Ka3842 схема блока питания

Ka3842 схема блока питания

9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Схемы и печатные платы блоков питания на микросхемах UC3842 и UC3843

Микросхемы для построения импульсных блоков питания серии UC384x сравнимы по популярности со знаменитыми TL494. Они выпускаются в восьмивыводных корпусах, и печатные платы для таких БП получаются весьма компактными и односторонними. Схемотехника для них давно отлажена, все особенности известны. Поэтому данные микросхемы, наряду с TOPSwitch, могут быть рекомендованы к применению.

Итак, первая схема — БП мощностью 80Вт. Источник:

Собственно, схема — практически из даташита.

нажми, чтобы увеличить
Печатная плата довольно компактная.


Файл печатной платы: uc3842_pcb.lay6

В данной схеме автор решил не использовать вход усилителя ошибки из-за его высокого входного сопротивления, дабы избежать наводок. Вместо этого сигнал обратной связи заведён на компаратор. Диод Шоттки на 6-ом выводе микросхемы предотвращает возможные выбросы напряжения отрицательной полярности, которые могут быть в виду особенностей самой микросхемы. Для уменьшения индуктивных выбросов в трансформаторе, его первичная обмотка выполнена с секционированием и состоит из двух половин, разделённых вторичной. Межобмоточной изоляции должно быть уделено самое пристальное внимание. При использовании сердечника с зазором в центральном керне, внешние помехи должны быть минимальны. Токовый шунт сопротивлением 0,5 Ом с указанным на схеме транзистором 4N60 ограничивают мощность в районе 75Вт. В снаббере применены SMD-резисторы, которые включены параллельно-последовательно, т.к. на них выделяется ощутимая мощность в виде тепла. Данный снаббер можно заменить диодом и стабилитроном на 200 вольт (супрессором), но говорят, что при этом увеличится количество импульсных помех от блока питания. На печатной плате добавлено место под светодиод, что не отражено на схеме. Также следует добавить параллельно выходу нагрузочный резистор, т.к. на холостом ходу БП может вести себя непредсказуемо. Большинство выводных элементов на плате установлены вертикально. Питание микросхемы снимается на обратном ходе, поэтому при переделке блока в регулируемый, следует поменять фазировку обмотки питания микросхемы и пересчитать количество её витков, как для прямоходовой.

Следующие схема и печатная плата — из этого источника:

Размеры платы — чуть больше, но здесь сесть место под чуть более крупный сетевой электролит.


Схема практически аналогична предыдущей:


нажми, чтобы увеличить
На плате установлен подстроечный резистор для регулировки выходного напряжения. Аналогично, микросхема запитана от обмотки питания на обратном ходу, что может привести к проблемам при широком диапазоне регулировок выходного напряжения блока питания. Чтобы этого избежать, следует так же поменять фазировку этой обмотки и питать микросхему на прямом ходу.


Файл печатной платы: uc3843_pcb.dip

Микросхемы серии UC384x взаимозаменяемы, но перед заменой нужно свериться, как расчитывается частота для конкретной микросхемы (формулы отличаются) и каков максимальный коэффициент заполнения — отличаются вдвое.

Для расчёта обмоток трансформатора можно воспользоваться программой Flyback 8.1. Количество витков обмотки питания микросхемы на прямом ходу можно определить по соотношению витков и вольт.

Если кто-то будет делать источники питания по этим схемам или платам — просьба поделиться результатами.

Как проверить микросхему UC3842

Микросхема ШИМ-контроллера UC3842 является самой распространенной при построении блоков питания мониторов. Кроме того, эти микросхемы применяются для построения импульсных регуляторов напряжения в блоках строчной развертки мониторов, которые являются и стабилизаторами высоких напряжений и схемами коррекции растра. Микросхема UC3842 часто используется для управления ключевым транзистором в системных блоках питания (однотактных) и в блоках питания печатающих устройств. Одним словом, эта статья будет интересна абсолютно всем специалистам, так или иначе связанным с источниками питания.

Выход из строя микросхемы UC 3842 на практике происходит довольно часто. Причем, как показывает статистика таких отказов, причиной неисправности микросхемы становится пробой мощного полевого транзистора, которым управляет данная микросхема. Поэтому при замене силового транзистора блока питания в случае его неисправности, настоятельно рекомендуется проводить проверку управляющей микросхемы UC 3842.

Существует несколько методик проверки и диагностики микросхемы, но наиболее эффективными и простыми для применения на практике в условиях слабо оснащенной мастерской являются проверка выходного сопротивления и моделирование работы микросхемы с применением внешнего источника питания.

Для этой работы потребуются следующие приборы:

  • 1) мультиметр (вольтметр и омметр);
  • 2) осциллограф;
  • 3) стабилизированный источник питания (источник тока), желательно регулируемый с напряжением до 20-30 В.

    Можно выделить два основных способа проверки исправности микросхемы:

  • проверка выходного сопротивления микросхемы;
  • моделирование работы микросхемы.

    Функциональная схема приводится на рис.1, а расположение и назначение контактов на рис.2.

    Проверка выходного сопротивления микросхемы

    Очень точную информацию об исправности микросхемы дает ее выходное сопротивление, так как при пробоях силового транзистора высоковольтный импульс напряжения прикладывается именно к выходному каскаду микросхемы, что в итоге и служит причиной ее выхода из строя.

    Выходное сопротивление микросхемы должно быть бесконечно большим, так как ее выходной каскад представляет собой квазикомплиментарный усилитель.

    Проверить выходное сопротивление можно омметром между контактами 5 (GND) и 6 (OUT) микросхемы (рис.3), причем полярность подключения измерительного прибора не имеет значения. Такое измерение лучше производить при выпаянной микросхеме. В случае пробоя микросхемы это сопротивление становится равным нескольким Ом.

    Если же измерять выходное сопротивление, не выпаивая микросхему, то необходимо предварительно выпаять неисправный транзистор, так как в этом случае может «звониться» его пробитый переход «затвор-исток». Кроме того, при этом следует учесть, что обычно в схеме имеется согласующий резистор, включаемый между выходом микросхемы и «корпусом». Поэтому у исправной микросхемы при проверке может появиться выходное сопротивление. Хотя, оно обычно не бывает меньше 1 кОм.

    Таким образом, если выходное сопротивление микросхемы очень мало или имеет значение близкое к нулю, то ее можно считать неисправной.

    Моделирование работы микросхемы

    Такая проверка проводится без выпаивания микросхемы из блока питания. Блок питания перед проведением диагностики необходимо выключить!

    Суть проверки заключается в подаче питания на микросхему от внешнего источника и анализе ее характерных сигналов (амплитуды и формы) с помощью осциллографа и вольтметра.

    Порядок работы включает в себя следующие шаги:

      1) Отключить монитор от сети переменного тока (отсоединить сетевой кабель).
      2) От внешнего стабилизированного источника тока подать на контакт 7 микросхемы питающее напряжение более 16В (например, 17-18 В). При этом микросхема должна запуститься. Если питающее напряжение будет менее 16 В, то микросхема не запустится.
      3) С помощью вольтметра (или осциллографа) измерить напряжение на контакте 8 (VREF) микросхемы. Там должно быть опорное стабилизированное напряжение +5 В постоянного тока.
      4) Изменяя выходное напряжение внешнего источника тока, убедиться в стабильности напряжения на контакте 8. (Напряжение источника тока можно изменять от 11 В до 30 В, при дальнейшем уменьшении или увеличении напряжения микросхема будет отключаться, и напряжение на контакте 8 будет пропадать).
      5) Осциллографом проверить сигнал на контакте 4 (CR). В случае исправной микросхемы и ее внешних цепей на этом контакте будет линейно изменяющееся напряжение (пилообразной формы).
      6) Изменяя выходное напряжение внешнего источника тока, убедитесь в стабильности амплитуды и частоты пилообразного напряжения на контакте 4.
      7) Осциллографом проверить наличие импульсов прямоугольной формы на контакте 6 (OUT) микросхемы (выходные управляющие импульсы).

    Если все указанные сигналы присутствуют и ведут себя в соответствии с вышеприведенными правилами, то можно сделать вывод об исправности микросхемы и ее правильном функционировании.

    В заключение хочется отметить, что на практике стоит проверить исправность не только микросхемы, но и элементов ее выходных цепей (рис.3). В первую очередь это резисторы R1 и R2, диод D1, стабилитрон ZD1, резисторы R3и R4, которые формируют сигнал токовой защиты. Эти элементы часто оказываются неисправными при пробоях

    Лабораторный импульсный блок питания. Часть 1. ЛБП на микросхемах серии 38xx: TL3842, UCC3804

    Схемы ЛБП, опубликованных в свое время в различных технических журналах, довольно громоздки, несмотря на неплохие параметры (много из этих схем мне довелось изготавливать). Думаю, что понятие «лабораторный» не должно ассоциироваться с большим объемом и неподъемной массой.

    Я считаю основными характеристиками ЛБП:
    1. Надежность.
    2. Мобильность (для меня это важно) а, значит, малый вес и габариты.
    3. Минимальные потери на регулирующем силовом элементе.
    4. Высокие регулировочные и нагрузочные характеристики.
    5. Доступность и дешевизна комплектующих.
    6. Минимальная сложность схемы.
    7. Простота в изготовлении и настройке.
    7. Хорошая повторяемость и, конечно, — малые временные затраты на сборку девайса.

    Понятно, что малые габариты и вес, высокий КПД и приличная мощность, — все это можно совместить лишь в импульсном блоке питания. Именно в этом направлении пытался продвинуться и я, собрав и испытав несколько незамысловатых схем импульсных ЛБП, о которых речь пойдет ниже. Все схемы собраны с применением элементной базы от старых компьютерных БП и электронных трансформаторов «Ташибра» и им подобных.

    Как и говорилось выше, упор при конструировании данного ЛБП, как и всех последующих, делается на имеющиеся комплектующие, поэтому и предлагается здесь не технология изготовления каких-либо узлов (намотка дроссля или трансформатора), а подбор ИЗ ТОГО, ЧТО ЕСТЬ, коль уж, речь идет о достаточно быстром и бесдефицитном изготовлении ЛБП.
    Безусловно, найдется пара узлов, нуждающихся в модернизации, но в большинстве случаев постараемся избегать ненужных трудозатрат.
    Если согласны с такой концепцией, читаем дальше.

    была собрана и испытана на популярной серии микросхем 38ХХ. В конструкции применялись микросхемы TL3842 и UCC3804. При тестировании схемы на ее вход подавались напряжения от 42 до 60В. Снимаемые токи достигали величины до 4А в диапазоне регулировки от 3 до 35В (до 50В при входном напряжении 60В).
    Эта схема, как и все последующие, описанные здесь, существовала и тестировалась лишь на беспаечной макетке, что значительно скрадывало ее эксплуатационные характеристики, как если бы схема была собрана на печатной, грамотно разведенной, плате.

    Работа ЛБП происходит следующим образом. После подачи питания на ЛБП, на 7 вывод ШИ-регулятора DA1 подается напряжение 12В от параметрического стабилизатора R1/VD1, достаточное для его включения. Встроенный стабилизатор напряжения микросхемы «оживает» и начинает работать тактовый генератор, частота которого определяется компонентами R6, C4. Практически сразу же на выходе DA1 (pin 6) появляется положительный импульс, фронтом открывающий полевой транзистор VT1, который, в свою очередь, открывает составной силовой ключ на транзисторах VT2, VT3, осуществляющий в открытом состоянии «накачку» контура, образованного дросселем L1, конденсатором С3 и сопротивлением нагрузки.

    Читать еще:  Led светильники на солнечных батареях

    Как только напряжение в точке соединения элементов P1-R8 достигнет порога срабатывания усилителя ошибки (2,5В), импульс на выводе 6 микросхемы перестает существовать, запирая своим спадом транзисторы ключей в ожидании разряда контура, отдающего накопленную энергию в нагрузку. При напряжении ниже порога срабатывания усилителя ошибки, процесс «накачки» контура, с последующей отдачей энергии в нагрузку, возобновляется.

    В качестве лирического отступления замечу, что ШИМ-управляемые ЛБП по большому счету — нонсенс, т. к. при простой схемотехнике, сопоставимой по сложности с линейными регулируемыми источниками питания, весьма трудно добиться внятного ШИ-регулирования из-за плохой привязки процессов, происходящих в реактивных накопительных цепях ШИ-регулируемых БП, к собственно регулируемому выходному напряжению. Мы пойдем другим путем и легко допустим сваливание ШИ-регулятора в обычный релейный режим, где пропуск 4-5 импульсов на такт регулирования будет считаться нормой. Чтобы при этом не происходило характерного свиста или гудения дросселя, повысим частоту тактового генератора ШИ-регулятора, уменьшим индуктивность дросселя.

    Таким образом, ШИ-регулирование будет происходить не всегда, а лишь на участках регулирования, требующих частой «накачки» контура — на «холостом ходу» ЛБП, либо в зависимости от потребляемого тока — при подключенной нагрузке. Все остальное время работа ШИ-регулятора будет блокирована малой активностью контура, накопившего, но не отдавшего энергию, вследствии чего, напряжение на входе усилителя ошибки будет удерживаться значительное время.

    Налаживание схемы заключается в подборе накопительного дросселя L1 и уточнении номиналов резисторов R8/P1. Частота генератора DA1 может быть выбрана в диапазоне 25-80кГц (что справедливо и для других схем на базе ШИМ 38ХХ) с учетом того, что индуктивность дросселя должна быть большей для меньшей частоты и наоборот. Сам дроссель должен работать без нагрева в заданом диапазоне токов, следовательно, габариты его магнитопровода не должны минимизироваться. Все дроссели, используемые в экспериментах с импульсными ЛБП были изъяты из выходных силовых цепей компьютерных БП и применялись как есть — без перемотки. Наиболее подходящими оказались дроссели на кольцах с внешним диаметром 28-32 мм, используемые когда-то в 3,3-вольтовых шинах питания компьютерных БП. Обмотки этих дросселей содержат 15-25 витков провода диаметром 1,0-1,3 мм, а индуктивность варьируется от 30 до 120 микрогенри.

    О прочих компонентах схемы. Для DA1 с названием UCC3804, указанной на схеме, напряжение запуска составляет 12В. Для микросхем TL3842, так же испытанных в этом ЛБП, напряжение запуска — не менее 17В. В качестве VT1 использован КП501А (240mA/180V), который можно заменить на биполярный транзистор, как показано на схеме Б. Правда, полевой транзистор гораздо лучше справляется с ролью драйвера ключа и не нуждается в подборе сопротивлений, обладая лучшими пороговыми свойствами. VT2 — 2N5401 (0,8A/200V); VT3 — 2SC5200 (15A/230V). Транзистор VT3 при необходимости можно заменить на прибор противоположной проводимости, выполнив ключ, как показано на схеме В. Мощность каждого из резисторов, примененных в схеме, не превышает полуватта. Входной электролитический конденсатор большой емкости (отсутствующий на схеме) устанавливается по вкусу в соответствии с входным напряжением, — в случае применения классического трансформатора.

    В случае использования данного ЛБП с электронным трансформатором, необходимости особой в конденсаторе нет. Почему? Об этом несколько позже.

    Плюсы ЭТОГО ЛБП: простая схемка, возможны небольшие габариты конструктива, малый нагрев, позволяющий использование силового ключа без радиатора при токе до 2-х Ампер (при использоваиии указанного транзистора VT3-гарантировано), неплохая стабилизация (провал напряжения в диапазоне от 5 до 30В и подключении нагрузки, обеспечивающей ток не менее 3-х Ампер , составил не более 0,2В), бесшумная работа в рабочем диапазоне токов и напряжений, нет сложностей в настройке, возможность подачи достаточно высоких входных напряжений, определяемых лишь электрическими характеристиками полупроводниковых приборов и номиналами резисторов (в разумных, конечно, пределах).

    Минусы: пульсации с частотой коммутации ключа при максимальной нагрузке достигают 200 мВ, желательна экранировка конструкции, нет защиты от КЗ (но и задача такая перед автором не стояла, а на базе данного ШИ-регулятора защита реализуется легко). Плавность регулировки так же не мешало бы улучшить путем добавления в цепь регулирования дополнительного потенциометра.

    Следующая схема имеет несколько лучшие характеристики по сравнению со Схемой 1, имея на порядок меньший уровень пульсаций во всем диапазоне регулировки выходного напряжения от +1,2 до +30В.

    Концепция построения подобных схем известна мне, по меньшей мере с 1979 года, когда впервые в журнале «Радио» я увидел схему лабораторного БП, где обычный линейный регулируемый стабилизатор был совмещен со схемой импульсного регулятора, что позволяло данному ЛБП обрести характеристики линейного регулятора с высоким КПД, малыми пульсациями и высоким коэффициентом стабилизации.

    Импульсный регулятор отслеживал падение напряжения на силовых электродах регулирующего транзистора стабилизатора, и в момент достижения напряжения между его входным и выходным электродами значения в 2В, прекращал подачу напряжения в LC-контур, установленный на входе линейного стабилизатора. Таким образом, при любом значении напряжения, установленного на выходе линейного стабилизатора, падение напряжения на его силовых электродах (К-Э или Э-К, — неважно в данном случае) не превышало 2-х Вольт. В самом худшем случае, мощность, рассеиваемая на транзисторе, не превысила бы 10Вт, при том, что стабилизатор был расчитан на выходной ток 5А. Что меня останавливало тогда от сборки этого ЛБП, так это большое количество деталей, которых у меня тогда не было вовсе, как, впрочем, и средств для их приобретения.

    Ну, что же, ЛБП, изображенный на схеме 2, является эхом того самого, описанного в журнале «Радио» ЛАБОРАТОРНОГО БП. Эхом достаточно далеким, т. к. в различной технической литературе этот концепт в различных схемных воплощениях засвечивался не раз.

    Как и в Схеме 1, ШИ-регулятор выполнен на микросхеме семейства 38ХХ (DA1), где усилитель ошибки выполняет лишь команды оптрона IC1, отслеживающего, собственно, падение напряжения на входе-выходе микросхемы DA2, являющейся классическим линейным стабилизируемым регулятором — КР142ЕН22А. Эта микросхема способна выдать ток до 7,5А при регулировке выходного напряжения от 1,2 до 37В.
    Многим ЕН22А нравится именно поэтому. Но не все так просто. Мощность, которую способна выдержать микросхема, всего 30Вт. Посчитаем. При входном напряжении 40В и выходном — 30В, ток 3А будет для нее максимальным. Да и при использовании ее в обычном линейном режиме понадобится радиатор больших размеров. Ну, а, если представить, что падение напряжения на силовых электродах этой микросхемы не будет превышать 3-х Вольт?

    Правильно. Это нам подойдет. Напряжение зажигания светодиода оптрона около 1,5В. Еще 0,7В упадет на последовательно включенным со светодиодом оптрона диоде VD1 и токоограничительном резисторе R2 при рабочем токе через светодиод около 10 мА — 0,33В при номинале R2 — 33Ома = 2,53В. Приблизительно. Минимальное падение напряжения на электродах микросхемы не должно быть меньше этого значения, т. к. меньшее падение напряжения на силовых электродах микросхемы может ухудшить параметры стабилизатора. Поэтому, нанеся некоторый ущерб КПД, можем увеличить сопротивление R2 до 200-300Ом.

    Эксперементально доказано, что светодиоды оптронов зажигаются уже при токе 1 мА, а «светочувствительности» входа ошибки DA1 хватает для срабатывания ШИ-регулятора. Впрочем, все познается в эксперименте и при возможном повторении конструкции, подбор номинала R2 все равно будет необходим, если только кого-то не устроят значения по умолчанию.

    Ключ на мощном полевом транзисторе (пробовались IRFP460A, IRF1407, 55N80) имеет стандартное включение по отношению к DA1 и пусть никого не смущает то обстоятельство, что выход ЛБП не имеет «общего» провода.

    О деталях. Дроссель — все тот же. Оптрон использовал первый попавшийся LV817. Другие не пробовал, но думаю, что результат при использовании других оптронов получится не хуже.

    Наладка заключается в установке диапазона выходных напряжений (путем подбора дросселя, сопротивлений R10, 11), установке оптимального падения напряжения на DA2 путем подбора R2. Схема работоспособна в широком диапазоне входных напряжений (номиналы ориентированы 40-60В по входу).

    Все плюсы ЛБП по схеме 2 уже расписаны в тексте. Можно добавить лишь то, что при проверке на нагрев, все силовые компоненты схемы, включая транзистор параметрического стабилизатора, были расположены на одном небольшом радиаторе. При токе 3А нагрев радиатора не был ощутимым. Он был просто теплым. Схема самая простая из тех (данного концепта), что мне доводилось встречать ранее.

    Из минусов: Требуется параметрический стабилизатор для питания DA1, что несколько снижает общий КПД. Ну и, немного больше деталей по сравнению с предыдущей схемой. Остальные минусы найдете сами.

    Спасибо за внимание!
    Продолжение следует…

    Ka3842 схема блока питания

    Сообщение iEugene0x7CA » 07 фев 2013, 22:50

    Собственно, исчерпав свои запасы совковых железных трансформаторов, я обратил взоры на то, что было на прилавках. Оказалось, железные трансформаторы ОЧЕНЬ дорогие для своих габаритов, мощности, и обалденно сложной конструкции, импульсники дешевле, но тоже не так доступны. Окинув взглядом комнату, я увидел кучу китайских ATX PSU, чинить их безпонтово, так что они стали донорами обратноходовых трансов с обмотками самопитания инвертора, в роли которого выбрал я флайбек на UC3842 со стабилизацией на TL431.
    Выбрал БП на микрухе с надеждой на очень простую отладку. А оказалось наоборот.

    Короче, для ознакомления был выбран вот этот, самый простой обвяз:

    Собрано все строго следуя схеме, на столь нелюбимой вами беспаечной макетке, имеется балласт по питанию(лампочка 40 Вт), нагрузка- 100 Ом резистор(напряжение регулируется от 1 до 18 вольт).
    Как можно догадаться, сюда я пишу потому, что эта штука не заработала как надо.
    Проблемы: основная состоит в нестабильности выходного напряжения, регулировать я его могу, но с увеличением нагрузки пропорционально падает и напряжение, вторичная в странной работе самопитания, пока мало что про нее могу сказать, ибо сейчас питание внешнее.
    Пробовал менять фазировки транса, и так и так все работает, но в одном случае имеется тиканье(из трансформатора), в другом шорох. Проутюживать схему осциллом пока стремаюсь, ибо не уверен, можно ли(если что, у меня С1-69, внутри имеется большой, зеленый трансформатор).
    Так собственно, что посоветуете, в чем косяк?
    P.S.
    Знал ведь, что надо было что-нить такое собирать:
    http://www.pocketmagic.net/wp-content/u . smps_3.png

    Читать еще:  12 Или 24 вольта что лучше

    Сообщение BSVi » 07 фев 2013, 22:56

    Сообщение iEugene0x7CA » 07 фев 2013, 23:29

    Ну, писалось же, что только ради ознакомления. Разумеется, синфазные дроссели, термисторы, варисторы, снабберы первички, ферритовые бусинки, все это будет уже в финальной версии, под которую уже будет печатка.
    Кстати, только написав сочинение, у меня произошел сдвиг!
    Оказалось, что используемый мною оптрон- эпический Слоупок, еле-еле держит 30 кГц, это PC817, надо будет прикупить что-нить более резвое. Это из-за него похоже у меня пульсации 10 мВ на выходе и шорох из трансформатора(хотя он наверное еще и из-за отсутствия снаббера). Кроме того, еще раз сменив фазировку, к моему удивлению, схема заработала, мощность выдается годная, фет холодный, падения напряжения нету(нагрузка 2 Вт пока, но это уже прорыв).

    Так собственно, можно ли мой осцилл тыкать в розетку, или нет?
    P.S.
    Блин, нашел статейку про компенсацию ОС. Вспомнил, почему тогда еще ее не прочитал. Придется наверстать.

    Сообщение BSVi » 07 фев 2013, 23:36

    Сообщение iEugene0x7CA » 09 фев 2013, 14:10

    Методом научного тыка было обнаружено, что регулируя частотозадающую RC, можно словить момент, когда транс перестает издавать жуткое шипение, однако при этом опять теряется стабилизация(это уже при нагрузке в 8 Вт). Не знаю, что это означает.
    Все, я так понимаю, что без осцилла здесь никуда. Придется разобрать макет до покупки развязывающего транса, а учитывая, что я простудился и выходные пролежу в кровати, будет это минимум на следующих.

    Эх, а ведь надеялся собрать на скорую руку, но выходит из этого целая эпопея с доп. затратами, где каждый Вт выходной мощности нужно отбивать мечем и магией.
    P.S.
    Может это микруха такая капризная, параллельно попробую схемы на рассыпухе(почему-то коммерческие китайские БП отлично на них работают, да и вых. мощность у них измеряется десятками Вт), и на серии TNY.

    Сообщение webkirov » 09 фев 2013, 16:45

    Немного в сторону: по расчету импульсных и низкочастотных трансформаторов есть хорошая книга Хныков А.В. «Теория и расчёт многообмоточных трансформаторов».

    Я на скорую руку, если нужен маломощный БП, использую программу VIPer и, соответвтвенно, VIPer’овские микросхемы от ST. Работает без шаманств.

    Сообщение BSVi » 09 фев 2013, 17:12

    Сообщение iEugene0x7CA » 11 фев 2013, 19:43

    BSVI, что же ты о ценной инфе умалчиваешь?
    http://bsvi.ru/mikrosxemy-topswitch/
    Мне ведь всего то и нужно, что маленький, простейший в сборке питальник на 15-20Вт, который бы просто работал.
    Без прочтения чьей-нибудь дипломной работы для его постройки.

    Кстати, научился разбирать залитые лаком/эпоксидкой импульсные трансы из старых БП без разлома феррита(проварка в трансформаторном масле при температуре в 300 градусов), теперь есть возможность намотать свои обмотки.
    Собственно, возникают на почве всего этого такие вопросы:
    1. Какую лучше использовать в моем случае микруху из серии TOPSwitch? (из обычно имеющихся на киевских рынках).
    Их там очень много, а я с этой серией никогда не работал. Кстати, для моих маломощных целей пойдет микруха в DIP?
    А то эти Pentawatt’ы с моей макеткой не совместимы чуток.
    2. Какую примерно мощность можно выжать из этого феррита?
    (Материал ХЗ какой, размеры 27x20x5, зазор 0.5 мм):

    3. Зачем нужен этот зазор? Я давно еще гуглил на тему, но конкретного ответа так и не нашел.
    4. Что это за желтый скотч, которым обматывают ферритовые трансы?

    Буду признателен за помощь.

    Сообщение BSVi » 11 фев 2013, 22:16

    Сообщение N1X » 12 фев 2013, 13:50

    Сообщение iEugene0x7CA » 12 фев 2013, 23:47

    N1X:
    Не беспокойся, я уже как-то экспериментировал с горящим маслом и водой у себя в ванной. Если вкратце, то закончилось это дело двухметровым огненным столбом и получением по щам от родителей за копоть на потолке.

    После подобного опыта, варил транс я в кофеварке с термометром, убрав всю воду в радиусе двух метров, стоя в противогазе ГП-5, чтобы при всяком пожарном не обожгло лицо. Видел ли эту картину случайный сосед с дома напротив- узнаем в ближайшее время от одного любителя леопардовых ковров.
    P.S.
    В воде отлично варятся только совковые строчники, импульсные трансы из китай-БП ни в какую, не раз пробовал.

    Сообщение iEugene0x7CA » 21 фев 2013, 03:56

    Эх блин, что-то мне совсем не везет с микрухами-драйверами для сетевого ИИП.
    Только что умудрился намотать транс, собрать схемку БП на TNY268, и. Всего-лишь из-за одной ошибки в миг поджарить тиньку за 12 грн. Не в ту сторону воткнул UF4007, итого, через супрессор ток пошел в обход первички транса. Хорошо хоть через балластную лампочку запускал, иначе был бы осколочный взрыв.
    Кстати интересно, но все коммерческие БП, которые я видел, собраны на расспухе. Попробовать что ли тоже.
    P.S.
    Собственно, весь день после мучений в универе я проспал, так что сегодня ночью делать мне нечего, от чего напишу о плодах всего-лишь прошлой недели интереса к импульсным БП, часть которой я провалялся с температурой:

    Начнем с ближайшего!
    1. Это китайский БП, из него торчал шнур с Molex разъемом(5В, GND, GND, 12В, как у БП стандарта ATX для питания жестаков и опт. приводов), реально напряжение было около 4В и 11В, он у нас с моего детства, просто лежал без дела все время. Тут внезапно захотел я запитать от него CD-привод. Запитал, БП поработал, и через пару минут в нем что-то взорвалось. Разобрал, оказалось, банально навернулся выходной кап 5В линии, хотел уже запихнуть обратно в коробку, как внезапно обратил внимание на деталюшку SB431(китайский аналог TL’ки). Тут мне пришла в голову идея, выбросить силовой транс и линейную стабилизацию для драйвера теслы, поставить импульсник. Заменив пару стабилитронов(защита перенапряга) и один резистор, я получил шикарный 15.5В/6.0В питальник сразу и для логики, и для UCC’шек. Profit!

    2. Теперь дальний. Это «дырявый» БП с киевских рынков, таких тут навалом. Предыстория:
    После обзора BSVI’ем MeanWell PS-15-24, еще давно, я пошел на рынок, чисто взглянуть, по чем они. Я заметил, что 12В блоки гораздо дешевле чем аналогичные на 15В, «ибо их больше, что они разные совсем, что из 12 не сделать 15», и все такое, это с пеной вокруг рта мне доказывал продавец из двухэтажного магаза на Кардачах.
    Значит, купил я дырявый, нерабочий 12В ИИП, за десятку на Харьковском, заменил один кап, получил рабочий за 59 грн. Недавно еще раз разобрал, и. Увидел знакомые циферки!
    Это был SOT-23 с надписью «4 3 1», да, с пробелами. Выпаял, проверил, это реально TL’ка, заменил один SMD резюк и потенциометр, и получил шикарный регулируемый ИИП с напряжением от 3.9В до 22В. Зашибисеньки, оказалось, что вся серия дырявых БП отличается лишь одной крохотной деталькой, SMD резюком.

    3. Титанового цвета ATX БП:
    Значит, недавно почувствовал я нехватку термопрокладок под TO-247 в своем загашнике. Спросил на одном рынке, спросил на другом. Нигде нету! Есть только странные толстые плитки из какой-то белой керамики, за 20 грн/шт, ага. Очевидное решение- купить за десятку нерабочий ATX БП, распотрошить, PROFIT! Собственно, купил на Харьковском, выбрал БП потяжелее, покрасивше, принес домой. Начинаю разбирать, тут-же замечаю надпись «480W на торце»(при том, что стоит у мну сейчас на 460 Вт), смотрю внутрь, и понимаю, что БП довольно таки не хреновый, и что было бы прикольно его починить. Но состояние его оказалось самым клиническим случаем, которые я только видел. По порядку:
    1. Смотрим, визуально все вроде ОК.
    2. Подрубаем через 40 Вт лампочку БП к розетке, врубаем. Ничего, кондеры не зарядились. Присматриваюсь к фьюзу, а он, бедный, чуть ли не взорванный! Хрен с ним, меняю на аналогичный, врубаю, и. Тут начинаются спецэффекты!
    Запомнив место в2.71бов, вытаскиваю плату.
    3. Отпаиваем радиатор с ВВ силовухой, под ним видим, что место искрения в полном порядке, визуально. Смотрю по плате, что да где, и обалдеваю. Какой-то гений подал 310В на 0.125 Вт резистор, хотя сами они до 200В максимум, когда его пробьет- было делом времени. Выпаиваю резюк, замечаю черную точку посредине, меряю резистенс, 630 кОм, смотрю на полоски, 47 Ом. Да, есть разница. Заменил на 0.5 Вт. Норм. Заменил пару вылетевших 1n4148, один силовой фет(там оказались QFET, очень дохлые, поставил IRFP450, благо, у меня их много), запускаю. Ничего. Но кондеры зарядились(лампа кальнулась), хлопков нету. Проверяю 5В VSB. В наличии имеется. Подрубаю балластные CD-приводы, врубаю БП(рабочий режим). И ничего!
    И вот тут начался пипец. Прозвонка каждого полупроводника на плате, разрабы тоже сволочи, напихали кучу обвязок с резисторами на 10 Ом, из-за чего мультиметр часто показывал КЗ. 2 часа выпаивания и впаивания деталек ушли в пустую, все было ОК. Уже почти отчаявшись, я посмотрел на название ШИМ-контроллера. И. Уроды! Это был мой старый знакомый, UC3842!
    Тут я психанул, достал совковый транс на 200 Вт, спаял учеверитель до 300 вольт, и запитал БП от него(хорошо, что их можно постоянкой питать), стал осциллом прозванивать UC’шку. Оказалось, что она гуфнулась, и что самое обидное, она была раскалена, но поверхность ее была уже прожарена, так что никакого дымка мой нос не чуял. А ведь стоило всего потрогать микруху, извращаться бы не пришлось. Съездил на рынок, достал еще UC’шек, заменил.
    Врубаю.
    Тадааам! Заработал БП. Радости не было предела.
    Так как q-феты я сменил, транс там чуть ли не киловаттный, а защита по току всегда с запасом, думаю из этого БП гораздо больше теперь выжать можно, чем 480 Вт. Скоро поставлю трудится себе в комп. Посмотрел в инете, модель эта 2009-го года, сейчас стоит около 400 грн. так что, и развлекся, и профит получил. Правда снова придется ехать за еще одним БП на прокладки.

    Читать еще:  Deko 5 линий 6 очков лазерный уровень

    Ka3842 схема блока питания

    Статья посвящена устройству, ремонту и доработке источников питания широкого спектра аппаратуры, выполненных на основе микросхемы UC3842. Некоторые приводимые сведения получены автором в результате личного опыта и помогут Вам не только избежать ошибок и сберечь время при ремонте, но и повысить надежность источника питания.

    Начиная со второй половины 90-х годов выпущено огромное количество телевизоров, видеомониторов, факсов и других устройств, в источниках питания (ИП) которых применяется интегральная микросхема UC3842 (далее — ИС). По-видимому, это объясняется ее невысокой стоимостью, малым количеством дискретных элементов, нужных для ее «обвеса» и, наконец, достаточно стабильными характеристиками ИС, что тоже немаловажно. Варианты этой ИС, выпускаемые разными производителями, могут отличаться префиксами, но обязательно содержат ядро 3842.

    ИС UC3842 выпускается в корпусах SOIC-8 и SOIC-14, но в подавляющем большинстве случаев встречается ее модификация в корпусе DIP-8. На рис.1 представлена цоколевка, а на рис.2 — ее структурная схема и типовая схема ИП. Нумерация выводов дана для корпусов с восемью выводами, в скобках даны номера выводов для корпуса SOIC-14. Следует заметить, что между двумя вариантами исполнения ИС имеются незначительные различия. Так, вариант в корпусе SOIC-14 имеет отдельные выводы питания и земли для выходного каскада.

    Микросхема UC3842 предназначена для построения на ее основе стабилизированных импульсных ИП с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Поскольку мощность выходного каскада ИС сравнительно невелика, а амплитуда выходного сигнала может достигать напряжения питания микросхемы, то в качестве ключа совместно с этой ИС применяется n-канальный МОП транзистор. Россмотрим подробнее назначение выводов ИС для наиболее часто встречающегося восьмивыводного корпуса.

    1. Comp: этот вывод подключен к выходу усилителя ошибки компенсации. Для нормальной работы ИС необходимо скомпенсировать АЧХ усилителя ошибки, с этой целью к указанному выводу обычно подключается конденсатор емкостью около 100 пФ, второй вывод которого соединен с выводом 2 ИС.
    2. Vfb: вход обратной связи. Напряжение на этом выводе сравнивается с образцовым, формируемым внутри ИС. Результат сравнения модулирует скважность выходных импульсов, стабилизируя, таким образом, выходное напряжение ИП.
    3. C/S: сигнал ограничения тока. Данный вывод должен быть присоединен к резистору в цепи истока ключевого транзистора (КТ). При повышении тока через КТ (например, в случае перегрузки ИП) напряжение на этом резисторе увеличивается и, после достижения порогового значения, прекращает работу ИС и переводит КТ в закрытое состояние.
    4. Rt/Ct: вывод, предназначенный для подключения времязадающей RC-цепочки. Рабочая частота внутреннего генератора устанавливается подсоединением резистора R к опорному напряжению Uref и конденсатора C (как правило, емкостью около 3 000 пФ) к общему выводу. Эта частота может быть изменена в достаточно широких пределах, сверху она ограничивается быстродействием КТ, а снизу — мощностью импульсного трансформатора, которая падает с уменьшением частоты. Практически частота выбирается в диапазоне 35. 85 кГц, но иногда ИП вполне нормально работает и при значительно большей или значительно меньшей частоте. Следует заметить, что в качестве времязадающего должен применяться конденсатор с возможно большим сопротивлением постоянному току. В практике автора встречались экземпляры ИС, которые вообще отказывались запускаться при использовании в качестве времязадающего некоторых типов керамических конденсаторов.
    5. Gnd: общий вывод. Следует заметить, что общий провод ИП ни в коем случае не должен быть соединен с общим проводом устройства, в котором он применяется.
    6. Out: выход ИС, подключается к затвору КТ через резистор или параллельно соединенные резистор и диод (анодом к затвору).
    7. Vcc: вход питания ИС. Рассматриваемая ИС имеет некоторые весьма существенные особенности, связанные с питанием, которые будут объяснены при рассмотрении типовой схемы включения ИС.
    8. Vref: выход внутреннего источника опорного напряжения, его выходной ток до 50 мА, напряжение 5 В. Источник образцового напряжения используется для подключения к нему одного из плеч резистивного делителя, предназначенного для оперативной регулировки выходного напряжения ИП, а также для подключения времязадающего резистора.

    Рассмотрим теперь типовую схему включения ИС, представленную на рис.2.

    Рис.2 Типовая схема включения UC3842

    Как видно из принципиальной схемы, ИП рассчитан на напряжение сети 115 В. Несомненным достоинством данного типа ИП является то, что его с минимальными доработками можно использовать в сети с напряжением 220 В, надо лишь:

    Как уже упоминалось ранее, ИС имеет некоторые особенности, связанные с ее питанием. Рассмотрим их подробнее. В первый момент после включения ИП в сеть внутренний генератор ИС еще не работает, и в этом режиме она потребляет от цепей питания очень маленький ток. Для питания ИС, находящейся в этом режиме, достаточно напряжения, получаемого с резистора R2 и накопленного на конденсаторе C2. Когда напряжение на этих конденсаторах достигает значения 16. 18 В, запускается генератор ИС, и она начинает формировать на выходе импульсы управления КТ. На вторичных обмотках трансформатора T1, в том числе и на обмотке 3-4, появляется напряжение. Это напряжение выпрямляется импульсным диодом D3, фильтруется конденсатором CЗ, и через диод D2 подается в цепь питания ИС. Как правило, в цепь питания включается стабилитрон D1, ограничивающий напряжение на уровне 18. 22 В. После того, как ИС вошла в рабочий режим, она начинает отслеживать изменения своего питающего напряжения, которое через делитель RЗ,R4 подается на вход обратной связи Vfb. Стабилизируя собственное напряжение питания, ИС фактически стабилизирует и все остальные напряжения, снимаемые со вторичных обмоток импульсного трансформатора.

    При замыканиях в цепях вторичных обмоток, например, в результате пробоя электролитических конденсаторов или диодов, резко возрастают потери энергии в импульсном трансформаторе. В результате напряжения, получаемого с обмотки 3-4, недостаточно для поддержания нормальной работы ИС. Внутренний генератор отключается, на выходе ИС появляется напряжение низкого уровня, переводящее КТ в закрытое состояние, и микросхема оказывается вновь в режиме низкого потребления энергии. Через некоторое время ее напряжение питания возрастает до уровня, достаточного для запуска внутреннего генератора, и процесс повторяется. Из трансформатора в этом случае слышны характерные щелчки (цыканье), период повторения которых определяется номиналами конденсатора C2 и резистора R2.

    При ремонте ИП иногда возникают ситуации, когда из трансформатора слышно характерное цыканье, но тщательная проверка вторичных цепей показывает, что короткое замыкание в них отсутствует. В этом случае надо проверить цепи питания самой ИС. Например, в практике автора были случаи, когда был пробит конденсатор CЗ. Частой причиной такого поведения ИП является обрыв выпрямительного диода D3 или диода развязки D2.

    При пробое мощного КТ его, кок правило, приходится менять вместе с ИС. Дело в том, что затвор КТ подключен к выходу ИС через резистор весьма небольшого номинала, и при пробое КТ на выход ИС попадает высокое напряжение с первичной обмотки трансформатора. Автор категорически рекомендует при неисправности КТ менять его вместе с ИС, благо, стоимость ее невысока. В противном случае, есть риск «убить» и новый КТ, т.к., если на его затворе будет длительное время присутствовать высокий уровень напряжения с пробитого выхода ИС, то он выйдет из строя из-за перегрева.

    Были замечены еще некоторые особенности этой ИС. В частности, при пробое КТ очень часто выгорает резистор R10 в цепи истока. При замене этого резистора следует придерживаться номинала 0,33. 0,5 Ом. Особенно опасно завышение номинала резистора. В этом случае, как показала практика, при первом же включении ИП в сеть и микросхема, и транзистор выходят из строя.

    В некоторых случаях отказ ИП происходит из-за пробоя стабилитрона D1 в цепи питания ИС. В этом случае ИС и КТ, как правило, остаются исправными, необходимо только заменить стабилитрон. В случае же обрыва стабилитрона часто выходят из строя как сама ИС, так и КТ. Для замены автор рекомендует использовать отечественные стабилитроны КС522 в металлическом корпусе. Выкусив или выпаяв неисправный штатный стабилитрон, можно напаять КС522 анодом к выводу 5 ИС, катодом к выводу 7 ИС. Как правило, после такой замены аналогичные неисправности более не возникают.

    Следует обратить внимание на исправность потенциометра, используемого для регулировки выходного напряжения ИП, если таковой имеется в схеме. В приведенной схеме его нет, но его не трудно ввести, включив в разрыв резисторов RЗ и R4. Вывод 2 ИС надо подключить к движку этого потенциометра. Замечу, что в некоторых случаях такая доработка бывает просто необходима. Иногда после замены ИС выходные напряжения ИП оказываются завышены или занижены, а регулировка отсутствует. В этом случае можно либо включить потенциометр, как указывалось выше, либо подобрать номинал резистора RЗ.

    По наблюдению автора, если в ИП использованы высококачественные компоненты, и он не эксплуатируется в предельных режимах, надежность его достаточно высока. В некоторых случаях надежность ИП можно повысить, применив резистор R1 несколько большего номинала, например, 10. 15 Ом. В этом случае переходные процессы при включении питания протекают гораздо более спокойно. В видеомониторах и телевизорах это нужно проделывать, не затрагивая цепь размагничивания кинескопа, т.е. резистор ни в коем случае нельзя включать в разрыв общей цепи питания, а лишь в цепь подключения собственно ИП.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector