Valikutes D, W (paketid SOIC-14, CFP-14) (joonis 2) ja Q (pakett PLCC-20D) (joonis 3) väljundtotemi astme ülemise transistori kollektor ja totemi astme emitter. väljundastme alumisel transistoril on oma klemmid. See on põhimõtteliselt kogu peresisese seadmete erinevuste hulk.
Tabel 1. Kiipide perekond UC1842/3/4/5, UC2842/3/4/5, UC3842/3/4/5
| Seadme tüüp | Temperatuurivahemik, °C | Sisse-välja lülitamise pinge, V | Maksimaalne töötsükkel, % |
| UC1842 | –55...+125 | 16/10 | 100 |
| UC1843 | –55...+125 | 8,4/7,6 | 100 |
| UC1844 | –55...+125 | 16/10 | 50 |
| UC1845 | –55...+125 | 8,4/7,6 | 50 |
| UC2842 | –40...+85 | 16/10 | 100 |
| UC2843 | –40...+85 | 8,4/7,6 | 100 |
| UC2844 | –40...+85 | 16/10 | 50 |
| UC2845 | –40...+85 | 8,4/7,6 | 50 |
| UC3842 | 0...+70 | 16/10 | 100 |
| UC3843 | 0...+70 | 8,4/7,6 | 100 |
| UC3844 | 0...+70 | 16/10 | 50 |
| UC3845 | 0...+70 | 8,4/7,6 | 50 |
Vaatame joonistel 4 ja 5 näidatud aluskristallide plokkskeeme. Joonis 4 on 8-kontaktilise paketi jaoks ning joonis 5 on 14- ja 20-kontaktilise paketi jaoks.
Mikroskeemid sisaldavad kaitsvat väljalülitusseadet, kui toitepinge langeb. Plokk koosneb diferentsiaalsisenditega Schmitti päästikust ja referentspingeallikast. RS-flip-flopi abil juhib see plokk tavalist 5 V viiteallikat. Sellel allikal on oma viik ja see annab kuni 50 mA voolu. Lühisrežiimis on see võimeline andma kuni 100 mA voolu. Kaitseseiskamisüksuse tööläved on toodud tabelis 1. Muide, need PWM-kontrollerid said "voolu" definitsiooni just tänu sellele väga kaitsvale väljalülitusseadmele (joonis 6). Mikroskeemid hakkavad töötama umbes 1 mA voolutarbimisel ja lasevad kõrgepingeallikast toidet läbi takistite ahela, peamine on tagada toitetihvtide töövoolude ja pingete vahemik. Selleks on positiivse ja maandusjala vahele ühendatud zeneri diood, mille läbilöögipinge on 34 V. Lisaks kaitsvale väljalülitusüksusele sisaldab kristall sisemist eelpingeahelat ja loogilist toiteahelat. Ja loomulikult on selliste seadmete asendamatuks osaks impulsigeneraator. Sellel on üks väljund ajastuse RC-ahela ühendamiseks (joonis 7). Minimaalsel sagedusel pole piiranguid. Generaatori maksimaalseks sageduseks on seatud 500 kHz. Generaatori sagedus arvutatakse ligikaudu järgmise valemiga:
Avaldis kehtib R T >5 kOhm korral. Ajastuslülituse RC ühendus ja töötsükli kondensaatori mahtuvusest ja sagedusest sõltuvuse graafikud takisti takistusest ja kondensaatori mahtuvusest on näidatud joonisel 7. Kiibil on veavõimendi (joonis 8), mille mitteinverteeriv sisend “istub” sisemisel pingeallikal 2,5 V ja inverteerival sisendil on oma väljund, mis toimib tagasisidesisendina. Selle võimendi väljund on ühendatud viiguga 1 ja tasemenihke võrgu kaudu voolu piirava komparaatori inverteeriva sisendiga. Voolu piirava komparaatori mitteinverteeriv sisend väljastatakse eraldi tihvti ja seda kasutatakse ühendamiseks välise voolumõõtetakistiga (joon. 9), mida läbib koormusvool. Selle takisti väärtus ja vastavalt sellele ka pingelangus määrab kontrolleri poolt juhitava võimsa välise lüliti kaudu voolava maksimaalse voolu. Teised kiibil olevad seadmed on RS-riiv ja nool. Üheskoos tagavad need impulsi laiuse modulatsiooni sõltuvalt veavõimendi pingest ja voolu võrdlussignaalist. Lisaks on UC X844/5 mikroskeemidel T-triger, mis tagab maksimaalse töötsükli 50%.
Ja viimane asi on totemi väljundaste. See koosneb kahest npn-transistorist. Väljundastme maksimaalne vool on ±1 A. Selline väljundaste suudab tagada võimsa MOS-transistori normaalse töö korralikul sagedusel, kui mikrolülitusi kasutatakse pingemuunduris või otse koormuse ümberlülitamisel. Kui need transistorid on valmistatud 8-kontaktilises pakendis, siis ühendatakse need toiteklemmidega ja kui 14-20-kontaktilises pakendis, siis, nagu eespool mainitud, on kaskaadi toiteallikal eraldi klemmid. See ühendus tagab suurema paindlikkuse rakenduses.
Mikroskeeme saab kaugjuhtimisega sisse ja välja lülitada. Spetsiaalseid kontakte selleks pole, kuid arvestades mikrolülituse sisemist struktuuri, saab seda funktsiooni rakendada kahel viisil (joon. 10). Esimene meetod on pinge üle 1 V rakendamine kontaktile 3 (8-kontaktiline pakett), 5 (14-kontaktiline pakett) või 7 (20-kontaktiline pakett). Teine meetod on pinge alandamine 1-ni ( 8- ja 14-kontaktiline pakett ) või 2 (20-kontaktiline pakett) väljund maapinnale dioodipaari või transistori pinge väärtuse järgi. Need meetodid lülitavad voolu võrdleja välja, mis põhjustab väljundriivi lähtestamise. Riivi signaal domineerib loogikaelemendil ja liigub väljundastmesse, avades alumise transistori ja sulgedes ülemise. Seega ilmub mikrolülituse väljundisse madalpinge. Väljund olek ei muutu enne, kui pinge nendel sisenditel esimesel juhul langeb alla voolukomparaatori tööläve ja teisel juhul lõpetab veavõimendi väljundi šunteerimise. Esimene joonisel 6 näidatud meetod sobib toiteallika sisse- ja väljalülitamiseks. Türistor on ju avatud, kuni pinge langeb nulli ja uuesti sisse lülitades töötab kõik nagu varem. Tuleb märkida, et mõlemad meetodid on välja pakkunud tootja.
Maksimaalsed lubatud parameetrid:
Tabel 2. Kontrollerite UC1842/3/4/5, UC2842/3/4/5, UC3842/3/4/5 elektrilised parameetrid
| Parameeter | Mõõtmistingimused | UC1842/3/4/5, UC2842/3/4/5 | UC3842/3/4/5 | Üksus. | ||||
| min. | tüüp. | Max | min. | tüüp. | Max | |||
| Võrdluspinge allikas: | ||||||||
| väljundpinge | Tcr = 25 °C, I out = 1 mA | 4,95 | 5,00 | 5,05 | 4,90 | 5,00 | 5,10 | IN |
| väljundi ebastabiilsus | 12 .U toiteallikas 25 V | 6 | 20 | 6 | 20 | mV | ||
| praegune ebastabiilsus | 1 .I väljund 20 mA | 6 | 25 | 6 | 25 | mV | ||
| temperatuuri ebastabiilsus | 0,2 | 0,4 | 0,2 | 0,4 | mV/°C | |||
| väljundpinge levik | 4,9 | 5,1 | 4,82 | 5,18 | IN | |||
| vool, kui väljund on suletud | –30 | –100 | –180 | –30 | –100 | –180 | mA | |
| Kella generaator: | ||||||||
| sageduse levik | Tcr = 25 °C | 47 | 52 | 57 | 47 | 52 | 57 | kHz |
| pinge ebastabiilsus | 12 .U toiteallikas 25 V | 0,2 | 1 | 0,2 | 1 | % | ||
| temperatuuri ebastabiilsus | T min.T ümbritsev T max | 5 | 5 | % | ||||
| amplituud | pin 4 (8 pin pakett) | 1,7 | 1,7 | IN | ||||
| Viga võimendi vooluringis: | ||||||||
| Sisendpinge | U-tihvt 1 = 2,5 V | 2,45 | 2,50 | 2,55 | 2,42 | 2,50 | 2,58 | IN |
| sisendvool | -0,3 | –1 | –0,3 | -0,2 | µA | |||
| ühiku võimendussagedus | Tcr = 25 °C | 0,7 | 1 | 0,7 | 1 | MHz | ||
| OSS | 12 .U toiteallikas 25 V | 60 | 70 | 60 | 70 | dB | ||
| väljundi valamu vool | U-tihvt 2 = 2,7 V, U-tihvt 1 = 1,1 V | 2 | 6 | 2 | 6 | mA | ||
| väljundi lekkevool | U-tihvt 2 = 2,3 V, U-tihvt 1 = 5 V | 0,5 | 0,8 | –0,5 | –0,8 | mA | ||
| Uout.max | U-tihvt 2 = 2,3 V, RL = 15 kOhm maandusega. | 5 | 6 | 5 | 6 | IN | ||
| Uout.min | U-tihvt 2 = 2,7 V, RL = 15 kOhm 8. kontaktis | 0,7 | 1,1 | 0,7 | 1,1 | IN | ||
| Vooluanduri vooluahel: | ||||||||
| tunnuse kalle | U pin 2 = 0, valem allpool | 2,85 | 3 | 3,15 | 2,85 | 3 | 3,15 | I/O |
| max sisendsignaal | U kontakt 1 = 5 V, U kontakt 2 = 0 V | 0,9 | 1 | 1,1 | 0,9 | 1 | 1,1 | IN |
| OSS | 12 .U toide 25 V, U pin 2 = 0 V | 70 | 70 | dB | ||||
| sisendvool | –2 | –10 | –2 | –10 | µA | |||
| signaali viivitus | U-tihvt 3 = 0–2 V | 150 | 300 | 150 | 300 | ns | ||
| Väljundstaadium: | ||||||||
| pinge langus alumisel transistoril | I välja = 20 mA | 0,1 | 0,4 | 0,1 | 0,4 | IN | ||
| I välja = 200 mA | 1,5 | 2,2 | 1,5 | 2,2 | IN | |||
| ülemise transistori pingelangus | I välja = 20 mA | 13 | 13,5 | 13 | 13,5 | IN | ||
| I välja = 200 mA | 12 | 13,5 | 12 | 13,5 | IN | |||
| lülitusaeg alla/üles | Tcr = 25 °C, CL = 1 nF | 50 | 150 | 50 | 150 | ns | ||
| lülitusaeg üles/alla | Tcr = 25 °C, CL = 1 nF | 50 | 150 | 50 | 150 | ns | ||
| PWM modulaator: | ||||||||
| maksimaalne töötsükkel | UCX842/3 | 95 | 97 | 100 | 95 | 97 | 100 | % |
| UCX844/5 | 46 | 48 | 50 | 47 | 48 | 50 | % | |
| minimaalne töötsükkel | 0 | 0 | % | |||||
| Käivitamine voolutarbimise põhjal: | ||||||||
| lülitusvool | 0,5 | 1 | 0,5 | 1 | mA | |||
| töövool | U kontakt 2 = U kontakt 3 = 0 V | 11 | 17 | 11 | 17 | mA | ||
| Zeneri dioodi pinge | I pot = 25 mA | 30 | 34 | 30 | 34 | IN | ||
- Toitepinge (madala impedantsi allikas) - 30 V;
- Toitepinge (allikas, mis suudab toota mitte rohkem kui 30 mA) - sisemine piiraja;
- Väljundvool - ±1 A;
- Maksimaalne sisendpinge analoogsisenditel (kontaktid 2,3; 8 kontaktiga korpus) - –0,3 kuni +6,3 V;
- Veavõimendi maksimaalne neeldumisvool on 10 mA;
- Maksimaalne võimsuse hajumine tcorp 25 °C juures: DIL-8 - 1 W SOIC-14 - 725 mW;
- Jootetemperatuur (mitte rohkem kui 10 s) - 300 °C.
Täpsem info on tootja kodulehel.
UC3842 PWM kontrolleri kiip on monitoride toiteallikate ehitamisel kõige levinum. Lisaks kasutatakse neid mikroskeeme lülituspinge regulaatorite ehitamiseks monitoride horisontaalsetes skaneerimisseadmetes, mis on nii kõrgepinge stabilisaatorid kui ka rasterparandusahelad. UC3842 kiipi kasutatakse sageli võtmetransistori juhtimiseks süsteemi toiteallikates (ühe tsükliga) ja printimisseadmete toiteallikates. Ühesõnaga, see artikkel pakub huvi absoluutselt kõigile toiteallikatega seotud spetsialistidele ühel või teisel viisil.
UC 3842 mikroskeemi rike esineb praktikas üsna sageli. Veelgi enam, nagu näitab selliste rikete statistika, on mikrolülituse rikke põhjuseks võimsa väljatransistori rike, mida see mikroskeem juhib. Seetõttu on rikke korral toiteallika toitetransistori vahetamisel tungivalt soovitatav kontrollida UC 3842 juhtkiipi.
Mikroskeemi testimiseks ja diagnoosimiseks on mitmeid meetodeid, kuid kõige tõhusamad ja lihtsaimad praktiliseks kasutamiseks halvasti varustatud töökojas on väljundtakistuse kontrollimine ja mikroskeemi töö simuleerimine välise toiteallika abil.
Selle töö jaoks vajate järgmisi seadmeid:
Mikrolülituse seisundi kontrollimiseks on kaks peamist võimalust:
Funktsionaalne diagramm on näidatud joonisel 1 ning kontaktide asukoht ja otstarve joonisel 2.
 |
Mikrolülituse väljundtakistuse kontrollimine
Väga täpset teavet mikroskeemi tervise kohta annab selle väljundtakistus, kuna toitetransistori rikete ajal rakendatakse kõrgepinge impulss täpselt mikrolülituse väljundastmele, mis lõpuks põhjustab selle rikke.
Mikrolülituse väljundtakistus peab olema lõpmatult suur, kuna selle väljundaste on kvaasikomplementaarne võimendi.
Väljundtakistust saate kontrollida oommeetriga mikroskeemi 5 (GND) ja 6 (OUT) tihvtide vahel (joonis 3) ning mõõteseadme ühendamise polaarsus ei oma tähtsust. Parem on selline mõõtmine läbi joodetud mikroskeemiga. Mikrolülituse rikke korral võrdub see takistus mitme oomiga.
 |
Kui mõõdate väljundtakistust ilma mikrolülitust lahtijootmata, peate esmalt lahti jootma vigase transistor, kuna sel juhul võib selle purunenud paisuallika ristmik "heliseda". Lisaks tuleb arvestada, et vooluahelal on tavaliselt mikrolülituse väljundi ja “korpuse” vahele ühendatud sobiv takisti. Seetõttu võib töötaval mikroskeemil testimisel olla väljundtakistus. Kuigi tavaliselt ei ole see kunagi väiksem kui 1 kOhm.
Seega, kui mikrolülituse väljundtakistus on väga väike või selle väärtus on nullilähedane, võib seda lugeda vigaseks.
Mikroskeemide töö simulatsioon
See kontroll viiakse läbi ilma mikrolülitust toiteallikast lahti jootamata. Enne diagnostika tegemist tuleb toide välja lülitada!
Katse olemus on anda mikroskeemile toide välisest allikast ning analüüsida selle iseloomulikke signaale (amplituud ja kuju) ostsilloskoobi ja voltmeetri abil.
Tööprotseduur sisaldab järgmisi samme:
- 1) Ühendage monitor vahelduvvooluvõrgust lahti (lahutage toitekaabel).
- 2) Ühendage välisest stabiliseeritud vooluallikast üle 16 V (näiteks 17-18 V) toitepinge mikrolülituse 7. kontaktile. Sel juhul peaks mikroskeem käivituma. Kui toitepinge on alla 16 V, siis mikrolülitus ei käivitu.
- 3) Mõõtke voltmeetri (või ostsilloskoobi) abil mikrolülituse 8. kontakti (VREF) pinge. Stabiliseeritud võrdluspinge peaks olema +5 VDC.
- 4) Välise vooluallika väljundpinge muutmisega veenduge, et 8. kontakti pinge oleks stabiilne. (Vooluallika pinget saab muuta 11 V-lt 30 V-le; pinge edasise vähenemise või suurendamisega, mikrolülitus lülitub välja ja kontakti 8 pinge kaob).
- 5) Kontrollige ostsilloskoobi abil signaali kontaktis 4 (CR). Töötava mikroskeemi ja selle väliste vooluahelate korral on sellel kontaktil lineaarselt muutuv pinge (saehambakujuline).
- 6) Välise vooluallika väljundpinget muutes veenduge, et tihvti 4 saehamba pinge amplituud ja sagedus on stabiilsed.
- 7) Kontrollige ostsilloskoobi abil ristkülikukujuliste impulsside olemasolu mikrolülituse viil 6 (OUT) (väljundjuhtimpulsid).
Kui kõik näidatud signaalid on olemas ja käituvad vastavalt ülaltoodud reeglitele, võime järeldada, et kiip töötab korralikult ja töötab õigesti.
Kokkuvõtteks tahaksin märkida, et praktikas tasub kontrollida mitte ainult mikroskeemi, vaid ka selle väljundahelate elementide töökorda (joonis 3). Esiteks on need takistid R1 ja R2, diood D1, zeneri diood ZD1, takistid R3 ja R4, mis moodustavad voolukaitsesignaali. Need elemendid osutuvad sageli rikete ajal vigaseks
PWM UC3842AN
UC3842 on voolu ja pinge tagasisidega PWM-kontrolleri ahel n-kanaliga MOSFET-i võtmeastme juhtimiseks, mis tagab selle sisendmahtuvuse tühjenemise sundvooluga kuni 0,7A. SMPS-kontrolleri kiip koosneb UC384X (UC3843, UC3844, UC3845) PWM-kontrolleri kiipide seeriast. UC3842 tuum on spetsiaalselt loodud pikaajaliseks tööks minimaalse arvu väliste diskreetsete komponentidega. UC3842 PWM-kontrolleril on täpne töötsükli juhtimine, temperatuuri kompenseerimine ja selle hind on madal. UC3842 eripäraks on selle võime töötada 100% töötsükli piires (näiteks UC3844 töötab kuni 50% töötsükliga). UC3842 kodumaine analoog on 1114EU7. UC3842 kiibil valmistatud toiteallikaid iseloomustab suurenenud töökindlus ja hõlpsasti rakendatav.
Riis. Standardhinnangute tabel.
See tabel annab täieliku ülevaate UC3842, UC3843, UC3844, UC3845 mikroskeemide erinevustest.
Üldkirjeldus.
Neile, kes soovivad UC384X seeria PWM-kontrolleritega põhjalikumalt tutvuda, on soovitatav kasutada järgmist materjali.
- Andmeleht UC3842B (allalaadimine)
- Andmeleht 1114EU7 mikroskeemi UC3842A kodumaine analoog (allalaadimine).
- Artikkel "Flyback converter", Dmitri Makašev (allalaadimine).
- UCX84X seeria PWM-kontrollerite töö kirjeldus (allalaadimine).
- Artikkel "Flyback-lülitustoiteallikate areng", S. Kosenko (allalaadimine). Artikkel ilmus 2002. aasta ajakirjas "Raadio" nr 7-9.
Läbivaatamiseks soovitame tungivalt STC SITi dokumenti, mis on PWM UC3845 (K1033EU16) kõige edukam venekeelne kirjeldus. (Lae alla).
UC3842A ja UC3842B kiipide erinevus seisneb selles, et A tarbib kuni käivitamiseni vähem voolu.
UC3842-l on kaks korpuse valikut: 8pin ja 14pin, nende versioonide pistikupesad on oluliselt erinevad. Järgnevalt võetakse arvesse ainult 8-pin korpuse valikut.
PWM-kontrolleri tööpõhimõtte mõistmiseks on vajalik lihtsustatud plokkskeem.
Riis. UC3842 plokkskeem
Täpsema versiooni plokkskeem on vajalik mikrolülituse diagnoosimiseks ja toimivuse kontrollimiseks. Kuna me kaalume 8kontaktilist disaini, siis Vc on 7kontaktiline ja PGND 5kontaktiline.
Riis. UC3842 plokkskeem (üksikasjalik versioon)
Riis. UC3842 pinout
Siin peaks olema materjal tihvtide määramise kohta, kuid palju mugavam on lugeda ja vaadata praktilist skeemi UC3842 PWM kontrolleri ühendamiseks. Diagramm on joonistatud nii hästi, et see muudab mikroskeemi kontaktide otstarbest arusaamise palju lihtsamaks.
Riis. UC3842 ühendusskeem teleri toiteallika näitel
1. Komp:(Vene Parandus) veavõimendi väljund. PWM-kontrolleri normaalseks tööks on vaja kompenseerida tõrkevõimendi sagedusreaktsiooni, selleks ühendatakse tavaliselt määratud kontaktiga umbes 100 pF võimsusega kondensaator, mille teine kontakt on ühendatud. IC viigule 2. Kui selle kontakti pinget langetatakse alla 1 volti, väheneb impulsi kestus mikrolülituse väljundis 6, vähendades seeläbi selle PWM-kontrolleri võimsust.
2. Vfb: (vene keeles) Tagasiside pinge) tagasiside sisend. Selle kontakti pinget võrreldakse UC3842 PWM-kontrolleri sees genereeritud võrdluspingega. Võrdlustulemus moduleerib väljundimpulsside töötsüklit, mille tulemusena toiteallika väljundpinge stabiliseerub. Formaalselt on teise kontakti eesmärk väljundimpulsside kestuse lühendamine; kui seda rakendatakse üle +2,5 volti, siis impulsse lühendatakse ja mikroskeem vähendab väljundvõimsust.
3. C/S: (teine tähistus ma tunnen) (vene keeles) Praegune tagasiside) voolu piirsignaal. See kontakt tuleb ühendada takistiga lülitustransistori lähteahelas. Kui MOS-transistor on ülekoormatud, suureneb takistuse pinge ja teatud läve saavutamisel lakkab UC3842A töötamast, sulgedes väljundtransistori. Lihtsamalt öeldes on tihvt väljundi impulsi väljalülitamiseks, kui sellele rakendatakse pinget üle 1 volti.
4. Rt/Ct: (vene keeles) Sageduse seadistus) sisemise ostsillaatori sageduse seadistamiseks vajaliku ajastuse RC-ahela ühendus. R on ühendatud Vrefiga - võrdluspingega ja C on ühendatud ühise juhtmega (tavaliselt valitakse mitukümmend nF). Seda sagedust saab muuta üsna laias vahemikus, ülalt piirab seda võtmetransistori kiirus ja altpoolt impulsstrafo võimsus, mis sageduse vähenemisega väheneb. Praktikas valitakse sagedus vahemikus 35...85 kHz, kuid mõnikord töötab toiteallikas üsna normaalselt palju kõrgemal või palju madalamal sagedusel.
Ajastatud RC-ahela jaoks on parem loobuda keraamilistest kondensaatoritest.
5.Gnd: (vene keeles) Kindral) üldine järeldus. Ühist terminali ei tohiks ühendada vooluahela korpusega. See "kuum" maandus on ühendatud seadme korpusega läbi kondensaatorite paari.
6.Väljas: (vene keeles) Välju) PWM-kontrolleri väljund on ühendatud võtmetransistori paisuga läbi takisti või paralleelselt ühendatud takisti ja dioodi (anood paisule).
7.Vcc: (vene keeles) Toitumine) PWM-kontrolleri toitesisend, see mikrolülituse tihvt on varustatud toitepingega vahemikus 16 volti kuni 34 volti, pange tähele, et sellel mikroskeemil on sisseehitatud Schmidti päästik (UVLO), mis lülitab mikroskeemi sisse, kui toitepinge ületab 16 volti, kui sama pinge langeb mingil põhjusel alla 10 volti (teiste UC384X seeria mikroskeemide puhul võivad ON/OFF väärtused erineda, vt tüübihinnangute tabelit), siis see katkestatakse toitepingest. Mikroskeemil on ka ülepingekaitse: kui sellel olev toitepinge ületab 34 volti, lülitub mikroskeem välja.
8. Vref: sisemise referentspinge allika väljund, selle väljundvool on kuni 50 mA, pinge 5 V. Ühendatud ühe jaoturiga, kasutatakse kogu toiteallika U väljundi kiireks reguleerimiseks.
Natuke teooriat.
Väljalülitusahel, kui sisendpinge langeb.
Riis. Väljalülitusahel, kui sisendpinge langeb.
Alapinge lukustusahel ehk UVLO-ahel tagab, et Vcc on võrdne pingega, mis muudab UC384x väljundastme sisselülitamiseks täielikult töövõimeliseks. Joonisel fig. On näidatud, et UVLO-ahelal on sisse- ja väljalülitamise lävipinged vastavalt 16 ja 10. 6 V hüsterees takistab pinge juhuslikku sisse- ja väljalülitamist toiteallika ajal.
Generaator.
Riis. Generaator UC3842.
Sageduse seadistuskondensaatorit Ct laetakse Vrefist (5 V) läbi sageduse seadistustakisti Rt ja tühjeneb sisemine vooluallikas.
UC3844 ja UC3845 kiipidel on sisseehitatud loenduspäästik, mis tagab generaatori maksimaalse töötsükli 50%. Seetõttu tuleb nende mikroskeemide generaatorid seada soovitud lülitussagedusele kaks korda kõrgemale. Kiibigeneraatorid UC3842 ja UC3843 on seatud soovitud lülitussagedusele. UC3842/3/4/5 generaatorite perekonna maksimaalne töösagedus võib ulatuda 500 kHz-ni.
Voolu lugemine ja piiramine.
Riis. Jooksva tagasiside korraldamine.
Voolu-pinge muundamine toimub välise takistiga Rs, mis on ühendatud maandusega. RC-filter väljundlüliti emissioonide summutamiseks. Voolutundliku komparaatori UC3842 inverteeriv sisend on sisemiselt eelpingestatud 1 V võrra. Voolu piiramine toimub siis, kui pinge kontaktis 3 jõuab selle läviväärtuseni.
Viga signaali võimendi.
Riis. Veasignaali võimendi plokkskeem.
Mitteinverteerival veasisendil ei ole eraldi väljundit ja see on sisemiselt 2,5 volti eelpingestatud. Veavõimendi väljund on ühendatud viiguga 1, et ühendada välist kompensatsiooniahelat, võimaldades kasutajal juhtida muunduri suletud tagasisideahela sagedusreaktsiooni.
Riis. Kompensatsiooniskeem.
Kompensatsiooniahel, mis sobib mis tahes muunduri ahela stabiliseerimiseks täiendava voolutagasiside abil, välja arvatud induktiivvooluga töötavad tagasilöögi- ja võimendusmuundurid.
Blokeerimismeetodid.
UC3842 kiibi blokeerimiseks on kaks võimalust:
pinge suurendamine kontaktis 3 üle 1 volti,
või pinge tõstmine kontaktis 1 tasemeni, mis ei ületa kahe dioodi pingelangust maanduspotentsiaali suhtes.
Kõigi nende meetodite tulemusel seadistatakse PWM-koparaatori väljundis KÕRGE loogikapinge tase (plokkskeem). Kuna PWM-riivi peamine (vaikimisi) olek on lähtestusolek, hoitakse PWM-i komparaatori väljundit madalana, kuni kontaktide 1 ja/või 3 olek muutub järgmisel kellaperioodil (periood, mis järgneb küsimus). kellaaeg, mil tekkis olukord, mis nõudis mikrolülituse blokeerimist).
Ühendusskeem.
PWM-kontrolleri UC3842 lihtsaim ühendusskeem on oma olemuselt puhtalt akadeemiline. Ahel on lihtsaim generaator. Vaatamata oma lihtsusele see skeem töötab.
Riis. Lihtsaim ühendusskeem 384x
Nagu diagrammil näha, on UC3842 PWM-kontrolleri tööks vaja ainult RC-ahelat ja toidet.
PWM-kontrolleri UC3842A PWM-kontrolleri ühendusskeem teleri toiteallika näitel.
Riis. Toiteallika skeem UC3842A jaoks.
Diagramm annab selge ja lihtsa ülevaate UC3842A kasutamisest lihtsas toiteallikas. Diagrammi on lugemise hõlbustamiseks veidi muudetud. Ahela täisversiooni leiate PDF-dokumendist "Toiteallikad 106 vooluahelat" Tovarnitsky N.I.
PWM-kontrolleri UC3843 PWM-kontrolleri ühendusskeem D-Linki ruuteri JTA0302E-E toiteallika näitel.
Riis. UC3843 toiteskeem.
Kuigi vooluahel on tehtud UC384X standardühenduse järgi, on aga R4 (300k) ja R5 (150) standarditest välja võetud. Kuid edukalt, ja mis kõige tähtsam, loogiliselt jaotatud ahelad aitavad mõista toiteallika tööpõhimõtet.
Toiteallikas põhineb UC3842 PWM-kontrolleril. Diagramm ei ole ette nähtud kordamiseks, vaid on ainult informatiivsel eesmärgil.
Riis. Standardne ühendusskeem andmelehelt (skeemi on kergema mõistmise huvides veidi muudetud).
PWM-põhise toiteallika UC384X remont.
Kontrollimine välise toiteallika abil.
Riis. PWM-kontrolleri töö simulatsioon.
Toimimist kontrollitakse ilma mikrolülitust toiteallikast lahti jootamata. Enne diagnostika tegemist tuleb toide 220V võrgust lahti ühendada!
Rakendage välisest stabiliseeritud toiteallikast mikrolülituse viigule 7 (Vcc) pinge, mis on suurem kui UVLO sisselülituspinge, üldiselt üle 17 V. Sel juhul peaks UC384X PWM-kontroller töötama. Kui toitepinge on väiksem kui UVLO sisselülituspinge (16V/8,4V), siis mikrolülitus ei käivitu. UVLO kohta saad lähemalt lugeda siit.
Sisepinge referentsi kontrollimine.
UurimineUVLO
Kui väline toiteallikas võimaldab pinget reguleerida, on soovitatav kontrollida UVLO tööd. Muutes viigu 7 (Vcc) pinget UVLO pingevahemikus, ei tohiks kontakti 8 (Vref) = +5 V võrdluspinge muutuda.
Pin 7 (Vcc) ei ole soovitatav anda pinget 34 V või rohkem. Võimalik, et UC384X PWM kontrolleri toiteahelas on kaitsev zeneri diood, siis ei ole soovitatav seda zeneri dioodi üle tööpinge toita.
Generaatori ja generaatori väliste ahelate töö kontrollimine.
Kontrollimiseks vajate ostsilloskoopi. Tihvti 4 juures (Rt/Ct) peaks olema stabiilne “saag”.
Väljundjuhtsignaali kontrollimine.
Kontrollimiseks vajate ostsilloskoopi. Ideaalis peaksid kontakti 6 (Väljas) impulsid olema ristkülikukujulised. Uuritav vooluahel võib aga näidatust erineda ja siis tuleb välised tagasisideahelad välja lülitada. Üldpõhimõte on näidatud joonisel fig. – selle aktiveerimisega käivitub UC384X PWM-kontroller garanteeritult.
Riis. UC384x töötamine väljalülitatud tagasisideahelatega.
Riis. Näide reaalsetest signaalidest PWM-kontrolleri töö simuleerimisel.
Kui juht-PWM-kontrolleriga (nt UC384x) toiteallikas ei lülitu sisse või lülitub sisse pika viivitusega, siis kontrollige selle m/s toiteallikat (7. kontakti) filtreeriva elektrolüütkondensaatori väljavahetamisega. Samuti on vaja kontrollida esialgse käivitusahela elemente (tavaliselt kaks järjestikku ühendatud 33-100kOhm takistit).
Toitetransistori (väljatransistori) asendamisel juhtseadmega m/s 384x kontrollige kindlasti takistit, mis toimib vooluandurina (asub väljalüliti allika juures). Selle takistuse muutust oomi nominaalosa juures on tavapärase testriga väga raske tuvastada! Selle takisti takistuse suurenemine põhjustab toiteploki voolukaitse vale toimimise. Sel juhul võite väga pikka aega otsida sekundaarahelate toiteallika ülekoormuse põhjuseid, kuigi neid pole üldse.