› ATX'ten UC3843'te ayarlanabilir güç kaynağı

Herkese merhaba!
Sizlere ATX bilgisayar güç kaynağını voltaj ve akım regülasyonlu laboratuvar güç kaynağına dönüştürme deneyimimi anlatmak istiyorum.

Ağda pek çok benzer değişiklik var, ancak genellikle herkes PWM TL494 ve onun klonlarına (KA7500, AZ7500BP, vb.) dayalı devreleri yeniden yapıyor, ancak size PWM'ye dayalı bir bloğun yeniden oluşturulmasından bahsetmek istiyorum GM3843 (UC3843).
Öncelikle Andrey 2350'ye bloğun muhteşem yeniden tasarımı için teşekkür etmek istiyorum. Aynı bloğu TL494 üzerinde yapmaya çalıştım ancak bazı ekstrem modlarda heyecanı tam olarak yenemedim. Bir noktada yoruldum ve kendi yoluma gitmeye karar verdim.
Bir süre önce GM3843'teki bir bloktan kendime garaj için bir şarj cihazı yaptım, ancak çıkış voltajını 14,4V'a çıkarmak için bloğun kendisinde çok az değişiklik yapıldı ve op-amp üzerinde doğrusal bir akım dengeleyici ve güçlü bir mosfet vardı. . Ünitenin tasarımını gerçekten beğendim, devre, 350W ünitenin nominal gücüyle 14,4V voltajda (yani 360W) 25A akımla diferansiyel kilidinden güçlü bir kompresörü güvenle besledi. Kompresörün başlatma akımının daha da yüksek olduğu dikkate alınmalıdır! 600W'takiler de dahil olmak üzere diğer tüm birimler sürekli olarak korumaya alındı.
Prensip olarak, bu şekilde hemen hemen her güç kaynağı ünitesini yeniden oluşturabilirsiniz; geri bildirim Güç bölümü bir optokuplör ile donatılmıştır.
Modifikasyon için 250W gücünde bir POWERMAN ünitesinden bir kart aldım; 350W'dan yalnızca transformatörün boyutunda, susturucunun tasarımında, girişteki elektrolitlerin kapasitesinde ve maksimum güç akımında farklılık gösteriyor. Mosfet. 250 W ünite W9NK90Z (8 A) içerir ve 350 W ünite W12NK90Z (11 A) içerir.
İşte böyle bir güç kaynağının düzeltilmiş şeması:

Devre ileri bir topolojiye sahiptir. 5 voltluk devreden kurtuluyoruz, W7510 denetleyicisini kaldırıyoruz, fan güç devresini kapatıyoruz, çıkış kapasitörlerini daha yüksek voltajlı olanlarla değiştiriyoruz ve PC2 geri bildiriminde aşağıdaki devreyi birleştiriyoruz:

Gücü açtıktan sonra yalnızca görev odası çalışmalıdır. Üzerindeki 5 V'u kontrol ediyoruz, ardından PC1'in 2 numaralı pinini toprağa kapatıyoruz, güç bölümünün başlaması gerekiyor. Şimdi bloğu yetenekleri açısından test ediyoruz. Benimki rölantide maksimum 40V verdi, çıkıştaki kapasitörleri unutmayın, maksimum voltajları yedekli olmalıdır.
Radyatöre yük olarak 1 Ohm 50 W direnç kullandım ama nedense 400 W'ta patladı :), o yüzden araba far ampulü kullanmak zorunda kaldım.
Testlerin ardından görev odasını yeniden tasarlamaya başlıyoruz.
İşte ne kalması gerektiğine dair yaklaşık bir diyagram:

Kırmızı ile işaretlenenler, değerlerinin değiştirilmesi gereken veya böyle bir öğenin mevcut olmaması durumunda eklenmesi gereken öğelerdir.
Kontrol devresi 5 V'ta iyi çalışabilir, ancak bu fan için yeterli değil, bu yüzden kontrol panelini 12 V'ta yeniden yapmak zorunda kaldım. Ne yazık ki, U5 (TL431) kablo demetini yeniden yapmak işe yaramadı, çünkü bu durumda U4 ve U1 besleme sargısındaki voltaj arttı. İlk olarak, R43 direncinin direncini 46 Ohm'a yükselttim, ancak güç ünitesi kontrol odasıyla aynı anda başlamayı reddetti, görünüşe göre GM3843 oldukça açgözlü ve kontrol odasının düzgün şekilde başlamasına izin vermeden gücü boşa harcıyor. Önce kontrol odasını, ardından PC1'in 2 ayağını yere kısa devre yaparak güç kısmını başlatırsanız, her şey yolunda gider. Bu devrenin çalışmasında değişiklik yapmamaya karar verdim ve zor yola gittim, sadece T2 trans'ı geri sardım, çıkış sargısı 9 tur içeriyordu ve şimdi 22 tur içeriyor. Burada zorluk, transın katmanlar halinde sarılmış olması ve gerekli ikincilin derinliklerde olmasıydı. Transı geri sardıktan sonra devre hâlâ başlamayı reddetti, bu yüzden güç bölümünü başlatmak için ayrı bir anahtar yapmak zorunda kaldım.
Kontrol devresi, değişken dirençli bir kart üzerine monte edilmiş yalnızca iki karşılaştırıcıdan oluşur. Akım sensörü olarak 0,0015 Ohm dirence sahip 50 A şönt kullanıldı. Tellerin etkisini ortadan kaldırmak için tüm kontrol panosunun eksisini doğrudan şöntten alıyoruz. Şema oldukça ilkeldir ve anlaşılmasında zorluk yaratmamalıdır. Ayrı olarak, ağrılı noktam olan düzeltme zincirlerinden de bahsetmek istiyorum. Gerilim açısından her şey düzgün, el fenerinden alınan R5 ve C1 mükemmel bir şekilde uyuyor, ancak akımla birlikte güç parçasının bir setini tamir etmek ve hatta yakmak zorunda kaldık (genellikle Q2, U1, R17 ve sigorta açık). Sonuç C5 ve R11 oldu. C5'in kapasitansını 1 µF'ye artırarak R11 olmadan yapabilirsiniz.

Kontrol devresi

Şimdi ayrıntılar hakkında. LM358 kontrol devresindeki op-amp'ler, çıkış diyotu olarak paralel olarak 2 MBR20100CT düzeneğine sahibim (kart üzerinde ikinci bir düzenek için yer vardı), iyi çalışıyor gibi görünüyorlar, ancak bunları 150 V'a koymak daha iyi hatta 200 V, örneğin VS-60CTQ150, çünkü ters emisyonlar 150 V'a ulaşır. Elektrolitik kapasitörler, düşük ESR olarak adlandırılan düşük eşdeğer dirençle daha iyidir. Ne yazık ki, 35 V'taki seçimleri çok fazla değil; birkaçını EEUFR1V182L'ye (1800 µF, 35 V) paralel olarak yerleştirebilirsiniz. İndüktör, bazı güçlü ATX güç kaynağı ünitesinden gelen bir grup filtreleme halkasına sarılır ve ikiye katlanmış 30 tur PETV-2 1,5 mm tel içerir. Değişken dirençler SP5-35A çok akıllı bir tasarıma sahiptir, onlar sayesinde akımı ve voltajı doğru bir şekilde ayarlamak için ek bir direnç takmaya gerek yoktur. Bloğun çıkışında, terminallere paralel olarak, 50 uF'lik bir seramik kapasitör bulunmaktadır; terminal somunlarının hemen altındaki küçük bir plaka üzerinde paralel olarak kapatılmış, her biri 10 uF'lik 5 SMD kapasitörden oluşur.
Ekran, Aliexpress'den sipariş edilen ikili bir modül üzerinde yapılmıştır. Modül maksimum 10 A için tasarlandığından, bir bölücü ekleyip noktayı kapatmak zorunda kaldım. Noktayı bitişik göstergeye nasıl taşıyacağımı bilmiyorum; dinamik bir göstergesi var ve donanım yazılımının değiştirilmesi gerekiyor. R4, R3, R6, R7 dirençlerinin belirtilen değerleri ile maksimum voltaj 30 V ve akım 30 A olacaktır. Bloğun güç sınırı R2 direnci tarafından ayarlanabilir. Kurulum sırasında oraya 0,2 - 0,3 Ohm koymanızı öneririm.
Bu kadar. Açık şu an Cihaz normalde 300 W'a kadar çekiyor, voltaj stabilizasyon modundan akım stabilizasyon moduna geçiş üretim kesintisi olmadan gerçekleşiyor, hiçbir modda bozulma olmuyor ve en önemlisi kısa devre modunda tam bir sessizlik oluyor ve Osiloskopta güzel bir resim, tek kelimeyle muhteşem! Bunu 494 TL'de başaramadım.
Rölantide, ünitenin yükü, mevcut kaynak devresine göre bağlanan doğrusal stabilizatör LM317'dir. Direnci bırakmak zorunda kaldım çünkü... yüksek çıkış voltajında ​​\u200b\u200bbir buharlı lokomotif gibi ısınacaktır ve devreden lehimlenen Schottky diyotlarından biri yerine LM317'yi radyatöre yerleştirdim. Yüksek voltajda LM heyecanlanmaya başladı, ben de onu seramikle yönlendirdim.

Ancak dezavantajları da var. Devrenin topolojisi, güç transistörü kapatıldığında ters bir dalgalanma meydana gelecek şekildedir. Bu zirve, bastırıcıyı söndürür, ancak tamamen değil. Çıkışta gözle görülür bir şekilde mevcut; osiloskopa bakılırsa genliği yaklaşık 0,08 V'dir ve 15 A'lık bir yük ile tepenin genliği 0,2 V'a yükselir ki bu hiç de iyi değildir. Boş zamanlarımda darbeli güç kaynağı teorisini inceleyeceğim ve bununla nasıl başa çıkacağımı düşüneceğim.

Sprint'teki düzenleyici kurul tabelası yadi.sk/d/oJpMs8An3HLZas
7. plandaki şema yadi.sk/d/DAM5Z3Gu3HLZdU

8 ay

UC3842 açıklaması, çalışma prensibi, bağlantı şeması

UC3842, n-kanallı bir MOSFET'in ana aşamasını kontrol etmek için akım ve voltaj geri beslemeli bir PWM kontrol devresidir ve giriş kapasitansının 0,7A'ya kadar zorunlu akımla boşaltılmasını sağlar. SMPS denetleyici yongası bir dizi UC384X (UC3843, UC3844, UC3845) PWM denetleyici yongasından oluşur. UC3842 çekirdeği, minimum sayıda harici ayrı bileşenle uzun süreli çalışma için özel olarak tasarlanmıştır. UC3842 PWM denetleyicisi hassas görev döngüsü kontrolüne, sıcaklık telafisine sahiptir ve düşük maliyetlidir. UC3842'nin özel bir özelliği, %100 görev döngüsünde çalışabilmesidir (örneğin, UC3844, %50'ye varan görev döngüsüyle çalışır). UC3842'nin yerli analogu 1114EU7'dir. UC3842 yongası üzerinde yapılan güç kaynakları, artan güvenilirlik ve uygulama kolaylığı ile karakterize edilir.

Genel açıklama

UC384X serisi PWM kontrol cihazlarını daha yakından tanımak isteyenler için aşağıdaki materyal önerilir:

Fark UC3842 çipleri A ve UC3842 B, A başlatmaya kadar daha az akım tüketir.

UC3842'nin iki muhafaza seçeneği vardır 8pin Ve 14 pimli Bu versiyonların pinlerinin konumu önemli ölçüde farklılık göstermektedir. Aşağıda sadece 8 pinli muhafaza seçeneği dikkate alınacaktır.

Basitleştirilmiş yapısal şema PWM kontrol cihazının çalışma prensibini anlamak gerekir.

Mikro devrenin performansını teşhis etmek ve kontrol etmek için daha ayrıntılı bir versiyonda bir blok diyagram gereklidir. 8pin tasarımını düşündüğümüz için Vc 7pin, PGND 5pin'dir.

Burada pin atamaları ile ilgili materyal bulunmalıdır, ancak UC3842 PWM kontrol cihazını bağlamak için pratik devre şemasını okuyup bakmak çok daha uygundur. Diyagram o kadar iyi çizilmiş ki mikro devre pinlerinin amacının anlaşılmasını çok daha kolaylaştırıyor.

TV için güç kaynağı örneğini kullanan UC3842'nin bağlantı şeması

1. Comp: (Rusça Düzeltme) hata yükseltici çıkışı. PWM kontrol cihazının normal çalışması için, hata yükselticisinin frekans tepkisini telafi etmek gerekir; bu amaçla, ikinci pimi bağlı olan belirtilen pime genellikle yaklaşık 100 pF kapasiteli bir kapasitör bağlanır. IC'nin 2 pinine. Bu pimdeki voltaj 1 voltun altına düşürülürse, mikro devrenin 6 çıkışındaki darbe süresi azalacak ve böylece bu PWM kontrol cihazının gücü azalacaktır.
2. Vfb: (Rus geri besleme voltajı) geri besleme girişi. Bu pindeki voltaj, UC3842 PWM kontrol cihazının içinde üretilen referans voltajıyla karşılaştırılır. Karşılaştırma sonucu, çıkış darbelerinin görev döngüsünü modüle eder, bunun sonucunda güç kaynağının çıkış voltajı dengelenir. Resmi olarak, ikinci pin çıkış darbelerinin süresini kısaltmaya yarar; +2,5 voltun üzerine uygulanırsa darbeler kısalacak ve mikro devre çıkış gücünü azaltacaktır.
3. C/S: (hissettiğim ikinci tanım) (Rus Akımı geri bildirimi) akım sınırı sinyali. Bu sonuç anahtarlama transistörünün kaynak devresindeki bir dirence bağlanmalıdır. MOS transistörü aşırı yüklendiğinde direnç üzerindeki voltaj artar ve belirli bir eşiğe ulaşıldığında UC3842A çalışmayı durdurarak çıkış transistörünü kapatır. Basitçe söylemek gerekirse, pin, kendisine 1 voltun üzerinde bir voltaj uygulandığında çıkış darbesini kapatmaya yarar.
4. Rt/Ct: Frekansı ayarlamak için gereken zamanlama RC zincirinin (Rus Frekans Ayarı) bağlantısı dahili jeneratör. R, referans voltajı olan Vref'e ve C ortak kabloya bağlanır (genellikle birkaç on nF seçilir). Bu frekans oldukça geniş bir aralıkta değiştirilebilir; yukarıdan anahtar transistörün hızıyla ve aşağıdan azalan frekansla azalan darbe transformatörünün gücüyle sınırlıdır. Uygulamada frekans 35...85 kHz aralığında seçilir, ancak bazen güç kaynağı çok daha yüksek veya çok daha düşük bir frekansta oldukça normal çalışır.
Bir zamanlama RC devresi için seramik kapasitörlerden vazgeçmek daha iyidir.
5. Gnd: (Rusça Genel) genel çıktı. Genel sonuç devre gövdesine bağlanmamalıdır. Bu "sıcak" toprak, cihaz gövdesine bir çift kapasitör aracılığıyla bağlanır.
6. Çıkış: PWM kontrol cihazının (Rus Çıkışı) çıkışı, bir direnç veya paralel bağlı direnç ve diyot (kapıya anot) aracılığıyla kapı anahtarı transistörüne bağlanır.
7. Vcc: PWM kontrol cihazının (Rus Gücü) güç girişi, mikro devrenin bu pimi 16 volt ile 34 arasında bir besleme voltajı ile beslenir, bu mikro devrenin yerleşik bir Schmidt tetikleyicisine (UVLO) sahip olduğunu unutmayın, voltaj beslemesi 16 volt'u aşarsa mikro devreyi açar, herhangi bir nedenden dolayı voltaj 10 volt'un altına düşerse (UC384X serisinin diğer mikro devreleri için AÇIK/KAPALI değerleri farklı olabilir, Standart Değerler Tablosuna bakın), besleme voltajından ayrılacaktır. Mikro devre ayrıca aşırı gerilim korumasına da sahiptir: üzerindeki besleme voltajı 34 volt'u aşarsa mikro devre kapanacaktır.
8. Vref: dahili referans voltaj kaynağının çıkışı, çıkış akımı 50 mA'ya kadar, voltajı 5 V'tur. Bölücü kollardan birine bağlandığında, tüm güç kaynağının U çıkışını hızlı bir şekilde ayarlamak için kullanılır.

Küçük bir teori

Giriş düşük voltaj kapatma devresi

Düşük Gerilim Kilitleme devresi veya UVLO devresi, Vcc'nin, UC384x'i çıkış aşamasını açacak şekilde tamamen çalışır hale getiren gerilime eşit olmasını sağlar. İncirde. UVLO devresinin sırasıyla 16 ve 10 açma ve kapama eşik voltajlarına sahip olduğu gösterilmiştir. 6V'luk histerezis, güç kaynağı sırasında voltajın rastgele açılıp kapanmasını önler.

Jeneratör UC384X

Frekans ayarlayıcı kapasitör Ct, frekans ayarlayıcı direnç Rt aracılığıyla Vref'ten (5V) şarj edilir ve dahili bir akım kaynağı tarafından boşaltılır.

UC3844 ve UC3845 yongaları, maksimum %50 jeneratör görev döngüsü elde etmeye yarayan yerleşik bir sayma tetikleyicisine sahiptir. Bu nedenle, bu mikro devrelerin jeneratörleri, istenen iki kat daha yüksek bir anahtarlama frekansına ayarlanmalıdır. UC3842 ve UC3843 çip üreteçleri istenilen anahtarlama frekansına ayarlanır. UC3842/3/4/5 jeneratör ailesinin maksimum çalışma frekansı 500 kHz'e ulaşabilir.

Mevcut okuma ve sınırlama

Mevcut geri bildirimin organizasyonu
Akım-gerilim dönüşümü toprağa bağlı harici bir direnç Rs üzerinde gerçekleştirilir. Çıkış anahtarı emisyonlarını bastırmak için RC filtresi. UC3842 akım algılama karşılaştırıcısının ters çevirme girişi dahili olarak 1V ile öngerilimlendirilmiştir. Akım sınırlaması, pin 3'teki voltajın bu eşiğe ulaşması durumunda meydana gelir.

Hata sinyali amplifikatörü

Ters çevirmeyen hata girişinin ayrı bir çıkışı yoktur ve dahili olarak 2,5 volt ile öngerilimlidir. Hata sinyali amplifikatörünün çıkışı, harici bir dengeleme devresine bağlanmak için pin 1'e bağlanır ve kullanıcının kontrol etmesine olanak tanır. frekans tepkisi dönüştürücünün kapalı geri besleme döngüsü.

Telafi edici devre şeması



İndüktör akımıyla çalışan geri dönüş ve güçlendirme dönüştürücüleri hariç, ek akım geri beslemesi ile herhangi bir dönüştürücü devresini stabilize etmeye uygun bir dengeleme devresi.

Engelleme yöntemleri

UC3842 yongasını engellemenin iki olası yolu vardır:
pin 3'teki voltajı 1 volt seviyesinin üzerine çıkarmak,
veya pim 1'deki voltajın, toprak potansiyeline göre iki diyottaki voltaj düşüşünü aşmayacak bir seviyeye çekilmesi.
Bu yöntemlerin her biri, PWM karşılaştırıcısının çıkışında YÜKSEK bir mantıksal voltaj seviyesinin ayarlanmasıyla sonuçlanır (blok diyagram). PWM mandalının ana (varsayılan) durumu sıfırlama durumu olduğundan, PWM karşılaştırıcısının çıkışı, bir sonraki saat periyodunda (bir sonraki periyotta) pin 1 ve/veya 3'ün durumu değişene kadar DÜŞÜK tutulacaktır. soru), mikro devrenin bloke edilmesini gerektiren bir durumun ortaya çıktığı saat aralığı).

Bağlantı şeması

UC3842 PWM denetleyicisinin en basit bağlantı şeması, doğası gereği tamamen akademiktir. Devre en basit jeneratördür. Sadeliğe rağmen bu şemaçalışma.

Diyagramdan da görülebileceği gibi UC3842 PWM kontrol cihazının çalışması için sadece RC devresi ve güce ihtiyaç duyulmaktadır.

TV güç kaynağı örneğini kullanarak UC3842A PWM denetleyicisinin PWM denetleyicisi için bağlantı şeması.

Diyagram, UC3842A'nın basit bir güç kaynağında kullanımının açık ve basit bir temsilini vermektedir. Diyagram okumayı kolaylaştırmak için biraz değiştirildi. Tam versiyon diyagramlar şurada bulunabilir: PDF belgesi"Güç kaynakları 106 devre" Tovarnitsky N.I.

Güç kaynağı örneğini kullanarak UC3843 PWM denetleyicisinin PWM denetleyicisinin bağlantı şeması D-Link yönlendirici, JTA0302E-E.

Her ne kadar şema buna göre yapılmış olsa da standart katılım UC384X için ise R4 (300k) ve R5 (150) standartlardan çıkarılmıştır. Bununla birlikte, başarılı ve en önemlisi mantıksal olarak tahsis edilmiş devreler, güç kaynağının çalışma prensibinin anlaşılmasına yardımcı olur.

UC3842 PWM kontrol cihazını temel alan güç kaynağı. Diyagramın tekrarlanması amaçlanmamıştır, yalnızca bilgilendirme amaçlıdır.

Veri sayfasından standart anahtarlama şeması (şema daha kolay anlaşılması için biraz değiştirildi):

PWM tabanlı güç kaynağı UC384X'in onarımı

Kullanarak kontrol edin dış ünite güç kaynağı:

Mikro devreyi güç kaynağından ayırmadan çalışma kontrol edilir. Teşhis yapmadan önce güç kaynağının 220V ağ ile bağlantısı kesilmelidir!

Harici bir stabilize güç kaynağından, mikro devrenin pin 7'sine (Vcc), UVLO açma voltajından daha yüksek, genel olarak 17V'den daha yüksek bir voltaj uygulayın. Bu durumda UC384X PWM denetleyicisinin çalışması gerekir. Besleme voltajı UVLO açma voltajından (16V/8,4V) düşükse mikro devre başlamayacaktır. UVLO hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz.

Dahili voltaj referansının kontrol edilmesi.

Çalışan bir UC384X PWM kontrol cihazı için pin 8'deki (Vref) voltaj +5V olmalıdır.

UVLO kontrolü

Eğer dış kaynak güç kaynağı voltajı düzenlemenize izin verir, UVLO'nun çalışmasını kontrol etmeniz önerilir. Pin 7(Vcc) üzerindeki voltajı UVLO voltaj aralığı içerisinde değiştirerek pin 8(Vref) = +5V üzerindeki referans voltajının değişmemesi gerekir.

UC3842 ve UC3844 açma voltajı 16V, kapatma voltajı 10V

UC3843 ve UC3845 açma voltajı 8,4V, kapatma voltajı 7,6V

Pin 7'ye (Vcc) 34V veya daha yüksek bir voltaj verilmesi önerilmez. UC384X PWM kontrol cihazının güç kaynağı devresinde koruyucu bir zener diyot bulunması mümkündür, bu durumda bu zener diyotun çalışma voltajının üzerinde beslenmesi önerilmez.

Jeneratörün çalışmasının ve jeneratörün dış devrelerinin kontrol edilmesi.

Kontrol etmek için bir osiloskopa ihtiyacınız olacak. Pim 4'te (Rt/Ct) sabit bir "testere" bulunmalıdır.

Çıkış kontrol sinyalinin kontrol edilmesi.

Kontrol etmek için bir osiloskopa ihtiyacınız olacak. İdeal olarak pin 6(Out) dikdörtgen darbelere sahip olmalıdır. Ancak incelenen devre gösterilenden farklı olabilir ve bu durumda harici geri besleme devrelerinin kapatılması gerekecektir. Genel prensipŞekil 2'de gösterilmiştir. – bu aktivasyonla UC384X PWM kontrol cihazının başlatılması garanti edilir.

UC384x gibi kontrol PWM denetleyicisine sahip bir güç kaynağı açılmıyorsa veya uzun bir gecikmeyle açılıyorsa, bu m/s'nin güç kaynağını (pim 7) filtreleyen elektrolitik kapasitörü değiştirerek kontrol edin. Ayrıca ilk çalıştırma devresinin elemanlarını da kontrol etmek gerekir (genellikle seri bağlı iki 33-100kOhm direnç).

Güç kaynağı ünitesindeki güç (alan etkisi) transistörünü m/s 384x kontrolüyle değiştirirken, akım sensörü görevi gören direnci (alan etkisi anahtarının kaynağında bulunur) kontrol ettiğinizden emin olun. Bir ohm'un nominal bölümünde direncindeki bir değişikliği geleneksel bir test cihazıyla tespit etmek çok zordur! Bu direncin direncindeki bir artış, güç kaynağı ünitesinin akım korumasının yanlış çalışmasına yol açar. Bu durumda, ikincil devrelerde güç kaynağının aşırı yüklenmesinin nedenlerini çok uzun süre arayabilirsiniz, ancak bunlar hiç yoktur.

UC3842 ve UC3843 yongalarına dayalı güç kaynaklarının devreleri ve baskılı devre kartları

UC384x serisinin anahtarlamalı güç kaynaklarını oluşturmak için kullanılan mikro devreler, popülerlik açısından ünlü TL494 ile karşılaştırılabilir. Sekiz pinli paketler halinde üretilirler ve bu tür güç kaynaklarının baskılı devre kartları oldukça kompakt ve tek taraflıdır. Onlar için devre uzun süredir hata ayıklanıyor, tüm özellikler biliniyor. Bu nedenle TOPSwitch ile birlikte bu mikro devrelerin kullanılması önerilebilir.

Yani, ilk şema 80W'lık bir güç kaynağıdır. Kaynak:

Aslında diyagram pratik olarak veri sayfasından alınmıştır.



Büyütmek için tıklayın
Baskılı devre kartı oldukça kompakttır.

Dosya baskılı devre kartı: uc3842_pcb.lay6

Bu devrede yazar, paraziti önlemek için yüksek giriş empedansı nedeniyle hata amplifikatörünün girişini kullanmamaya karar verdi. Bunun yerine geri besleme sinyali bir karşılaştırıcıya bağlanır. Mikro devrenin 6. pimindeki Schottky diyotu, mikro devrenin kendi özelliklerinden kaynaklanabilecek negatif polaritedeki olası voltaj dalgalanmalarını önler. Transformatördeki endüktif emisyonları azaltmak için, birincil sargısı bölümlere ayrılmıştır ve ikincil bir sargı ile ayrılan iki yarıdan oluşur. Sargılar arası izolasyona azami dikkat gösterilmelidir. Merkezi çekirdekte boşluk bulunan bir çekirdek kullanıldığında dış müdahale minimum düzeyde olmalıdır. Diyagramda gösterilen 4N60 transistör ile 0,5 Ohm dirençli bir akım şöntü, gücü 75W civarına sınırlar. Söndürücü, paralel ve seri olarak bağlanan SMD dirençlerini kullanır, çünkü Isı biçiminde gözle görülür bir güç üretirler. Bu susturucu bir diyot ve 200 voltluk bir zener diyot (bastırıcı) ile değiştirilebilir, ancak bunun güç kaynağından gelen darbe gürültüsü miktarını artıracağını söylüyorlar. Baskılı devre kartı üzerine şemada gösterilmeyen bir LED için boşluk eklenmiştir. Çıkışa paralel bir yük direnci de eklemelisiniz çünkü Boştayken güç kaynağı öngörülemeyen şekilde davranabilir. Karttaki çıkış elemanlarının çoğu dikey olarak monte edilmiştir. Mikro devrenin güç kaynağı ters strok sırasında kaldırılır, bu nedenle üniteyi ayarlanabilir bir üniteye dönüştürürken, mikro devrenin güç sargısının fazını değiştirmeli ve ileri yönde olduğu gibi dönüş sayısını yeniden hesaplamalısınız.

Aşağıdaki şema ve PCB bu kaynaktan alınmıştır:

Kartın boyutları biraz daha büyüktür ancak biraz daha büyük bir ana elektrolit için yer vardır.

Şema neredeyse öncekine benzer:

Büyütmek için tıklayın
Çıkış voltajını ayarlamak için karta bir trim direnci takılmıştır. Benzer şekilde, çip, ters yönde güç sargısından güç alır ve bu, çok çeşitli güç kaynağı çıkış voltajı ayarlarında sorunlara yol açabilir. Bunu önlemek için, bu sargının fazını da değiştirmeli ve mikro devreyi ileri hareketle çalıştırmalısınız.

PCB dosyası: uc3843_pcb.dip

UC384x serisi mikro devreler değiştirilebilir, ancak değiştirmeden önce belirli bir mikro devre için frekansın nasıl hesaplandığını (formüller farklıdır) ve maksimum görev döngüsünün ne olduğunu kontrol etmeniz gerekir - bunlar yarı yarıya farklılık gösterir.

Transformatör sargılarını hesaplamak için Flyback 8.1 programını kullanabilirsiniz. Mikro devre güç sargısının ileri hareketteki dönüş sayısı, dönüş ve volt oranı ile belirlenebilir.

Makale, UC3842 mikro devresini temel alan geniş bir ekipman yelpazesi için güç kaynaklarının tasarımı, onarımı ve modifikasyonuna ayrılmıştır. Sağlanan bilgilerin bir kısmı yazar tarafından elde edilmiştir. kişisel deneyim ve onarımlar sırasında yalnızca hatalardan kaçınmanıza ve zamandan tasarruf etmenize yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda güç kaynağının güvenilirliğini de artıracaktır. 90'lı yılların ikinci yarısından bu yana, güç kaynakları (PS) kullanılarak çok sayıda televizyon, video monitörü, faks ve diğer cihazlar üretildi. entegre devre UC3842 (bundan sonra IC olarak anılacaktır). Görünüşe göre bu, düşük maliyeti, "gövde kiti" için gerekli olan az sayıda ayrı öğe ve son olarak IC'nin oldukça kararlı özellikleriyle açıklanıyor ki bu da önemli. Bu IC'nin farklı üreticiler tarafından üretilen çeşitleri, öneklerde farklılık gösterebilir ancak her zaman bir 3842 çekirdeği içerir.

Buradan görülebileceği gibi şematik diyagram, IP, 115 V'luk bir şebeke voltajı için tasarlanmıştır. Kuşkusuz bir avantaj bu türden IP, minimum değişiklikle 220 V voltajlı bir ağda kullanılabilmesidir, sadece ihtiyacınız olan:

• güç kaynağının girişine bağlı diyot köprüsünü benzer bir köprüyle değiştirin, ancak ters akım 400V;
• diyot köprüsünden sonra bağlanan güç filtresinin elektrolitik kapasitörünü eşit kapasitede, ancak 400 V çalışma voltajıyla değiştirin;
• direnç R2'nin değerini 75...80 kOhm'a yükseltin;
• En az 600 V olması gereken izin verilen drenaj kaynağı voltajı için CT'yi kontrol edin. Kural olarak, 115 V'luk bir ağda çalışmak üzere tasarlanmış güç kaynaklarında bile, 220 V'luk bir ağda çalışabilen CT'ler kullanılır, ancak, elbette istisnalar mümkündür. CT'nin değiştirilmesi gerekiyorsa yazar BUZ90'ı önerir.

Daha önce de belirtildiği gibi IC, güç kaynağıyla ilgili bazı özelliklere sahiptir. Gelin onlara daha yakından bakalım. IP'yi ağa bağladıktan sonraki ilk anda IC'nin dahili jeneratörü henüz çalışmıyor ve bu modda güç devrelerinden çok az akım tüketiyor. IC'ye bu modda güç vermek için, R2 direncinden elde edilen ve C2 kapasitöründe biriken voltaj yeterlidir. Bu kapasitörlerdeki voltaj 16...18 V'a ulaştığında IC jeneratörü çalışır ve çıkışta CT kontrol darbeleri üretmeye başlar. Gerilim, 3-4 sargıları da dahil olmak üzere, T1 transformatörünün sekonder sargılarında belirir. Bu voltaj, D3 darbe diyotu tarafından düzeltilir, C3 kondansatörü tarafından filtrelenir ve D2 diyotu aracılığıyla IC güç devresine beslenir. Kural olarak, güç devresinde voltajı 18...22 V ile sınırlayan bir zener diyot D1 bulunur. IC çalışma moduna girdikten sonra, besleme voltajındaki değişiklikleri izlemeye başlar. bölücü R3, R4'ü geri besleme girişi Vfb'ye. IC, kendi besleme voltajını stabilize ederek aslında darbe transformatörünün sekonder sargılarından çıkarılan diğer tüm voltajları stabilize eder.

İkincil sargı devrelerinde, örneğin elektrolitik kapasitörlerin veya diyotların arızalanması sonucu kısa devreler meydana geldiğinde, darbe transformatöründeki enerji kayıpları keskin bir şekilde artar. Sonuç olarak, 3-4 sargısından elde edilen voltaj, entegrenin normal çalışmasını sürdürmek için yeterli değildir. Dahili osilatör kapanır ve IC çıkışında voltaj görünür düşük seviye CT'yi kapalı duruma aktaran ve mikro devre yine düşük güç tüketimi modundadır. Bir süre sonra besleme voltajı dahili jeneratörü çalıştırmaya yetecek seviyeye yükselir ve işlem tekrarlanır. Bu durumda, tekrarlama süresi kapasitör C2 ve direnç R2'nin değerleri ile belirlenen transformatörden karakteristik tıklamalar (tıklama) duyulur.

Güç kaynaklarını onarırken, bazen transformatörden karakteristik bir tıklama sesi duyulduğunda durumlar ortaya çıkar, ancak ikincil devrelerin kapsamlı bir şekilde kontrol edilmesi şunu gösterir: kısa devre onlardan eksik. Bu durumda IC'nin güç kaynağı devrelerini kontrol etmeniz gerekir. Örneğin, yazarın uygulamasında C3 kapasitörünün bozulduğu durumlar vardı. Güç kaynağının bu davranışının yaygın bir nedeni, doğrultucu diyot D3 veya dekuplaj diyotu D2'deki bir kopukluktur.

Güçlü bir CT bozulduğunda, genellikle IC ile birlikte değiştirilmesi gerekir. Gerçek şu ki, CT geçidi, çok küçük bir değere sahip bir direnç aracılığıyla IC'nin çıkışına bağlanır ve CT bozulduğunda, transformatörün birincil sargısından gelen yüksek voltaj, IC'nin çıkışına ulaşır. Yazar kategorik olarak CT arızalanırsa IC ile birlikte değiştirilmesini tavsiye ediyor, neyse ki maliyeti düşük; Aksi takdirde, yeni CT'nin "ölme" riski vardır çünkü panjurunda uzun süre kalırsa yüksek seviye IC'nin bozuk çıkışından gelen voltaj, aşırı ısınma nedeniyle arızalanacaktır.

Bu IC'nin diğer bazı özellikleri fark edildi. Özellikle, bir CT bozulduğunda, kaynak devresindeki direnç R10 çok sık yanar. Bu direnci değiştirirken 0,33...0,5 Ohm değerine sadık kalmalısınız. Direnç değerinin fazla tahmin edilmesi özellikle tehlikelidir. Bu durumda, uygulamanın gösterdiği gibi, güç kaynağı ağa ilk bağlandığında hem mikro devre hem de transistör arızalanır.

Bazı durumlarda, IC güç devresindeki D1 zener diyotunun bozulması nedeniyle bir IP arızası meydana gelir. Bu durumda, IC ve CT, kural olarak hizmet vermeye devam eder; yalnızca zener diyotunun değiştirilmesi gerekir. Zener diyotu kırılırsa hem IC hem de CT sıklıkla arızalanır. Yazar, değiştirme için metal bir kasada yerli KS522 zener diyotlarının kullanılmasını önerir. Arızalı standart zener diyotunu ısırdıktan veya çıkardıktan sonra, KS522'yi anotla IC'nin pin 5'ine ve katot ile IC'nin pin 7'sine lehimleyebilirsiniz. Kural olarak, böyle bir değişiklikten sonra artık benzer arızalar meydana gelmez.

Devrede varsa IP'nin çıkış voltajını ayarlamak için kullanılan potansiyometrenin kullanışlılığına dikkat etmelisiniz. Yukarıdaki diyagramda yoktur ancak R3 ve R4 dirençlerini boşluğa bağlayarak onu tanıtmak zor değildir. IC'nin Pin 2'si bu potansiyometrenin motoruna bağlanmalıdır. Bazı durumlarda böyle bir değişikliğin basitçe gerekli olduğunu belirtmek isterim. Bazen IC değiştirildikten sonra güç kaynağının çıkış voltajları çok yüksek veya çok düşük çıkıyor ve herhangi bir ayar yapılmıyor. Bu durumda yukarıda belirtildiği gibi potansiyometreyi açabilir veya R3 direncinin değerini seçebilirsiniz.

Yazarın gözlemine göre IP'de yüksek kaliteli bileşenler kullanılırsa ve aşırı koşullar altında çalıştırılmazsa güvenilirliği oldukça yüksektir. Bazı durumlarda, güç kaynağının güvenilirliği, örneğin 10...15 Ohm gibi biraz daha büyük bir değere sahip R1 direnci kullanılarak artırılabilir. Bu durumda elektrik açıldığında geçici süreçler çok daha sakin ilerler. Video monitörlerinde ve televizyonlarda bu, kineskopun manyetiklik giderme devresini etkilemeden yapılmalıdır, yani direnç hiçbir durumda genel güç devresindeki kesintiye bağlanmamalı, yalnızca güç kaynağının bağlantı devresine bağlanmalıdır.

Aşağıda, Dalincom UC3842AN dip-8, KA3842A dip-8, KA3842 sop-8, UC3842 sop-8, TL3842P ve güç kaynağı mikro devreleri bölümündeki diğerlerinden satın alınabilecek UC3842'nin çeşitli mikro devre analoglarına bağlantılar bulunmaktadır.

Alexey Kalinin
"Elektronik ekipman onarımı"

UC3845
ÇALIŞMA PRENSİBİ

Açıkçası, UC3845'i ilk kez yenmek mümkün değildi - özgüven acımasız bir şaka yaptı. Ancak tecrübelerime dayanarak sonunda şunu anlamaya karar verdim: çip o kadar da büyük değil, sadece 8 ayaklı. Kenara çekilmeyip bazı açıklamalar yapan abonelerime özellikle teşekkür etmek istiyorum, hatta oldukça detaylı bir makaleyi e-postayla ve Microcap'taki modelin bir parçasını da gönderdiler. ÇOK TEŞEKKÜR EDERİM .
Gönderilen bağlantıları ve malzemeleri kullanarak bir veya iki akşam oturdum ve bazı hücrelerin boş olmasına rağmen genel olarak tüm bulmacalar birbirine uyuyor. Ama ilk önce şeyler...
Microcap 8 ve 9'daki mantık elemanlarını kullanarak UC3845'in bir analogunu monte etmek mümkün olmadı - mantık elemanları beş voltluk bir güç kaynağına sıkı bir şekilde bağlı ve bu simülatörlerin kendi kendine salınım konusunda kronik zorlukları var. Microcap 11 aynı sonuçları gösterdi:

Geriye tek bir seçenek kalmıştı; Multisim. Sürüm 12 bile yerelleştirmeyle bulundu. Multisim'i ÇOK uzun zamandır kullanmadım, bu yüzden tamir etmek zorunda kaldım. Beni memnun eden ilk şey Multisim'in beş voltluk mantık için ayrı bir kütüphaneye ve on beş voltluk mantık için ayrı bir kütüphaneye sahip olmasıydı. Genel olarak, yarı yarıya kederle, az çok uygulanabilir bir seçenek olduğu ortaya çıktı, yaşam belirtileri gösteriyordu, ancak onu ne kadar ikna etmeye çalışsam da tam olarak gerçek bir mikro devrenin davrandığı şekilde çalışmak istemiyordu. . İlk olarak, modeller gerçek sıfıra göre seviyeyi ölçmez, dolayısıyla ek bir negatif öngerilim voltajı kaynağının eklenmesi gerekir. Ancak bu durumda bunun ne olduğunu ve nedenini biraz ayrıntılı olarak açıklamaları gerekecekti, ancak ben gerçek mikro devreye mümkün olduğunca yakın olmak istedim.

İnterneti karıştırdıktan sonra hazır bir şema buldum ama Multisim 13 için. 14. seçeneği indirdim, modeli açtım ve hatta işe yaradı ama sevinç uzun sürmedi. UC3845 mikro devresinin hem on ikinci hem de on dördüncü Multisim'inin ve analoglarının kütüphanelerde bulunmasına rağmen, mikro devre modelinin bu mikro devreyi açmak için TÜM seçeneklerin çalışmasına izin vermediği kısa sürede anlaşıldı. Özellikle, akımı sınırlamak ve çıkış voltajını ayarlamak oldukça güvenilir bir şekilde çalışır (her ne kadar çoğu zaman simülasyondan düşse de), ancak mikro devre, amplifikatörün çıkışına toprak hatası uygulama kullanımını kabul etmeyi reddetti.

Genel olarak, araba hareket etmesine rağmen fazla uzağa gitmedi. Geriye tek bir seçenek kalmıştı; veri sayfasını UC3845'e ve kabloları olan bir karta yazdırmak. Yükü simüle etmeye ve akım sınırlamayı simüle etmeye kapılmamak için, bir mikro güçlendirici oluşturmaya ve onu, bir veya başka bir dahil etme ve kullanma seçeneği altında mikro devreye gerçekte ne olduğunu kontrol etmek için kullanmaya karar verdim.
Öncelikle küçük bir açıklama:
UC3845 mikro devresi, çeşitli güç ve amaçlara sahip güç kaynağı tasarımcılarının dikkatini gerçekten hak ediyor; bir dizi neredeyse analogu var. Neredeyse çünkü karttaki çipi değiştirirken artık hiçbir şeyi değiştirmenize gerek kalmıyor, ancak sıcaklık değişiyor çevre sorunlara neden olabilir. Ve bazı alt seçenekler hiçbir şekilde doğrudan ikame olarak kullanılamaz.

GERİLİM AÇMA - 16 V, KAPALI - 10 V	GERİLİM AÇIK - 8,4 V, KAPALI - 7,6 V	ÇALIŞMA SICAKLIĞI	COF DOLUMU
UC1842	UC1843	-55°С... +125°С	100'e kadar%
UC2842	UC2843	-40°С... +85°С
UC3842	UC3843	0°С... +70°С
UC1844	UC1845	-55°С... +125°С	50'ye kadar%
UC2844	UC2845	-40°С... +85°С
UC3844	UC3845	0°С... +70°С

Yukarıdaki tabloya göre UC3845'in uzak olduğu açıktır. en iyi seçenek bu mikro devre, çünkü alt sıcaklık sınırı sıfır derece ile sınırlıdır. Nedeni oldukça basit - herkes bir kaynak makinesini ısıtılmış bir odada saklamaz ve sezon dışında bir şeyi kaynaklamanız gerektiğinde bir durum mümkündür, ancak kaynak makinesi ya açılmaz ya da basitçe patlar. hayır, parçalara ayırmamak için, güç transistörlerinin parçalarının bile uçması pek olası değil, ancak hiçbir durumda kaynak olmayacak ve kaynakçının da onarıma ihtiyacı var. Ali'yi inceledikten sonra sorunun tamamen çözülebilir olduğu sonucuna vardım. Elbette UC3845 daha popüler ve daha fazlası satışta, ancak UC2845 de satışta:

UC2845 elbette biraz daha pahalıdır, ancak her durumda BİR güç transistöründen daha ucuzdur, bu yüzden stokta hala 8 parça UC3845 olmasına rağmen şahsen bir düzine UC2845 sipariş ettim. Peki, nasıl istersen.
Artık mikro devrenin kendisi hakkında veya daha doğrusu çalışma prensibi hakkında konuşabiliriz. Aşağıdaki şekil UC3845'in blok şemasını göstermektedir; kontrol darbesinin süresinin periyodun %50'sinden fazla olmasına izin vermeyen dahili bir tetikleyici ile:

Bu arada resme tıklarsanız yeni sekmede açılacaktır. Sekmeler arasında geçiş yapmak pek kullanışlı değil, ancak her durumda fare tekerleğini ileri geri çevirerek en üste giden resme dönmekten daha kullanışlıdır.
Çip, besleme voltajının ikili kontrolünü sağlar. COMP1 besleme voltajını bu şekilde izler ve ayarlanan değerden düşükse dahili beş volt regülatörü kapatan bir komut verir. Besleme voltajı anahtarlama eşiğini aşarsa, dahili dengeleyicinin kilidi açılır ve mikro devre başlar. Güç kaynağını denetleyen ikinci eleman, referans voltajının normdan farklı olduğu durumlarda çıkışında mantıksal bir sıfır üreten DD1 elemanıdır. Bu sıfır invertör DD3'e gider ve mantıksal bir sıfıra dönüştürülerek mantıksal OR DD4'e gider. Hemen hemen tüm blok diyagramlarda bunun basitçe ters bir girişi vardır, ancak invertörü bunun ötesine taşıdım mantık elemanı- bu, çalışma prensibinin anlaşılmasını kolaylaştırır.
VEYA mantık elemanı, girişlerinden herhangi birinde mantıksal bir elemanın varlığının belirlenmesi prensibiyle çalışır. Bu nedenle OR olarak adlandırılır - giriş 1'de mantıksal bir tane varsa, giriş 2'de VEYA, giriş 3'te VEYA, giriş 4'te VEYA, o zaman elemanın çıkışı mantıksal olacaktır.
Tüm kontrol sinyallerinin bu toplayıcısının ilk girişinde mantıksal bir tane göründüğünde, doğrudan çıkışında mantıksal bir tane görünecek ve ters çıkışında mantıksal bir sıfır görünecektir. Buna göre üst sürücü transistörü kapatılacak ve alt sürücü açılacak, böylece güç transistörü kapanacaktır.
Referans güç analizörü çalışma izni verene ve çıkışında, DD3 invertörden sonra DD4 çıkış elemanının kilidini açan mantıksal bir birim görünene kadar mikro devre bu durumda kalacaktır.
Diyelim ki güç kaynağımız normal ve mikro devre çalışmaya başlıyor. Ana osilatör kontrol darbeleri üretmeye başlar. Bu darbelerin frekansı, frekans ayarlayıcı direnç ve kapasitörün değerlerine bağlıdır. Burada ufak bir farklılık var. Fark çok büyük görünmüyor, ancak yine de var ve tam olarak istediğiniz gibi olmayan bir şeyi, yani bir üreticinin "daha hızlı" mikro devresini daha yavaş bir mikro devreyle değiştirdiğinizde çok sıcak bir cihazı elde etme olasılığı var. . Frekansın direncin direncine ve kapasitörün kapasitansına bağımlılığının en güzel resmi Texas Instruments'tan:

Diğer üreticiler için durum biraz farklıdır:

Bir Fairchild mikro devresinin RC değerlerine frekansın bağımlılığı

STMicroelectronics'ten bir mikro devrenin RC değerlerine frekansın bağımlılığı

UNISONIC TECHNOLOGIES CO'dan bir mikro devrenin RC değerlerine frekansın bağımlılığı

Saat üreteci mantıksal bir birim biçiminde oldukça kısa darbeler üretir. Bu dürtüler üç bloğa ayrılmıştır:
1. Aynı son toplayıcı DD4
2. D-tetikleyici DD2
3. DD5'te RS tetikleyicisi
DD2 tetikleyicisi yalnızca 44 ve 45 alt serisinin mikro devrelerinde mevcuttur, çünkü mantıksal birimin saat üretecinden gelen her kenarı ile kontrol darbesinin süresinin% 50'sinden daha uzun olmasını önler. durumunu tersine değiştirir. Bunu yaparak frekansı ikiye bölerek sıfırlar ve eşit süreli birler oluşturur.
Bu oldukça ilkel bir şekilde gerçekleşir - her kenar saat girişi C'ye ulaştığında, tetik D bilgi girişinde bulunan bilgiyi kendisine yazar ve D girişi mikro devrenin ters çıkışına bağlanır. Dahili gecikme nedeniyle ters çevrilen bilgiler kaydedilir. Örneğin, evirici çıktının mantıksal sıfır seviyesi vardır. Darbenin kenarı C girişine ulaştığında tetikleyici, doğrudan çıkışında sıfır görünmeden önce bu sıfırı kaydetmeyi başarır. Eğer doğrudan çıktı sıfırsa, o zaman ters çıktı mantıksal olacaktır. Saat darbesinin bir sonraki kenarının gelmesiyle birlikte tetikleyici, birkaç nanosaniye sonra çıktıda görünecek olan mantıksal birimi zaten kendi içine yazar. Mantıksal bir tane yazmak, tetikleyicinin ters çıkışında mantıksal bir sıfırın görünmesine yol açar ve işlem, saat darbesinin bir sonraki kenarından tekrarlanmaya başlar.

Bu nedenle UC3844 ve UC3845 mikro devrelerinin çıkış frekansı UC3842 ve UC3843'ünkinden 2 kat daha azdır - tetikleyici tarafından paylaşılır.
İlk darbe, RS tetikleyici DD5'in birim ayar girişine girdiğinde, tetiği, doğrudan çıkışının mantıksal olduğu ve ters çıkışının sıfır olduğu bir duruma geçirir. Ve R girişinde bir tane görünene kadar, DD5 tetikleyicisi bu durumda olacaktır.
Dışarıdan herhangi bir kontrol sinyalimizin olmadığını varsayalım, o zaman OP1 hata yükselticisinin çıkışında referans voltajına yakın bir voltaj görünecektir - geri bildirim yok, ters çevirici giriş havada ve ters çevirmeyen giriş 2,5 volt referans voltajıyla beslenir.
Burada hemen bir rezervasyon yapacağım - kişisel olarak bu hata yükselticisi yüzünden biraz kafam karışmıştı, ancak veri sayfasını daha dikkatli inceledikten ve abonelerin burnunu sokmam sayesinde, bu yükselticinin çıkışının tamamen geleneksel olmadığı ortaya çıktı. OP1 çıkış aşamasında, çıkışı ortak kabloya bağlayan yalnızca bir transistör vardır. Bu transistör hafifçe açık veya tamamen kapalı olduğunda akım jeneratörü tarafından pozitif bir voltaj üretilir.
OP1'in çıkışından voltaj bir tür sınırlayıcı ve voltaj bölücü 2R-R'den geçer. Ek olarak, aynı veriyolunun 1 voltluk bir voltaj sınırı vardır, böylece hiçbir koşulda OP2 evirici girişine birden fazla volt ulaşmaz.
OP2 aslında girişlerindeki voltajları karşılaştıran bir karşılaştırıcıdır, ancak karşılaştırıcı aynı zamanda akıllıdır; normal bir işlemsel yükselteç böyle bir karşılaştırma yapamaz alçak gerilim- gerçek sıfırdan bir volta. Geleneksel bir op-amp'in ya daha yüksek bir giriş voltajına ya da besleme voltajının negatif tarafına ihtiyacı vardır; iki kutuplu voltaj. Aynı karşılaştırıcı bu gerilimlerin analizini oldukça kolay bir şekilde halleder, içinde bazı öngerilim elemanlarının olması mümkündür, ancak devre şemasını gerçekten umursamıyoruz.
Genel olarak OP2, hata amplifikatörünün çıkışından gelen voltajı veya daha doğrusu bölücüden geçtikten sonra elde edilen kalan voltajı mikro devrenin üçüncü pinindeki voltajla karşılaştırır (DIP-8 paketi kastedilmektedir).
Ancak şu anda üçüncü pin üzerinde hiçbir şeyimiz yok ve evirici girişe pozitif bir voltaj uygulanıyor. Doğal olarak, karşılaştırıcı onu tersine çevirecek ve çıkışında net bir mantıksal sıfır oluşturacaktır; bu, RS tetikleyici DD5'in durumunu hiçbir şekilde etkilemeyecektir.
Olan bitenin sonucunda üstten ilk girişte DD4 mantıksal sıfırımız var, güç kaynağımız normal olduğu için ikinci girişte saat üretecinden kısa darbeler alıyoruz, üçüncü girişte darbelerimiz var sıfır ve bir ile aynı süreye sahip olan D-flip-flop DD2'den. Dördüncü girişte ve dördüncü girişte RS tetikleyicisi DD5'ten gelen mantıksal bir sıfırımız var. Sonuç olarak, mantık elemanının çıkışı, D-tetikleyici DD2 tarafından üretilen darbeleri tamamen tekrarlayacaktır. Bu nedenle, DD4'ün doğrudan çıkışında mantıksal bir tane göründüğünde, transistör VT2 açılacaktır. Aynı zamanda ters çıkış mantıksal sıfıra sahip olacak ve transistör VT1 kapatılacaktır. DD4 çıkışında mantıksal sıfır göründüğü anda VT2 kapanır ve DD4'ün ters çıkışı VT1'i açar, bu da güç transistörünün açılmasının nedeni olacaktır.
VT1 ve VT2'nin dayanabileceği akım bir amperdir, bu nedenle bu mikro devre nispeten güçlü MOSFET transistörlerini ek sürücüler olmadan başarıyla kontrol edebilir.
Güç kaynağında meydana gelen süreçlerin tam olarak nasıl düzenlendiğini anlamak için, en az sayıda sarım parçası gerektirdiğinden en basit güçlendirici monte edildi. Ele gelen ilk YEŞİL halka alındı ​​ve üzerine 30 tur sarıldı. Miktar hiç hesaplanmadı, sadece bir kat sarım sarılmıştı ve daha fazlası değil. Tüketim konusunda endişelenmiyordum - mikro devre geniş bir frekans aralığında çalışıyor ve 100 kHz'in altındaki frekanslarla başlarsanız, bu, çekirdeğin doygunluğa girmesini önlemek için yeterli olacaktır.

Sonuç olarak aşağıdaki güçlendirici devre oluştu:

Tüm dış elemanlar bir önek var, yani öyle DIŞTAN mikro devre detayları.
Bu diyagramda ne olduğunu ve nedenini hemen açıklayacağım.
VT1 - taban esasen havadadır, uçlar jumper takmak için tahtaya lehimlenmiştir, yani. taban ya toprağa ya da çipin kendisi tarafından üretilen bir testereye bağlanır. Kartta Rout 9 direnci yok - gerekliliğini bile kaçırdım.
Optocoupler Uout 1, çıkış voltajını ayarlamak için OP1 hata amplifikatörünü kullanır, etki derecesi, Rout 2 direnci tarafından düzenlenir. Optocoupler Uout 2, hata amplifikatörünü atlayarak çıkış voltajını kontrol eder, etki derecesi, Rout 4 direnci tarafından düzenlenir. Rout 14 güç transistörünü çıkarmamak için özel olarak 2 Ohm'da alınan bir akım ölçüm direncidir. Rout 13 - mevcut limit eşiğinin ayarlanması. Peki, Rout 8 - denetleyicinin saat frekansını ayarlıyor.

Güç transistörü, daha önce tamir edilmiş bir şeyden lehimlenmiş bir şeydir. araba dönüştürücü- bir omuz genişledi, tüm transistörleri değiştirdim (neden TÜM cevap BURADA) ve bu tabiri caizse teslim olmaktır. Yani ne olduğunu bilmiyorum - yazı çok yıpranmış, genel olarak 40-50 amper gibi bir şey.
Rout 15 tipi yük - 150 Ohm'da 2 W, ancak 2 W'nin yeterli olmadığı ortaya çıktı. Ya direnci artırmanız ya da direncin gücünü artırmanız gerekir - 5-10 dakika çalışırsa kokmaya başlar.
VDout 1 - ana gücün kontrol ünitesinin çalışması üzerindeki etkisini dışlamak için (HER104 bir hit olmuş gibi görünüyor), VDout 2 - HER308, böylece bir şeyler ters giderse hemen kapanmaz.
Kart zaten lehimlendiğinde R9 direncine olan ihtiyacı fark ettim. Prensip olarak, bu direncin yine de seçilmesi gerekecektir, ancak bu, rölantide röle stabilizasyon yönteminden GERÇEKTEN kurtulmak isteyenler için tamamen isteğe bağlıdır. Biraz sonra bununla ilgili daha fazla bilgi vereceğim, ancak şimdilik bu direnci rayların kenarına yapıştırdım:

İlk çalıştırma - motorlar TÜM hatlar arası konnektörler toprağa bağlanmalıdır, yani devreyi etkilemezler. Rout 8 motoru, bu direncin direnci 2-3 kOhm olacak şekilde monte edilmiştir, kapasitör 2,2 nF olduğundan, frekans yaklaşık 300 küsur kHz olmalıdır, bu nedenle UC3845'in çıkışında 150 kHz civarında bir yere ulaşacağız .

Mikro devrenin çıkışındaki frekansı kontrol ediyoruz - bu daha doğrudur, çünkü sinyal indüktörden gelen şok süreçleriyle karışmaz. Üretim frekansı ile dönüşüm frekansı arasındaki farkları doğrulamak için sarı ışını pin 4'e çeviriyoruz ve frekansın 2 kat daha yüksek olduğunu görüyoruz. Çalışma frekansının kendisinin 146 kHz olduğu ortaya çıktı:

Şimdi stabilizasyon modlarındaki değişimi kontrol etmek için optokuplör LED Uout 1 üzerindeki voltajı arttırıyoruz. Burada, direnç Rout 13 kaydırıcısının diyagramda alt konumda olduğunu hatırlamanız gerekir. VT1 tabanına da ortak bir kablo sağlanır, yani. Pim 3'te kesinlikle hiçbir şey olmuyor ve karşılaştırıcı OP2, evirmeyen girişe yanıt vermiyor.
Optokuplör LED'indeki voltajın kademeli olarak arttırılmasıyla, kontrol darbelerinin kaybolmaya başladığı açıkça ortaya çıkıyor. Taramayı değiştirerek bu daha net hale gelir. Bunun nedeni OP2'nin yalnızca evirme girişinde olup bitenleri izlemesi ve OP1'in çıkış voltajı eşik değerinin altına düştüğünde OP2'nin çıkışında mantıksal bir tane oluşturması ve DD5 tetikleyicisini sıfıra ayarlamasıdır. Doğal olarak, ancak tetikleyicinin ters çıkışında, son toplayıcı DD4'ü engelleyen mantıksal bir tane belirir. Böylece mikro devre tamamen durur.

Ancak güçlendirici yüklü olduğundan çıkış voltajı düşmeye başlar, Uout 1 LED'inin parlaklığı azalmaya başlar, Uout 1 transistörü kapanır ve OP1 çıkış voltajını artırmaya başlar ve OP2 yanıt eşiğini geçer geçmez mikro devre başlar Tekrar.
Bu şekilde röle modunda çıkış voltajı dengelenir, yani. mikro devre gruplar halinde kontrol darbeleri üretir.
Uout 2 optokuplörünün LED'ine voltaj uygulandığında, bu optokuplörün transistörü hafifçe açılır ve OP2 karşılaştırıcısına sağlanan voltajın azalmasına neden olur, yani. ayarlama süreçleri tekrarlanır ancak OP1 artık bunlara katılmaz, yani. devre çıkış voltajındaki değişikliklere karşı daha az duyarlıdır. Bu sayede kontrol darbe paketleri daha istikrarlı bir süreye sahip olur ve resim daha hoş görünür (osiloskop bile senkronize edilmiştir):

Uout 2 LED'indeki voltajı kaldırıyoruz ve her ihtimale karşı R15'in üst terminalinde (sarı ışın) bir testere olup olmadığını kontrol ediyoruz:

Genlik bir volttan biraz daha fazladır ve devrede voltaj bölücüler olduğundan bu genlik yeterli olmayabilir. Her ihtimale karşı, R13 ayar direncinin kaydırıcısını üst konuma çeviriyoruz ve mikro devrenin üçüncü piminde neler olduğunu kontrol ediyoruz. Prensip olarak, umutlar tamamen haklı çıktı - genlik, akımı sınırlamaya başlamak için yeterli değil (sarı ışın):

Eğer indüktörden yeterli akım geçmiyorsa, bu ya çok sayıda dönüş ya da yüksek frekans anlamına gelir. Geri sarma çok yavaştır çünkü kartta frekansı ayarlamak için bir kesme direnci Rout8 bulunur. Kontrolörün 3 numaralı pininde gerekli voltaj genliği elde edilene kadar regülatörünü döndürüyoruz.
Teorik olarak, eşiğe ulaşıldığı anda, yani pin 3'teki voltaj genliği bir volttan fazla olmadığı anda, kontrol darbesinin süresi sınırlanmaya başlayacaktır, çünkü kontrolör zaten akımın çok yüksek olduğunu ve bunun güç transistörünü kapatacağını düşünün.
Aslında bu, yaklaşık 47 kHz'lik bir frekansta gerçekleşmeye başlar ve frekanstaki daha fazla azalmanın, kontrol darbesinin süresi üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur.

UC3845'in ayırt edici bir özelliği, örneğin TL494'ün yaptığı gibi ortalama değeri değil, hemen hemen her çalışma döngüsünde güç transistöründen geçen akışı kontrol etmesidir ve eğer güç kaynağı doğru tasarlanmışsa, o zaman asla olmayacaktır. güç transistörüne zarar vermek mümkün...
Şimdi frekansı akım sınırlamasının etkisi sona erene kadar yükseltiyoruz, ancak bir rezerv yapacağız - tam olarak 100 kHz'e ayarladık. Mavi ışın hala kontrol darbelerini gösteriyor, ancak sarı olanı optokuplör Uout 1'in LED'ine koyuyoruz ve düzeltici direnç düğmesini döndürmeye başlıyoruz. Bir süre için osilogram ilk deneydekiyle aynı görünüyor, ancak bir fark da ortaya çıkıyor; kontrol eşiğini geçtikten sonra darbelerin süresi azalmaya başlıyor, yani gerçek düzenleme şu şekilde gerçekleşiyor: darbe genişliği modülasyonu. Ve bu, bu mikro devrenin püf noktalarından sadece bir tanesidir - karşılaştırma için bir referans testere olarak, akım sınırlayıcı direnç R14 üzerinde oluşturulan bir testere kullanır ve böylece çıkışta stabilize bir voltaj oluşturur:

Aynı şey, Uout 2 optokuplör üzerindeki voltaj arttığında da oluyor, ancak benim versiyonumda ilk seferkiyle aynı kısa darbeleri almak mümkün değildi - optokuplör LED'inin parlaklığı yeterli değildi ve azaltamayacak kadar tembeldim direnç Rout 3.
Her durumda, PWM stabilizasyonu gerçekleşir ve oldukça stabildir, ancak yalnızca bir yük varlığında, yani. denetleyicinin pin 3'ünde çok önemli olmasa da bir testerenin görünümü. Bu testere olmadan stabilizasyon röle modunda gerçekleştirilecektir.
Şimdi transistörün tabanını pin 4'e değiştiriyoruz, böylece testereyi pin 3'e zorla besliyoruz. Burada büyük bir tökezleme yok - bu yanılsama için bir Rout 9 direnci seçmeniz gerekecek, çünkü tozun genliği ve sabit bileşenin seviyesi benim için biraz fazla büyük çıktı.

Ancak artık çalışma prensibinin kendisi daha ilginç, bu yüzden Rout 13 düzeltici motorunu yere indirerek ve Rout 1'i döndürmeye başlayarak bunu kontrol ediyoruz.
Kontrol darbesinin süresinde değişiklikler var, ancak bunlar istediğimiz kadar önemli değil - büyük sabit bileşenin güçlü bir etkisi var. Bu dahil etme seçeneğini kullanmak istiyorsanız, onu nasıl doğru şekilde düzenleyeceğiniz konusunda daha dikkatli düşünmeniz gerekir. Osiloskoptaki resim aşağıdaki gibidir:

Optokuplör LED'indeki voltajın daha da artmasıyla röle çalışma modunda bir arıza meydana gelir.
Artık yükselticinin yük kapasitesini kontrol edebilirsiniz. Bunu yapmak için çıkış voltajına bir sınırlama getiriyoruz, yani. Uout 1 LED'ine küçük bir voltaj uygulayın ve çalışma frekansını azaltın. Sosyogram, sarı ışının bir volt seviyesine ulaşmadığını açıkça göstermektedir; Akım sınırı yoktur. Sınırlama yalnızca çıkış voltajının ayarlanmasıyla sağlanır.
Rour 15 yük direncine paralel olarak, 100 Ohm'luk bir direnç daha kuruyoruz ve osilogram, kontrol darbesinin süresinde açıkça bir artış gösteriyor, bu da indüktörde enerji birikiminin süresinde bir artışa ve daha sonra serbest bırakılmasına yol açıyor. yük:

Yükün artmasıyla, güç transistöründen akan akım arttığından pim 3'teki voltaj genliğinin de arttığını fark etmek zor değildir.
Stabilizasyon modunda ve tamamen yokluğunda drenajda ne olacağını görmeye devam ediyor. Mavi ışını transistörün drenajına çeviriyoruz ve geri besleme voltajını LED'den kaldırıyoruz. Osilogram çok kararsızdır, çünkü osiloskop hangi kenarla senkronize edilmesi gerektiğini belirleyemez - darbeden sonra oldukça iyi bir kendi kendine indüksiyon "gevezeliği" vardır. Sonuç aşağıdaki resimdir.

Yük direncindeki voltaj da değişiyor, ancak GIF yapmayacağım - sayfa trafik açısından zaten oldukça "ağır", bu nedenle yükteki voltajın voltaja eşit olduğunu tüm sorumlulukla beyan ederim maksimum değer yukarıdaki resimde eksi 0,5 volt.

ÖZETLEYELİM

UC3845, tek uçlu voltaj dönüştürücüler için evrensel bir otomatik saatli sürücüdür, hem geri dönüş hem de ileri dönüştürücülerde çalışabilir.
Röle modunda çalışabilir, akım sınırlaması ile tam teşekküllü PWM voltaj sabitleyici modunda çalışabilir. Bu kesinlikle bir sınırlamadır, çünkü aşırı yük sırasında mikro devre, değeri devre tasarımcısı tarafından belirlenen akım stabilizasyon moduna girer. Her ihtimale karşı, maksimum akımın akım sınırlayıcı direncin değerine bağımlılığını gösteren küçük bir işaret:

ben, bir	1	1,2	1,3	1,6	1,9	3	4,5	6	10	20	30	40	50
R, Ohm	1	0,82	0,75	0,62	0,51	0,33	0,22	0,16	0,1	0,05	0,033	0,025	0,02
								2 x 0,33		2x0,1	3 x 0,1	4x0,1	5x0,1
P,W	0,5	1	1	1	1	2	2	5	5	10	15	20	25

Tam PWM voltaj regülasyonu için IC, kontrollü voltajla karşılaştırmak için bir rampa voltajı kullandığından bir yük gerektirir.
Gerilim stabilizasyonu üç şekilde organize edilebilir, ancak bunlardan biri ek bir transistör ve birkaç direnç gerektirir ve bu, formülle çelişir. DAHA AZ PARÇA - DAHA FAZLA GÜVENİLİRLİK, dolayısıyla iki yöntem temel olarak kabul edilebilir:
Entegre bir hata amplifikatörü kullanma. Bu durumda, geri besleme optocoupler transistörü, toplayıcı tarafından 5 voltluk bir referans voltajına (pim 8) bağlanır ve yayıcı, OS direnci aracılığıyla bu amplifikatörün evirici girişine voltaj sağlar. Bu yöntem daha deneyimli tasarımcılar için önerilir çünkü hata yükselticisinin kazancı yüksekse heyecanlanabilmektedir.
Entegre bir hata amplifikatörü kullanmadan. Bu durumda, düzenleyici optokuplörün toplayıcısı doğrudan hata yükselticisinin çıkışına (pim 1) ve verici ortak kabloya bağlanır. Hata amplifikatörünün girişi de ortak kabloya bağlanır.
PWM'nin çalışma prensibi ortalama çıkış voltajının ve maksimum akımın izlenmesine dayanmaktadır. Yani yükümüz azalırsa çıkış voltajı artar ve voltaj ile akım arasında kaybolan denge yeniden sağlanana kadar akım ölçme direnci üzerindeki testere genliği düşer ve darbe süresi azalır. Yük arttıkça kontrollü voltaj azalır ve akım artar, bu da kontrol darbelerinin süresinin artmasına neden olur.

Mikro devre üzerinde bir akım dengeleyiciyi düzenlemek oldukça kolaydır ve her döngüde akan akımın kontrolü kontrol edilir, bu da güç aşamasının aşırı yüklenmesini tamamen ortadan kaldırır. doğru seçimi yapmak güç transistörü ve kaynağa takılı bir akım sınırlayıcı veya daha kesin olarak ölçüm direnci alan etkili transistör. UC3845'i ev tipi kaynak makineleri tasarlarken en popüler hale getiren de bu gerçektir.
UC3845'te oldukça ciddi bir "tırmık" var - üretici mikro devrenin sıfırın altındaki sıcaklıklarda kullanılmasını önermiyor, bu nedenle kaynak makinelerinin imalatında UC2845 veya UC1845'i kullanmak daha mantıklı olacaktır, ancak ikincisi biraz eksiktir. UC2845, UC3845'ten biraz daha pahalıdır ve yerli satıcıların belirttiği kadar felaket değildir (1 Mart 2017 itibarıyla fiyatlar ruble cinsindendir).

XX44 ve XX45 mikro devrelerinin frekansı saat frekansından 2 kat daha azdır ve doldurma katsayısı% 50'yi aşamaz, bu durumda transformatörlü dönüştürücüler için en uygunudur. Ancak XX42 ve XX43 çipleri en iyi yol Kontrol darbesinin süresi% 100'e ulaşabileceğinden PWM stabilizatörleri için uygundur.

Artık bu PWM kontrol cihazının çalışma prensibini anladıktan sonra, buna göre bir kaynak makinesi tasarlamaya dönebiliriz...