Схемы телевизоров с блоком питания наus3842b
Статья 1. Импульсный источник питания на UC3842
При изготовлении различных радиолюбительских конструкций, а также при ремонте аппаратуры зачастую нет под рукой источника питания с нужными параметрами выходного напряжения и силы тока. Однако, такой источник питания сделать самому не так уж и сложно.
Для изготовления источника питания можно приобрести трансформатор, установить на вторичную обмотку выпрямительные диоды, поставить конденсаторы и можно пользоваться. Но так было раньше. Сейчас же собрать более сложную схему источника питания выгоднее варианта, описанного выше. Стоимость такого источника, несмотря на большее количество элементов, будет ниже, вес полученного изделия в разы снижается из-за отсутствия тяжелого железного сердечника, так же и уменьшаются габариты.
Рассмотрим один из способов импульсного источника питания, схема которого представлена ниже.
Схема взята на просторах сети, и достаточно хорошо себя зарекомендовала, так как информации о ней и отзывов о работе можно найти большое количество.
Разберем в кратце работу сего устройства.
Из сети переменное напряжение через фильтр C1 – DR – C2 поступает на диодный мост VD1 – VD4, где выпрямляется и, через термистор NTC заряжает конденсаторы С3 и С4. Далее ток идет на трансформатор через ключ VT1, которым управляет драйвер IC1. В начале работы схемы драйвер запитывается через резисторы R3 и R4. После запуска напряжение для питания драйвера поступает с обмотки трансформатора через цепочку VD5 – R5 – C5.
Со вторичной обмотки трансформатора напряжение выпрямляется диодом VD6 и через С8 – L1 – C9 поступает к нагрузке. Стабилизация по напряжению осуществляется стабилитроном VD7 через оптопару DA1, которая здесь используется для гальванической развязки.
Большинство деталей используется исходя из нужд собираемого источника питания. Дроссель DR можно взять из практически любого ИИП. VD1 – VD4 любые способные выпрямить переменное сетевое напряжении и пропустить через себя необходимый ток, желательно с запасом. Термистор NTC используется на 5 Ом. Он ограничивает ток зарядки конденсаторов С3 и С4 исключая пробой выпрямительных диодов VD1 – VD4. Конденсаторы С3 и С4 формируют буферную емкость, которая рассчитывается исходя из мощности нашего источника: приблизительно 1 мкФ емкости на 1 Вт мощности блока. Вместо них можно поставить один на нужную емкость, но иногда выгоднее поставить не один на большую емкость, а два на емкость в 2 раза меньше. Резистор R2 необходим для разрядки конденсаторов С3 и С4 после отключения устройства от сети, в целях безопасности. Вместо драйвера UC3844 использовался UC3842 из-за неимения нужного. Ключ VT1 полевой n – канальный, опять же подбирается исходя из нужд, но по возможности с наименьшей емкостью затвора, иначе драйверу будет туго. Я использовал IRF840. Трансформатор в предыдущем блоке мотал на сердечнике от ТПИ-4-3.
Печатная плата под детали, которые были под рукой. Получился полу смд-шный вариант.
В следующей статье расскажу о расчетах деталей данной схемы под свои нужды, а также затрону вопрос намотки трансформатора.
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:
Можно выделить два основных способа проверки исправности 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
Содержание / Contents
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.
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.
↑ Схема 1
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.
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.
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.
↑ Схема 2
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.
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.
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.
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.
Нужна помощь по ремонту блока питания на uc3842
Всем привет. Ребят помогите разобраться с импульсником на шим контроллере uc3842 на 55 килогерц.
Блок питание на 5 вольт 5 Ампер. Даже перерисовал схему питания. На 7 ноге идет высокое напряжение порядка 48 вольт, соответственно шим греется. Все проверял, даже перематал трансформатор на 55 килогерц по программе старичка. В чем может быть дело, подскажите пожалуйста, что я мог пропустить?
Миниатюры
7. Vcc: (рус. Питание) вход питания ШИМ-контроллера, на этот вывод микросхемы подаётся напряжение питания в диапазоне от 16 вольт до 34, обратите внимание, что данная микросхема имеет встроенный триггер Шмидта(UVLO), который включает микросхему, если напряжение питания превышает 16вольт, если-же напряжение по каким-либо причинам станет ниже 10 вольт (для других микросхем серии UC384X значения ON/OFF могут отличатся см. Таблицу Типономиналов ), произойдёт её отключение от питающего напряжения. Микросхема также обладает защитой от перенапряжения: если напряжение питания на ней превысит 34вольта, микросхема отключится.
8. Vref: выход внутреннего источника опорного напряжения, его выходной ток до 50 мА, напряжение 5 В. Подключается к одному из плеч делителя служит для оперативной регулировки Uвыхода всего блока питания.
схемка то выдаёт 5 вольт или нет?
7. Vcc: (рус. Питание) вход питания ШИМ-контроллера, на этот вывод микросхемы подаётся напряжение питания в диапазоне от 16 вольт до 34, обратите внимание, что данная микросхема имеет встроенный триггер Шмидта(UVLO), который включает микросхему, если напряжение питания превышает 16вольт, если-же напряжение по каким-либо причинам станет ниже 10 вольт (для других микросхем серии UC384X значения ON/OFF могут отличатся см. Таблицу Типономиналов ), произойдёт её отключение от питающего напряжения. Микросхема также обладает защитой от перенапряжения: если напряжение питания на ней превысит 34вольта, микросхема отключится.
8. Vref: выход внутреннего источника опорного напряжения, его выходной ток до 50 мА, напряжение 5 В. Подключается к одному из плеч делителя служит для оперативной регулировки Uвыхода всего блока питания.
Да я все проверял и знаю что она включается от 16 вольт, только шим не отключается, хотя на 7 ноге 48 вольт. Поменял уже вторую шим но все тоже самое. На 8 ноге 4.8 Вольта выходит.
Может в схеме что то не так? Может кто-нибудь проверить саму схему?
После перемотки трансформатора?
Может быть у вас подсох С4 и вольтметр пургу показывает, а может реально транс после перемотки уже выдаёт 48В хотя по логике при таком напряжении диод Д2 должен был бы пробиться.
После перемотки трансформатора?
Может быть у вас подсох С4 и вольтметр пургу показывает, а может реально транс после перемотки уже выдаёт 48В хотя по логике при таком напряжении диод Д2 должен был бы пробиться.
C4 поставил 100мкф на 50 вольт, R1 поставил 220k примерно по схеме так как он выгорел напрочь до этого и прочитать не удалось, R4 14.8 Ома, D2 работает менял. Сама схема все включается только меня не устраивает нагрев шима из-за высокого напряжения и на выходе в нагрузку выкидывает 20 вольт за место 5 вольт положенных. С нагрузкой 18 вольт на выходе. Силовой ключ тоже нагревается даже на холостом ходу.
Поставил переменный резистор на 50к за место R2 2.2к. Поменял датчик тока на ключевом транзисторе R8 за место 0.68 воткнул 3.3 Ома. Поигрался выровнил напряжение на шиме на 7 ногу выставил 16 вольт. Зато теперь на выходе нагрузке 0.5 ампера даже не питает. Но появилось нормальная частота 55 килогерц на затворе. На стоке более менее картинка. А вот когда датчик тока стоял на 0.68 ом все уходило на высокие частоты, даже осциллограмма на стоке не могла синхронизироваться. Не понимаю почему ранее в схеме стоял 0.68 ом резистор. То есть теперь методом тыка нужно все подбирать по датчику тока. Ведь в программе старичка при перемотке транса тоже самое стоит по датчику тока, почти такой же номинал, как у китайцев до этого был произведен расчёт?! ну ладно чуть побольше 0.8 Ома. А после получается всю схему нужно перебирать. Если бы знать мне, ещё и уметь делать эти расчеты компонентов по каждой ноге шима, то можно было бы китайцев переплюнуть по копированию. Но они думаю делают это в своих каких то программах, в которых заложены формулы. Нашёл небольшой косяк в перерисовке схемы. Исправил, выкладываю.
В статье "TL494, что это за "зверь" такой?", мы рассматривали шим-контроллер TL494.
В этой статье мы рассмотрим не менее, а наверное даже может быть более распространённые шим-контроллеры серии 184х, 284х, 384х.
Все эти шим-контроллеры предназначены для построения импульсных источников питания РЭА, с регулированием по току и напряжению, для управления ключевым каскадом на n-канальном МОП транзисторе.
В принципе это одни и те же контроллеры, отличающиеся лишь диапазоном рабочих температур, в котором эти контроллеры надёжно работают.
Для контроллеров х842 - КР1033ЕУ10, К1033ЕУ15А, 1114ЕУ7/ИМ.
Для контроллеров х843 - К1033ЕУ15Б, 1114ЕУ8/ИМ.
Для контроллеров х844 - КР1033ЕУ11, К1033ЕУ16А, 1114ЕУ9/ИМ.
Для контроллеров х843 - К1033ЕУ16Б, 1114ЕУ10/ИМ.
По традиции давайте посмотрим, что у него имеется внутри.
Состав.
В его составе имеется:
- источник опорного напряжения на 5В с внешним выводом 8;
- схема защиты от снижения напряжения питания (UVLO).
- генератор пилообразного напряжения (генератор);
- компаратор тока, используется в основном по сигналу ограничения тока;
- усилитель ошибки, используется в основном по напряжению;
- схема управления работой выходного каскада;
Микросхемы UCx844 и UСx845 имеют встроенный счетный триггер (обозначенный пунктиром), который служит для получения максимального рабочего цикла (шим-заполнения), равного 50%. Поэтому для задающих генераторов этих микросхем, нужно установить частоту переключения вдвое выше необходимой. Генераторы микросхем UCх842 и UCх843 устанавливаются на необходимую частоту переключения.
Максимальная рабочая частота задающих генераторов контроллеров семейства UCх842/3/4/5, может достигать 500 кГц.
Чем ещё отличаются друг от друга эти микросхемы. Это разным напряжением питания для этих микросхем.
Смотрим таблицу ниже;
Теперь по маркировке можно определить, что это за микросхема, например UC3843AD;
- это шим-контроллер с пониженным током запуска (500 мкА), с включением в работу при достижении напряжения питания 8,4 вольта и выключением при достижении порога напряжения питания 7,6 вольта, с рабочим циклом до 100% и выполнена в корпусе "SOIC-14".
Назначение выводов микросхемы.
Давайте теперь кратко рассмотрим назначение выводов и работу микросхемы (её блоков), а потом посмотрим это практически;
1. CMP - выход усилителя ошибки. Служит для коррекции АЧХ усилителя ошибки, с этой целью между выводами 1 и 2 обычно подключается конденсатор емкостью около 100 пФ. С помощью этого вывода, можно установить коэффициент усиления усилителя ошибки с помощью дополнительного резистора, который подключается к этим же выводам, что и конденсатор, а так же ещё и управлять работой контроллера.
Если на этом выводе уменьшить напряжение ниже 1-го вольта, то на выходе микросхемы (вывод 6) будет уменьшаться длительность импульсов, уменьшая при этом выходное напряжение (мощность) БП.
2. VFB - вход обратной связи усилителя ошибки. Используется в основном для регулировки (стабилизации) выходного напряжения. Если напряжение на этом выводе превысит 2,5 вольта (подаётся с внутреннего источника на не инвертирующий вход усилителя ошибки), то длительность (скважность) выходных импульсов начнёт уменьшаться, уменьшая тем самым выходное напряжение БП.
3. IS - сигнал обратной связи по току. Этот вывод обычно присоединен к резистору в цепи истока ключевого транзистора. В момент перегрузки МОП транзистора, напряжение на резисторе увеличивается и при увеличении его более 1-го вольта, импульсы на выходе 6 прекращаются и выходной транзистор закрывается.
4. RC - это вход генератора пилообразного напряжения и сюда подключается задающая RC- цепочка, для установки частоты внутреннего генератора.
Резистор от этого вывода подключается к выводу 8 - это вывод опорного напряжения 5 вольт, а конденсатор к общему проводу.
В основном на практике частота задающего генератора выбирается в диапазоне 35…85 кГц, и в RC-цепочке не рекомендуется использовать керамические конденсаторы.
Частота генератора рассчитывается по следующей формуле; - 1,72/R(кОм) * С(мкФ).
5. GND - общий вывод для первичной цепи. Этот вывод не должен быть напрямую соединён с общим выводом вторичных цепей схемы.
6. OUT - выход ШИМ–контроллера, подключается к затвору ключевому транзистору через резистор или параллельно соединенные резистор и диод (анодом к затвору).
7. VCC - вход питания ШИМ-контроллера, на этот вывод микросхемы подаётся напряжение питания в диапазоне от 16 вольт до 34. Более 34 вольт на микросхему подавать не рекомендуется, так как микросхема обладает защитой от перенапряжения, и если напряжение питания на ней превысит 34 вольта - микросхема отключится.
8. REF - выход внутреннего источника стабильного опорного напряжения 5 вольт, ток его нагрузки может достигать 50 мА.
Как это всё работает.
Микросхема работает в диапазоне напряжений, от порога выключения до 30 В. Для её запуска требуется первоначальное превышение питающего напряжения над порогом включения.
Пока напряжение питания не достигнет порога включения, микросхема не работает и потребляет незначительный ток: менее 500 мкА. Как только напряжение превысит порог включения микросхемы, она запускается и начинают работать все её узлы. Ток потребления микросхемой возрастает до 10-12 мА. При понижении питающего напряжения до порога отключения - микросхема отключается, ток её потребления опять падает.
Напряжение на выводе VCC ограничивается встроенным стабилитроном на уровне 34 В. Это дает возможность запустить микросхему от источника высокого напряжения, например выпрямленного сетевого напряжения через высокоомный резистор Rin, что позволяет организовать первоначальный запуск микросхемы (без дежурного блока питания), как показано на рисунке ниже.
Теперь давайте посмотрим на практике, как работает эта микросхема. Для этого на макетной плате соберём вот такую схему. Это более, чем достаточно для проверки её функциональности.
Запитывать нашу конструкцию будем от регулируемого блока питания, выходное напряжение выставим в районе 14-16 вольт, что вполне достаточно. Контроль выходных напряжений и сигналов будем производить с помощью осциллографа.
Выходной сигнал будем контролировать на выводе 6 микросхемы. Сначала поставим на макетную плату микросхему UC3843 и посмотрим работу генератора пилообразного напряжения, и что у неё на выходе.
Первый луч осциллографа подключим на выход МС (вывод 6), второй к генератору пилообразного напряжения (вывод 4). Движки переменных резисторов вниз по схеме, чтобы не оказывалось влияния на работу микросхемы.
Видим, что с каждым импульсом генератора пилообразного напряжения, на выходе присутствует один импульс с коэффициентом заполнения около 100% (несколько процентов мёртвое время). То есть выходная частота соответствует частоте генератора.
Возьмём теперь микросхему UC3845, и сравним выходное напряжение с 3843.
Что мы видим? На один выходной импульс приходится два импульса генератора пилообразного напряжения. То есть выходная частота этой микросхемы будет в два раза меньше частоты задающего генератора. Коэффициент заполнения выходных импульсов здесь около 50%.
Посмотрим теперь как работает токовая защита. Для этого второй луч подключаем к выводу 3 микросхемы (первый на выходе МС и нулевой уровень этого луча на втором делении снизу). Нулевой уровень второго луча находится внизу экрана ниже нулевого уровня первого луча (луч на уровне одного деления).
Чувствительность второго луча ставим 0,5 вольт на деление. На выводе 3 входное напряжение пока отсутствует и импульсы на выходе (вывод 6) присутствуют.
Начинаем поднимать входное напряжение на выводе "3", имитируя увеличение тока через выходной транзистор.
Что мы видим? Как только входное напряжение на выводе "3" достигло порога в 1,0 вольт (луч поднялся на два деления), на выходе микросхемы импульсы прекратились.
Давайте посмотрим теперь, как происходит регулировка выходного напряжения блока питания микросхемой. Второй луч для этого теперь подключим к выводу "2" микросхемы.
На выводе "2" входное напряжение отсутствует. На выводе "6" имеются выходные импульсы. Чувствительность второго луча (нижнего) установлена 1,0 вольт на деление, он в самом низу экрана.
Начинаем потихоньку переменным резистором поднимать входное напряжение на выводе "2" микросхемы до тех пор, пока не будет какого либо изменения на выходе. Нижний луч начал подниматься вверх.
Что мы видим? Как только входное напряжение на выводе "2" поднялось до 2,5 вольт, может чуть повыше (нижний луч поднялся вверх на два с половиной деления), выходные импульсы на выводе "6" прекратились.
Давайте посмотрим теперь, что будет происходить на выходе усилителя ошибки при такой-же ситуации, то есть на выводе "1" микросхемы.
Второй луч подключаем к выводу "1", Чувствительность луча выставим 0,5 вольт на деление, напряжение на входе (вывод "2") опять уменьшаем.
Включаем питание, входное напряжение на выводе "2" минимально, на выводе "1" выходное напряжение в районе 2,5 вольт (нижний луч поднят на пять делений). Начинаем переменным резистором постепенно увеличивать напряжение на "2" выводе микросхемы. Верхний луч пополз вниз, то есть напряжение на выводе "1" начало уменьшаться.
Увеличиваем переменным резистором ещё больше входное напряжение на выводе "2", до каких либо изменений в выходном напряжении на выводе "6".
Всё, импульсы на выходе микросхемы прекратились, первый луч на своей нулевой отметке (второе деление снизу), напряжение на выводе "1" около 0,7 вольта (второй луч поднят чуть больше одного деления от своей нулевой линии).
Теперь всё, что мы увидели на практике, постараюсь теоретически изложить ниже.
В этой микросхеме стабилизация напряжения и токовая защита, происходит не так, как в ранее рассмотренной нами микросхеме TL494. Здесь мы не увидим плавное изменение ширины выходных импульсов от изменения входного напряжения на входе усилителя ошибки (вывод "2"), или на входе компаратора тока (вывод "3"), так как выходными импульсами микросхемы (выходным каскадом) управляет компаратор (компаратор тока), и он при превышении каких либо порогов, просто выключает выходной каскад, а потом при нормализации напряжений и токов - включает.
Инвертирующий вход этого компаратора внутренне смещён на 1,0 вольт. Ограничение (отключение) выходных импульсов происходит, если на выводе "3" компаратора превысить этот порог в 1,0 вольт, или если на выводе "1" уменьшить напряжение так, чтобы оно не превышало падения напряжения на двух последовательно включенных диодах ( у нас получилось около 0,7 вольт). Напряжение на этом выводе достигает такой величины, если входное напряжение на входе усилителя ошибки (вывод "2") превысит 2,5 вольта, потому что на не инвертирующий вход этого усилителя ошибки по внутренним цепям подаётся напряжение 2,5 вольт, то есть что-то похоже на работу TL-431.
Ещё вывод "1" можно использовать, как второй контур регулирования выходного напряжения, если к этому выходу, например подключить транзистор, управляемый светодиодом (оптрон), который связан с выходом БП. Можно так же по этому входу блокировать (аварийно отключить) микросхему, замыкая его транзистором, или ещё чем либо на общий провод.
Если объяснить более понятным языком, то управление выходным напряжением (током) осуществляется здесь тоже усилителями ошибки, как и в ТЛ494, только в той разнице, что в ТЛ494 изменяется скважность выходных импульсов, а здесь управление происходит пачками выходных импульсов.
То есть при включении БП, и на выходе МС появляются импульсы. Напряжение на выходе БП начинает расти, и при достижении установленного порога (например 12 вольт), когда до этого напряжения зарядится конденсатор фильтра - импульсы на выходе МС прекращаются.
Подключенная нагрузка потребляет ток и конденсатор разряжается. Выходное напряжение начинает понижаться и в этот момент (после определённого порога) включается МС и на выход опять поступают импульсы. После нескольких импульсов (пачки импульсов) конденсатор снова подзаряжается до установленного порога и импульсы опять прекращаются.
Если ток нагрузки небольшой, то для подзаряда конденсатора хватает нескольких импульсов (короткая пачка) и соответственно проходит больше времени для подачи на выход следующей пачки импульсов (больше расстояние между пачками импульсов).
При увеличении тока нагрузки, соответственно нужно большее кол-во импульсов в пачке (длинная пачка), чтобы зарядить конденсатор, и соответственно также уменьшается время и между пачками импульсов.
Если мы представим, что пачка импульсов - это один импульс (который может быть и уже и шире), а время (расстояние) между пачками - это время между каждым импульсом - здесь получается полный аналог ШИМ , как и ТЛ494.
Выходной каскад микросхемы выполнен по полу-мостовой схеме и рассчитан на средний ток около 200 мА, пиковый же ток может достигать 1,0 А и на этом уровне ограничивается микросхемой.
Выходной каскад может управлять, как мощным полевым, так и биполярным транзистором.
Ну вот по этим микросхемам, в принципе всё, что хотел сказать. В интернете очень много по ним написано, и есть много технической документации. Если хотите узнать по ним что-то большее и более углубленно, поисковик Вам в руки.
Читайте также: