8-900-374-94-44
Импульсные источники питания (ИИП) обычно являются достаточно сложными устройствами, из-за чего начинающие радиолюбители стремятся их избегать. Тем не менее, благодаря распространению специализированных интегральных ШИМ-контроллеров, есть возможность конструировать достаточно простые для понимания и повторения конструкции, обладающие высокими показателями мощности и КПД. Предлагаемый блок питания имеет пиковую мощность около 100 Вт и построен по топологии flyback (обратноходовой преобразователь), а управляющим элементом является микросхема CR6842S (совместимые по выводам аналоги: SG6842J, LD7552 и OB2269).
Внимание! В некоторых случаях для отладки схемы может понадобится осциллограф!
Размеры блока: 107х57х30 мм (размеры готового блока с Алиэкспресс, возможны отклонения).
Выходное напряжение: версии на 24 В (3-4 А) и на 12 В (6-8 А).
Мощность:
На Али легко найти множество вариантов готовых блоков по этой схеме, например, по запросам вида «Artillery power supply 24V 3A», «Блок питания XK-2412-24», «Eyewink 24V switching power supply» и тому подобным. На радиолюбительских порталах данную модель уже окрестили «народной», ввиду простоты и надёжности. Схемотехнически варианты 12В и 24В различаются незначительно и имеют идентичную топологию.
Обратите внимание! В данной модели БП у китайцев весьма высок процент брака, поэтому при покупке готового изделия перед включением желательно тщательно проверять целостность и полярность всех элементов. В моём случае, например, диод VD2 имел неверную полряность, из-за чего уже после трёх включений блок сгорел и мне пришлось менять контроллер и ключевой транзистор.
Подробно методология проектирования ИИП вообще, и конкретно этой топологии в частности, тут рассматриваться не будет, ввиду слишком большого объёма информации — см.
Далее подробно разберём назначение элементов в схеме.
Импульсный блок питания мощностью 100Вт на контроллере CR6842S.
Рассматривать схему блока будем слева-направо:
| F1 | Обычный плавкий предохранитель. |
| 5D-9 | Терморезистор, ограничивает бросок тока при включении блока питания в сеть. При комнатной температуре имеет небольшое сопротивление, ограничивающее броски тока, при протекании тока разогревается, что вызывает снижение сопротивления, поэтому в дальнейшем не влияет на работу устройства. |
| C1 | Входной конденсатор, для подавления несимметричной помехи. Ёмкость допустимо немного увеличить, желательно чтобы он был помехоподавляющим конденсатором типа X2 или имел большой (10-20 раз) запас по рабочему напряжению. Для надёжного подавления помех должен иметь низкие ESR И ESL. |
| L1 | Синфазный фильтр, для подавления симметричной помехи. Состоит из двух катушек индуктивности с одинаковым числом витков, намотанных на общем сердечнике и включенных синфазно. |
| KBP307 | Выпрямительный диодный мост. |
| R5, R9 | Цепочка, необходимая для запуска CR6842. Через неё осуществляется первичный заряд конденсатора C4 до 16.5В. Цепь должна обеспечивать ток запуска не менее 30 мкА (максимум, согласно даташиту) во всём диапазоне входных напряжений. Также, в процессе работы посредством этой цепочки осуществляется контроль входного напряжения и компенсация напряжения при котором закрывается ключ — увеличение тока, втекающего в третий пин, вызывает понижение порогового напряжения закрытия ключа. |
| R10 | Времязадающий резистор для ШИМ. Увеличение номинала данного резистора уменьшит частоту переключения. Номинал должен лежать в пределах 16-36 кОм. |
| C2 | Сглаживающий конденсатор. |
| R3, C7, VD2 | Снабберная цепь, защищающая ключевой транзистор от обратных выбросов с первичной обмотки трансформатора. R3 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C3 | Конденсатор, шунтирующий межобмоточную ёмкость. В идеале должен быть Y-типа, либо же должен иметь большой запас (15-20 раз) по рабочему напряжению. Служит для уменьшения помех. Номинал зависит от параметров трансформатора, делать слишком большим нежелательно. |
| R6, VD1 | Данная цепь, запитываясь от вспомогательной обмотки трансформатора образует цепь питания контроллера. Также данная цепь влияет на цикл работы ключа. Работает это следующим образом: для корректной работы напряжение на седьмом выводе контроллера должно находиться в пределах 12.5 — 16.5 В. Напряжение 16.5В на этом выводе является порогом, при котором происходит открытие ключевого транзистора и энергия начинает запасаться в сердечнике трансформатора (в это время микросхема питается от C4). При понижении ниже 12.5В микросхема отключается, таким образом конденсатор C4 должен обеспечивать питание контроллера пока из вспомогательной обмотки не поступает энергии, поэтому его номинала должно быть достаточно чтобы удерживать напряжение выше 12. 5В пока ключ открыт. Нижний предел номинала C4 следует рассчитывать исходя из потребления контроллера около 5 мА. От времени заряда данного конденсатора до 16.5В зависит время закрытого ключа и определяется оно током, который может отдать вспомогательная обмотка, при этом ток ограничивается резистором R 6. Кроме всего прочего, посредством данной цепи в контроллере предусмотрена защита от перенапряжения в случае выхода из строя цепей обратной связи — при превышении напряжения выше 25В контроллер отключится и не начнёт работать пока питание с седьмого пина не будет снято. |
| R13 | Ограничивает ток заряда затвора ключевого транзистора, а также обеспечивает его плавное открытие. |
| VD3 | Защита затвора транзистора. |
| R8 | Подтяжка затвора к земле, выполняет несколько функций. Например, в случае отключения контроллера и повреждения внутренней подтяжки данный резистор обеспечит быстрый разряд затвора транзистора. Также, при корректной разводке платы обеспечит более короткий путь тока разряда затвора на землю, что должно положительно сказаться на помехозащищённости. |
| BT1 | Ключевой транзистор. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R7, C6 | Цепь служит для сглаживания колебаний напряжения на токоизмерительном резисторе. |
| R1 | Токоизмерительный резистор. Когда напряжение на нём превышает 0.8В контроллер закрывает ключевой транзистор, таким образом регулируется время открытого ключа. Кроме того, как уже говорилось выше, напряжение при котором будет закрыт транзистор также зависит от входного напряжения. |
| C8 | Фильтрующий конденсатор оптопары обратной связи. Допустимо немного увеличить номинал. |
| PC817 | Опторазвязка цепи обратной связи. Если транзистор оптопары закроется это вызовет повышение напряжения на втором выводе контроллера. Если напряжение на втором выводе будет превышать 5.2В дольше 56 мс, это вызовет закрытие ключевого транзистора. Таким образом реализована защита от перегрузки и короткого замыкания. |
В данной схеме 5-й вывод контроллера не используется. Однако, согласно даташиту на контроллер, на него можно повесить NTC-термистор, который обеспечит отключение контроллера в случае перегрева. Стабилизированный выходной ток данного вывода — 70 мкА. Напряжение срабатывания температурной защиты 1.05В (защита включится при достижении сопротивления 15 кОм). Рекомендуемый номинал термистора 26 кОм (при 27°C).
Поскольку импульсный трансформатор это один из самых сложных в проектировании элементов импульсного блока, расчёт трансформатора для каждой конкретной топологии блока требует отдельной статьи, поэтому подробного описания методологии тут не будет, тем не менее для повторения описываемой конструкции следует указать основные параметры используемого трансформатора.
Следует помнить, что одно из важнейших правил при проектировании — соответствие габаритной мощности трансформатора и выходной мощности блока питания, поэтому первым делом, в любом случае, выбирайте подходящие вашей задаче сердечники.
Чаще всего данная конструкция поставляется с трансформаторами, выполненными на сердечниках типа EE25 или EE16, либо аналогичных. Собрать достаточно информации по количеству витков в данной модели ИИП не удалось, поскольку в разных модификациях, несмотря на схожие схемы, используются различные сердечники.
Увеличение разницы в количестве витков ведёт к уменьшению потерь на переключение ключевого транзистора, но повышает требования к его нагрузочной способности по максимальному напряжению сток-исток (VDS).
Для примера, будем ориентироваться на стандартные сердечники типа EE25 и значение максимальной индукции Bmax = 300 мТ. В этом случае соотношение витков первой-второй-третьей обмотки будет равно 90:15:12.
Следует помнить, что указанное соотношение витков не является оптимальным и возможно потребуется корректировка соотношений по результатам испытаний.
Первичную обмотку следует наматывать проводником не тоньше 0.3мм в диаметре. Вторичную обмотку желательно выполнять сдвоенным проводом диаметром 1мм. Через вспомогательную третью обмотку течёт малый ток, поэтому провода диаметром 0.2мм будет вполне достаточно.
Далее кратко рассмотрим выходную цепь источника питания. Она, в общем-то, совершенно стандартна, от сотен других отличается минимально. Интересна может быть лишь цепочка обратной связи на TL431, но её мы тут подробно рассматривать не будем, потому что про цепи обратной связи есть отдельная статья.
| VD4 | Сдвоенный выпрямительный диод. В идеале подбирать с запасом по напряжениютоку и с минимальным падением. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R2, C12 | Снабберная цепь для облегчения режима работы диода. R2 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C13, L2, C14 | Выходной фильтр. |
| C20 | Керамический конденсатор, шунтирующий выходной конденсатор C14 по ВЧ. |
| R17 | Нагрузочный резистор, обеспечивающий нагрузку для холостого хода. Также через него разряжаются выходные конденсаторы в случае запуска и последующего отключения без нагрузки. |
| R16 | Токоограничивающий резистор для светодиода. |
| C9, R20, R18, R19, TLE431, PC817 | Цепь обратной связи на прецизионном источнике питания. Резисторы задают режим работы TLE431, а PC817 обеспечивает гальваническую развязку. |
Вышеописанная схема обычно поставляется в готовом виде, но, если собирать схему самому, ничто не мешает немного улучшить конструкцию. Модифицировать можно как входные, так и выходные цепи.
Если в ваших розетках земляной провод имеет соединение с качественной землёй (а не просто ни к чему не подключен, как это часто бывает), можно добавить два дополнительных Y-конденсатора, соединённых каждый со своим сетевым проводом и землёй, между L1 и входным конденсатором C1.
Это обеспечит симметрирование потенциалов сетевых проводов относительно корпуса и лучшее подавление синфазной составляющей помехи. Вместе с входным конденсатором два дополнительных конденсатора образуют т.н. «защитный треугольник».
После L1 также стоит добавить ещё один конденсатор X-типа, с той же ёмкостью что у C1.
Для защиты от импульсных бросков напряжения большой амплитуды целесообразно параллельно входу подключать варистор (например 14D471K). Также, если у вас есть земля, для защиты в случае аварии на линии электроснабжения, при которой вместо фазы и нуля фаза попадаётся на оба провода, желательно составить защитный треугольник из таких же варисторов.
Защитный треугольник на варисторах.
При повышении напряжения выше рабочего, варистор снижает своё сопротивление и ток течёт через него. Однако, ввиду относительно низкого быстродействия варисторов, они не способны шунтировать скачки напряжения с быстро нарастающим фронтом, поэтому для дополнительной фильтрации быстрых скачков напряжения желательно параллельно входу подключать также двунаправленный TVS-супрессор (например, 1.
5KE400CA).
Опять же, при наличии земляного провода, желательно добавить на выход блока ещё два Y-конденсатора небольшой ёмкости, включенных по схеме «защитного треугольника» параллельно с C14.
Для быстрой разрядки конденсаторов при отключении устройства параллельно входным цепям целесообразно добавить мегаомный резистор.
Каждый электролитический конденсатор желательно зашунтировать по ВЧ керамикой малой ёмкости, расположенной максимально близко к выводам конденсатора.
Ограничительный TVS-диод будет не лишним поставить также и на выход — для защиты нагрузки от возможных перенапряжений в случае проблем с блоком. Для 24В версии подойдёт, например 1.5KE24A.
Импульсные источники питания (ИИП) обычно являются достаточно сложными устройствами, из-за чего начинающие радиолюбители стремятся их избегать. Тем не менее, благодаря распространению специализированных интегральных ШИМ-контроллеров, есть возможность конструировать достаточно простые для понимания и повторения конструкции, обладающие высокими показателями мощности и КПД.
Предлагаемый блок питания имеет пиковую мощность около 100 Вт и построен по топологии flyback (обратноходовой преобразователь), а управляющим элементом является микросхема CR6842S (совместимые по выводам аналоги: SG6842J, LD7552 и OB2269).
Внимание! В некоторых случаях для отладки схемы может понадобится осциллограф!
Размеры блока: 107х57х30 мм (размеры готового блока с Алиэкспресс, возможны отклонения).
Выходное напряжение: версии на 24 В (3-4 А) и на 12 В (6-8 А).
Мощность: 100 Вт.
Уровень пульсаций: не более 200 мВ.
На Али легко найти множество вариантов готовых блоков по этой схеме, например, по запросам вида «Artillery power supply 24V 3A», «Блок питания XK-2412-24», «Eyewink 24V switching power supply» и тому подобным. На радиолюбительских порталах данную модель уже окрестили «народной», ввиду простоты и надёжности. Схемотехнически варианты 12В и 24В различаются незначительно и имеют идентичную топологию.
Обратите внимание! В данной модели БП у китайцев весьма высок процент брака, поэтому при покупке готового изделия перед включением желательно тщательно проверять целостность и полярность всех элементов. В моём случае, например, диод VD2 имел неверную полряность, из-за чего уже после трёх включений блок сгорел и мне пришлось менять контроллер и ключевой транзистор.
Подробно методология проектирования ИИП вообще, и конкретно этой топологии в частности, тут рассматриваться не будет, ввиду слишком большого объёма информации — см. отдельные статьи.
Далее подробно разберём назначение элементов в схеме.
Импульсный блок питания мощностью 100Вт на контроллере CR6842S.
Рассматривать схему блока будем слева-направо:
| F1 | Обычный плавкий предохранитель. |
| 5D-9 | Терморезистор, ограничивает бросок тока при включении блока питания в сеть. При комнатной температуре имеет небольшое сопротивление, ограничивающее броски тока, при протекании тока разогревается, что вызывает снижение сопротивления, поэтому в дальнейшем не влияет на работу устройства. |
| C1 | Входной конденсатор, для подавления несимметричной помехи. Ёмкость допустимо немного увеличить, желательно чтобы он был помехоподавляющим конденсатором типа X2 или имел большой (10-20 раз) запас по рабочему напряжению. Для надёжного подавления помех должен иметь низкие ESR И ESL. |
| L1 | Синфазный фильтр, для подавления симметричной помехи. Состоит из двух катушек индуктивности с одинаковым числом витков, намотанных на общем сердечнике и включенных синфазно. |
| KBP307 | Выпрямительный диодный мост. |
| R5, R9 | Цепочка, необходимая для запуска CR6842. Через неё осуществляется первичный заряд конденсатора C4 до 16.5В. Цепь должна обеспечивать ток запуска не менее 30 мкА (максимум, согласно даташиту) во всём диапазоне входных напряжений. Также, в процессе работы посредством этой цепочки осуществляется контроль входного напряжения и компенсация напряжения при котором закрывается ключ — увеличение тока, втекающего в третий пин, вызывает понижение порогового напряжения закрытия ключа. |
| R10 | Времязадающий резистор для ШИМ. Увеличение номинала данного резистора уменьшит частоту переключения. Номинал должен лежать в пределах 16-36 кОм. |
| C2 | Сглаживающий конденсатор. |
| R3, C7, VD2 | Снабберная цепь, защищающая ключевой транзистор от обратных выбросов с первичной обмотки трансформатора. R3 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C3 | Конденсатор, шунтирующий межобмоточную ёмкость. В идеале должен быть Y-типа, либо же должен иметь большой запас (15-20 раз) по рабочему напряжению. Служит для уменьшения помех. Номинал зависит от параметров трансформатора, делать слишком большим нежелательно. |
| R6, VD1, C4 | Данная цепь, запитываясь от вспомогательной обмотки трансформатора образует цепь питания контроллера. Также данная цепь влияет на цикл работы ключа. Работает это следующим образом: для корректной работы напряжение на седьмом выводе контроллера должно находиться в пределах 12.5 — 16.5 В. Напряжение 16.5В на этом выводе является порогом, при котором происходит открытие ключевого транзистора и энергия начинает запасаться в сердечнике трансформатора (в это время микросхема питается от C4). При понижении ниже 12.5В микросхема отключается, таким образом конденсатор C4 должен обеспечивать питание контроллера пока из вспомогательной обмотки не поступает энергии, поэтому его номинала должно быть достаточно чтобы удерживать напряжение выше 12.5В пока ключ открыт. Нижний предел номинала C4 следует рассчитывать исходя из потребления контроллера около 5 мА. От времени заряда данного конденсатора до 16. 5В зависит время закрытого ключа и определяется оно током, который может отдать вспомогательная обмотка, при этом ток ограничивается резистором R6. Кроме всего прочего, посредством данной цепи в контроллере предусмотрена защита от перенапряжения в случае выхода из строя цепей обратной связи — при превышении напряжения выше 25В контроллер отключится и не начнёт работать пока питание с седьмого пина не будет снято. |
| R13 | Ограничивает ток заряда затвора ключевого транзистора, а также обеспечивает его плавное открытие. |
| VD3 | Защита затвора транзистора. |
| R8 | Подтяжка затвора к земле, выполняет несколько функций. Например, в случае отключения контроллера и повреждения внутренней подтяжки данный резистор обеспечит быстрый разряд затвора транзистора. Также, при корректной разводке платы обеспечит более короткий путь тока разряда затвора на землю, что должно положительно сказаться на помехозащищённости. |
| BT1 | Ключевой транзистор. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R7, C6 | Цепь служит для сглаживания колебаний напряжения на токоизмерительном резисторе. |
| R1 | Токоизмерительный резистор. Когда напряжение на нём превышает 0.8В контроллер закрывает ключевой транзистор, таким образом регулируется время открытого ключа. Кроме того, как уже говорилось выше, напряжение при котором будет закрыт транзистор также зависит от входного напряжения. |
| C8 | Фильтрующий конденсатор оптопары обратной связи. Допустимо немного увеличить номинал. |
| PC817 | Опторазвязка цепи обратной связи. Если транзистор оптопары закроется это вызовет повышение напряжения на втором выводе контроллера. Если напряжение на втором выводе будет превышать 5.2В дольше 56 мс, это вызовет закрытие ключевого транзистора. Таким образом реализована защита от перегрузки и короткого замыкания. |
В данной схеме 5-й вывод контроллера не используется. Однако, согласно даташиту на контроллер, на него можно повесить NTC-термистор, который обеспечит отключение контроллера в случае перегрева. Стабилизированный выходной ток данного вывода — 70 мкА. Напряжение срабатывания температурной защиты 1.05В (защита включится при достижении сопротивления 15 кОм). Рекомендуемый номинал термистора 26 кОм (при 27°C).
Поскольку импульсный трансформатор это один из самых сложных в проектировании элементов импульсного блока, расчёт трансформатора для каждой конкретной топологии блока требует отдельной статьи, поэтому подробного описания методологии тут не будет, тем не менее для повторения описываемой конструкции следует указать основные параметры используемого трансформатора.
Следует помнить, что одно из важнейших правил при проектировании — соответствие габаритной мощности трансформатора и выходной мощности блока питания, поэтому первым делом, в любом случае, выбирайте подходящие вашей задаче сердечники.
Чаще всего данная конструкция поставляется с трансформаторами, выполненными на сердечниках типа EE25 или EE16, либо аналогичных. Собрать достаточно информации по количеству витков в данной модели ИИП не удалось, поскольку в разных модификациях, несмотря на схожие схемы, используются различные сердечники.
Увеличение разницы в количестве витков ведёт к уменьшению потерь на переключение ключевого транзистора, но повышает требования к его нагрузочной способности по максимальному напряжению сток-исток (VDS).
Для примера, будем ориентироваться на стандартные сердечники типа EE25 и значение максимальной индукции Bmax = 300 мТ. В этом случае соотношение витков первой-второй-третьей обмотки будет равно 90:15:12.
Следует помнить, что указанное соотношение витков не является оптимальным и возможно потребуется корректировка соотношений по результатам испытаний.
Первичную обмотку следует наматывать проводником не тоньше 0.3мм в диаметре. Вторичную обмотку желательно выполнять сдвоенным проводом диаметром 1мм.
Через вспомогательную третью обмотку течёт малый ток, поэтому провода диаметром 0.2мм будет вполне достаточно.
Далее кратко рассмотрим выходную цепь источника питания. Она, в общем-то, совершенно стандартна, от сотен других отличается минимально. Интересна может быть лишь цепочка обратной связи на TL431, но её мы тут подробно рассматривать не будем, потому что про цепи обратной связи есть отдельная статья.
| VD4 | Сдвоенный выпрямительный диод. В идеале подбирать с запасом по напряжениютоку и с минимальным падением. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R2, C12 | Снабберная цепь для облегчения режима работы диода. R2 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C13, L2, C14 | Выходной фильтр. |
| C20 | Керамический конденсатор, шунтирующий выходной конденсатор C14 по ВЧ. |
| R17 | Нагрузочный резистор, обеспечивающий нагрузку для холостого хода. Также через него разряжаются выходные конденсаторы в случае запуска и последующего отключения без нагрузки. |
| R16 | Токоограничивающий резистор для светодиода. |
| C9, R20, R18, R19, TLE431, PC817 | Цепь обратной связи на прецизионном источнике питания. Резисторы задают режим работы TLE431, а PC817 обеспечивает гальваническую развязку. |
Вышеописанная схема обычно поставляется в готовом виде, но, если собирать схему самому, ничто не мешает немного улучшить конструкцию. Модифицировать можно как входные, так и выходные цепи.
Если в ваших розетках земляной провод имеет соединение с качественной землёй (а не просто ни к чему не подключен, как это часто бывает), можно добавить два дополнительных Y-конденсатора, соединённых каждый со своим сетевым проводом и землёй, между L1 и входным конденсатором C1.
Это обеспечит симметрирование потенциалов сетевых проводов относительно корпуса и лучшее подавление синфазной составляющей помехи. Вместе с входным конденсатором два дополнительных конденсатора образуют т.н. «защитный треугольник».
После L1 также стоит добавить ещё один конденсатор X-типа, с той же ёмкостью что у C1.
Для защиты от импульсных бросков напряжения большой амплитуды целесообразно параллельно входу подключать варистор (например 14D471K). Также, если у вас есть земля, для защиты в случае аварии на линии электроснабжения, при которой вместо фазы и нуля фаза попадаётся на оба провода, желательно составить защитный треугольник из таких же варисторов.
Защитный треугольник на варисторах.
При повышении напряжения выше рабочего, варистор снижает своё сопротивление и ток течёт через него. Однако, ввиду относительно низкого быстродействия варисторов, они не способны шунтировать скачки напряжения с быстро нарастающим фронтом, поэтому для дополнительной фильтрации быстрых скачков напряжения желательно параллельно входу подключать также двунаправленный TVS-супрессор (например, 1.
5KE400CA).
Опять же, при наличии земляного провода, желательно добавить на выход блока ещё два Y-конденсатора небольшой ёмкости, включенных по схеме «защитного треугольника» параллельно с C14.
Для быстрой разрядки конденсаторов при отключении устройства параллельно входным цепям целесообразно добавить мегаомный резистор.
Каждый электролитический конденсатор желательно зашунтировать по ВЧ керамикой малой ёмкости, расположенной максимально близко к выводам конденсатора.
Ограничительный TVS-диод будет не лишним поставить также и на выход — для защиты нагрузки от возможных перенапряжений в случае проблем с блоком. Для 24В версии подойдёт, например 1.5KE24A.
В данной статье опубликована схема блока питания на микросхеме CR6842S. Схема имеет обратноходовую (flayback) структуру, благодаря которой, можно сделать блок питания любой мощности, под любые нужды.
Многие наверно видели на aliexpress компактные AC-DC блоки питания, фото которых привожу ниже и задумывались о схематике данного устройства и на какой микросхеме она собрана.
Есть и такие, которые купили данный блок питания на CR6842S и ищут схему для него, на случай поломки и дальнейшего ремонта.
Как я и писал, схема представляет собой обратноход и выглядит следующим образом. Приведенная схема рассчитана на напряжение 12 вольт и ток 2 ампера. Вы можете рассчитать блок питания на свои напряжения и ток.
Максимальный ток нагрузки задается резистором R10, чем меньше его сопротивление, тем больше ток на выходе блока питания. Методику расчета можно найти в интернете по запросу «Расчет обратноходового преобразователя». В данной статье этого расчета нет, так как рассматривается только схема данного блока питания.
Частота задается резистором R2 и рассчитывается по формуле F (кГц) = 1742 / R2 (кОм). При сопротивлении R2 = 26 кОм, частота равна 1742 / 26 кОм = 67 кГц.
Хотел отметить, что микросхема CR6842S является китайским аналогом микросхемы SG6842S. Расчет частоты для SG6842S немного другой и имеет формулу F (кГц) = 1690 / R2 (кОм) ..
Не знаю, формулы разные или все же китайцы ошиблись и в своем даташите указали 1742 вместо 1690. Поэтому на схеме я указал, что частота 66 кГц (усреднил). Имейте это в виду при расчете.
Печатная плата имеет размер 117 х 54 мм, выглядит следующим образом.
Если вас не устраивают данные размеры, то вы всегда можете подправить печатную плату под себя или развести ее по новой. Файл печатной платы, который сделан в программе DipTrace, можно скачать в конце статьи.
Представляю некоторые этапы сборки печатной платы. Нанесение фоторезиста и засветка, плата после проявки и травления фоторезиста, плата после нанесения паяльной маски.
Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/blok-pitanija-na-cr6842s
Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.
В данном видео показан ускоренный процесс засветки фоторезиста и паяльной маски этой печатной платы, на установке для засветки.
Печатная плата с нанесенной паяльной маской и собранный блок питания.
В данном архиве находится схема и печатная плата данного блока питания. Скачать архив можно по этой ссылке.
Данный блок питания с применением микросхемы CR6842S, показал себя с хорошей стороны. Со своими обязанностями справляется на отлично, рекомендую к повторению.
На этом заканчиваю, всем флайбеков без бахов.
Автор статьи: Admin Whoby.Ru
Если вам понравилась статья, нажмите на кнопку нужной социальной сети расположенной ниже. Этим действием вы добавите анонс статьи к себе на страницу. Это очень поможет в развитии сайта.
В данной статье опубликована схема блока питания на микросхеме CR6842S. Схема имеет обратноходовую (flayback) структуру, благодаря которой, можно сделать блок питания любой мощности, под любые нужды.
Многие наверно видели на aliexpress компактные AC-DC блоки питания, фото которых привожу ниже и задумывались о схематике данного устройства и на какой микросхеме она собрана.
Есть и такие, которые купили данный блок питания на CR6842S и ищут схему для него, на случай поломки и дальнейшего ремонта.
Как я и писал, схема представляет собой обратноход и выглядит следующим образом. Приведенная схема рассчитана на напряжение 12 вольт и ток 2 ампера. Вы можете рассчитать блок питания на свои напряжения и ток.
Максимальный ток нагрузки задается резистором R10, чем меньше его сопротивление, тем больше ток на выходе блока питания. Методику расчета можно найти в интернете по запросу «Расчет обратноходового преобразователя». В данной статье этого расчета нет, так как рассматривается только схема данного блока питания.
Частота задается резистором R2 и рассчитывается по формуле F (кГц) = 1742 / R2 (кОм). При сопротивлении R2 = 26 кОм, частота равна 1742 / 26 кОм = 67 кГц.
Хотел отметить, что микросхема CR6842S является китайским аналогом микросхемы SG6842S. Расчет частоты для SG6842S немного другой и имеет формулу F (кГц) = 1690 / R2 (кОм) ..
Не знаю, формулы разные или все же китайцы ошиблись и в своем даташите указали 1742 вместо 1690. Поэтому на схеме я указал, что частота 66 кГц (усреднил). Имейте это в виду при расчете.
Печатная плата имеет размер 117 х 54 мм, выглядит следующим образом.
Если вас не устраивают данные размеры, то вы всегда можете подправить печатную плату под себя или развести ее по новой. Файл печатной платы, который сделан в программе DipTrace, можно скачать в конце статьи.
Представляю некоторые этапы сборки печатной платы. Нанесение фоторезиста и засветка, плата после проявки и травления фоторезиста, плата после нанесения паяльной маски.
Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/blok-pitanija-na-cr6842s
Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.
В данном видео показан ускоренный процесс засветки фоторезиста и паяльной маски этой печатной платы, на установке для засветки.
Печатная плата с нанесенной паяльной маской и собранный блок питания.
В данном архиве находится схема и печатная плата данного блока питания. Скачать архив можно по этой ссылке.
Данный блок питания с применением микросхемы CR6842S, показал себя с хорошей стороны. Со своими обязанностями справляется на отлично, рекомендую к повторению.
На этом заканчиваю, всем флайбеков без бахов.
Автор статьи: Admin Whoby.Ru
Схема доработки:
Доработка платы:
Регулировать выходное напряжение, как оказалось, можно в пределах от 19 до 35 вольт. Разброс границ регулировки на двух тестовых экземплярах обусловлен низкой точностью переменного резистора. Если выходное напряжение менее 19 вольт, преобразователь начинает периодически выключаться, что приводит к появлению низкочастотной «пилы» на выходе (от нуля до максимума). Верхний предел определяется предельно допустимым напряжением электролитов выходного фильтра (35 вольт, на пульсации не заморачиваемся. повышение напряжений на стоке транзистора и вторичных обмотках — игнорируем). Если выходное напряжение более 36 вольт — преобразователь «сгорает» без каких-либо заметных пироэффектов. Выгорает только микросхема CR6842S. Мощный транзистор остается целым. Проверено на 2-х экземплярах :-). Заодно было выяснено, что вместо 20N60 вполне годится IRF840.
Далее будут абстрактные рассуждения о причинах, я ничего не проверял.
Этот блок питания был подробно описан уважаемым Киричем. Если посмотреть на схему из обзора Кирича и заглянуть в описание микросхемы (внутренняя структура, напряжение питания на 7-й лапке), то можно предположить, что при снижении выходного напряжения блока напряжение на вспомогательной обмотке тоже уменьшается и микросхема просто выключается, подпитки от сетевого напряжения ей недостаточно. А вот с ростом напряжения на выходе преобразователя все становится совсем плохо, потому что по структурной схеме на 7 ножке внутри стоит защитный стабилитрон ( 22 В. кажется). А в цепи питания с обмотки только прямое сопротивление диода и резистор 5 Ом. Я туда ткнулся вольтметром — так при штатных 24 вольтах на выходе — питание уже 14…17 вольт. По сути, никакого запаса для повышения выходного напряжения нет. Но работает! :-)))). Но до 35! А после 36 вольт на выходе — сгорает. Если все-таки кто-то решится на переделку, можно вместо 5 Ом поставить что-нибудь в диапазоне 50…100 Ом и проверить.
Этот блок питания мне понравился уже просто по картинке, но так как картинка бывает обманчива, я решил его рассмотреть поближе и испытать.
В обзоре будет описание, фотки, испытания и анализ небольшой ошибки при проектировке.
Продолжение читайте под катом.
Начну я как всегда с того как это ехало и как приехало.
Приехал блок питания не один, про второй товар я расскажу в другой раз, думаю он будет не менее интересным. Ехал быстро, по треку добрался за 8 дней.
Пришел заказ в обычном сером пакете, обмотанный поролоновой лентой.
Вот к такой упаковке у меня и были претензии. Упаковщик просто сложил два моих пакетика, обмотал лентой и склеил скотчем, но края остались открытыми.
В итоге пакетики и рулон ленты ехали отдельно. Очень повезло, что ехали недолго и сами по себе были упакованы в отдельные пакеты, иначе могли прорвать упаковку своими радиаторами и вылезти наружу.
Плата была упакована в привычный многим антистатический пакет, с не менее знакомой наклейкой.
Краткие характеристики:
Входное напряжение 85-265 Вольт
Выходное напряжение — 12 Вольт
Ток нагрузки — 6 Ампер номинальный, 8 Ампер максимальный.
Выходная мощность — 100 Ватт (максимальная)
Размеры платы не очень большие, 107х57х30мм.
Есть чертежик с более точными размерами, думаю он будет полезен.
Сама плата выглядит очень аккуратно, полностью соответствует фотографии в магазине, что меня приятно удивило.
На плате присутствуют довольно большие радиаторы, а сама плата выполнена в открытом исполнении, т.е. предназначена для установки в какое нибудь устройство и своего корпуса не имеет.
Брал я ее не просто так, а по делу 🙂 Есть идея переделки одного из моих устройств, но так как я был не уверен в качестве данного блока питания, то решил сначала заказать и попробовать только его, так что будет продолжение. Ну по крайней мере я надеюсь на это.
На плате присутствует входной фильтр, ограничитель пускового тока и безвинтовой клеммник по входу 220 Вольт.
На силовом трансформаторе есть наклейка DC12V-8.
Выходная обмотка трансформатора намотана в 5 проводов
Пайка очень аккуратная, выводы обкушены довольно коротко, ничего не торчит, флюс смыт полностью. Отсутствующих компонетов нет.
Плата двухслойная с двухсторонним монтажом.
Но есть мелкое замечание, на каждом из радиаторов припаян только один крепежный вывод.
На мой взгляд это не очень хорошо. Что помешало припаять оба — непонятно.
Причем на фото магазина все абсолютно точно так же.
Отмечу то, что выходное напряжение измеряется в точке, максимально близкой к выходному разъему, за это плюс, влияет на точность удержания выходного напряжения.
Основные компоненты платы поближе.
Установлен ШИМ контроллер CR6842S, который является полным аналогом более известного контроллера SG6842
Почти все установленные резисторы точные, не хуже 1%, об этом говорит четырехзначная маркировка.
Силовой транзистор 600 Вольт 20 Ампер, 0.19 Ома SPW20N60S5 производства Infineon.
Еще одно мелкое замечание, слишком сильно закрутили крепежный винт и он вжал изолирующую втулку. Транзистор остался изолированным от радиатора, да и сам радиатор изолирован от других компонентов, но впечатление несколько подпортило.
Транзистор изолирован от радиатора пластинкой из слюды.
Немного отвлекусь, на фото виден мелкий электролитический конденсатор, судя по пайке его или впаивали потом или меняли, на работоспособность это никак не повлияло (ну или почти никак).
Дело в том, что при резком изменении нагрузки от нуля до 4 Ампер или более, БП может отключиться на 0.5 секунды. Я бы советовал заменить этот электролит на что нибудь типа 47мкФх50 В.
Если такие режимы не планируются, то можно оставить и так.
Выходная диодная сборка 100 Вольт 2х20 Ампер stps41h200ct производства ST.
Радиатор на самом деле ровный, это он на фото так вышел 🙂
Так же видно пару выходных конденсаторов 1000мкФ х 35 Вольт, дроссель выходного фильтра и светодиод индикации включения блока питания.
Здесь разъем уже установили обычный, винтовой.
Хотя как по мне, для встраиваемой платы разъемы вообще вещь лишняя.
Выходные конденсаторы установлены с хорошим запасом по напряжению, это очень хорошо.
Попутно я проверил емкость и ESR этих конденсаторов, вышло так же неплохо.
Прибор показал суммарную емкость и ESR, если пересчитать на каждый в отдельности, то будет примерно 1050мкФ и 30мОм.
Конденсаторы врядли фирменные, но характеристики вполне нормальные, порадовало рабочее напряжение в 35 Вольт, Я в своих БП обычно и то применяю конденсаторы на 25 Вольт.
Ну и «что бы два раза не бегать», проверил входной электролит.
Написано 82мкФ 400 Вольт 105 градусов.
Емкость почти в норме, ESR в норме.
Производитель конденсатора Taicon.
Ну и конечно начертил схему этого блока питания. Нумерация большинства компонентов соответствует печатной плате.
Для тестирования блока питания приготовил вот такую кучку всякого разного 🙂
Ничего необычного:
Нагрузочные резисторы 3 штуки 10 Ом и одна наборка дающая в сумме 3 Ома (5 шт по 15 Ом включенных параллельно) + вентилятор.
Мультиметр
Бесконтактный термометр
Осциллограф
Всякие соединители и провода.
Тестирование блока питания
Процесс тестирования включал в себя последовательное увеличение нагрузки, при этом после каждого повышения нагрузки я ждал около 15 минут, потом измерял температуру основных компонентов и переходил на следующий шаг увеличения нагрузки.
Делитель осциллографа все это время был в положении 1:1.
1. Режим холостого хода. Напряжение 12.29 Вольта.
2. Подключен один резистор 10 Ом, Напряжение немного просело до 12.28 Вольта.
1. Подключено 2 резистора 10 Ом, напряжение 12.28 Вольта.
2. Подключено 3 резистора 10 Ом, напряжение 12.27 Вольта.
1. Подключена наборка сопротивлением 3 Ома + вентилятор, напряжение 12.27 Вольта
2. Наборка 3 Ома + резистор 10 Ом, напряжение 12.27 Вольта.
Небольшое замечание, при подключении нагрузки более 4 ампер БП может отключиться на 0.5 секунды и потом включится опять. Это происходит только при переходе из режима холостого хода, хотя бы небольшая нагрузка убирает этот эффект полностью.
1. Наборка 3 Ома + 2 резистора 10 Ом, напряжение 12.27 Вольта.
2. Режим максимальной нагрузки, наборка 3 Ома + 3 резистора 10 Ом, напряжение 12.27 Вольта.
Как я писал выше, в процессе тестирования я измерял температуры разных компонентов.
Измерялись температуры:
Силового транзистора
Трансформатора
Выходного диода
Первого по схеме выходного конденсатора.
Для более точных показаний измерялась температура непосредственно транзистора и диодной сборки, а не их радиаторов.
При мощности нагрузки 80 Ватт температуру измерил два раза, второе измерение было после дополнительного 10 минутного прогрева.
Резюме:
Плюсы
Качественная сборка
Довольно качественные компоненты с запасом.
Соответствие заявленным параметрам.
Отличная точность стабилизации выходного напряжения
Не вижу необходимости в доработке.
Низкая цена.
Минусы
Замечание к упаковке (минус магазину)
Не пропаяно по одному крепежному контакту на радиаторе.
Мое мнение.
Если честно, то мне этот БП понравился уже внешне на фотке магазина, и была уже некоторая уверенность в том, что я получу в итоге, но одно дело видеть, а другое — попробовать.
БП оставил положительные эмоции, отлично подойдет как встраиваемый в какое то из самодельных устройств.
Конечно не обошлось и без минусов, но они очень малы, в сравнении с плюсами.
Блок питания для обзора был предоставлен магазином banggood.
Надеюсь, что мой обзор будет полезен.
Конечно можно сказать, что я расхваливаю товар, но могу сказать, что блоками питания я занимаюсь около 15 лет, собрал за это время более 1000 штук, сколько отремонтировал и переделал, счет потерял. Потому нормальную вещь не похвалить не могу. Видел вещи и получше, особенно БП пром серии, но там и ценник другой.
Небольшое замечание китайским инженерам
Блок питания показал очень хорошие результаты, но есть небольшое замечание к конструкции, вернее к печатной плате.
Трассировка некоторых цепей выполнена неправильно, и если бы была как надо, то уровень пульсаций можно было бы еще уменьшить.
Покажу на примере.
1. Как сделано в блоке питания, этот участок можно увидеть на плате, я его немного упростил для наглядности.
2. Как это можно сделать лучше без перемещения компонентов на плате
3. как сделать еще лучше, но уже с перемещением компонентов.
Дело в том, что в силовых цепях нежелательно иметь участки, где ток может течь в двух направлениях, так как это увеличивает уровень помех.
Ток должен течь только в одном направлении.
В исходном варианте по одним и тем же дорожкам сначала течет ток заряда конденсатора, потом через них же течет ток разряда.
Товар можно купить тут
Приветствую всех читателей. Давно просили протестировать этот импульсный источник питания, который стал очень популярным среди самоделкинов. Это довольно дешевый блок, который может быть использован в качестве источника питания в самодельной паяльной станции, лабораторного бп, и тп., в общем универсальная штука.
Китайцы выпускают несколько версий, по схематехнике почти не отличается, разница лишь в выходном напряжении и токе,мой образец на 24 Вольта, с заявленным током 4А и 6 А с в случае использования дополнительного кулера.
Плата довольно компактная, габаритные размеры с небольшой погрешностью вы сейчас видите на своих экранах.
О схеме. Это однотактный сетевой понижающий импульсный источник питания со стабилизацией выходного напряжения и защитой по току. Построена схема на базе не очень уж и популярного шим контроллера CR6842 (аналог SG6842), по мне нa микросхемах семейства UC38XX блок был бы более ремонтопригодным, родная микросхема довольно дорогая.
Плата двухсторонняя, компоненты запаяны качественно.
Примерная схема источника питания показана ниже.
Вход питания сделан интересно, по сути это зажимы, куда вставляются сетевые провода, ничего паять и вкручивать не нужно.
Дальше идет предохранитель и сетевой фильтр, все как положено.
Диодный мост из себя представляет готовую сборку KBP307 (3A, 700V).
После моста видим термистор для, его начальное сопротивление 5 Ом при максимальном токе 3А, предназначен для снижения пускового тока, в момент включения блока в сеть 220 Вольт.
Сглаживающий электролит с емкостью 82мкФ, с учетом 1мкФ на 1 ватт мощности все так, как и должно быть.
Далее все понятно — микросхема генератора, силовой N-канальный полевой ключ, в этом варианте стоит транзистор P20NK60, судя по маркировке 20 Ампер 600 Вольт, он с колоссальным запасом по току, установлен на небольшой радиатор.
Импульсы на затвор полевика подаются через ограничительный резистор и диод, который включен в обратном направлении и предназначен для скоростного разряда емкости затвора полевого транзистора.
В выходной части стоит однополупериодный выпрямитель на базе сдвоенного диода шоттки в корпусе ТО-220, притом оба диода подключены параллельно, что значительно снижает сопротивление перехода, а следовательно и нагрев.
После выпрямителя фильтр, который состоит из двух электролитов и дросселя, притом один электролит стоит до дросселя, второй после.
Ну и светодиод с ограничительным резистором, который свидетельствует о наличии выходного напряжения.
Контроль выходного напряжения осуществляется оптопарой, а задает напряжение регулируемый стабилитрон TL431, меняя соотношение сопротивлений резистивного делителя в обвязке стабилитрона, можно изменить выходное напряжение блока питания небольших пределах.
В общем все говорит о том, что источник питания хороший, но мы все же проверим.
Тест первый — проверим выходное напряжение.
Все нормально, при этом ток холостого хода всего 12-13мА ! что является очень хорошим показателем.
Заявленный выходной ток 4А.
По закону дядюшки Ома, чтобы снять 4 ампера тока от источника в 24 Вольт нам нужна нагрузка с сопротивлением около 6 Ом, можно использовать нихромовую спираль, но у меня рядом лежал 20- ваттный резистор на 5,6 Ом, его и подключил.
Источник подключен через сетевой ваттметр, на выходе в качестве измерителя использован низковольтный Вольт/Ампер/Ватт метр.
При токе в 4,2А выходное напряжение просаживается незначительно.
С таким раскладом блок от сети 220 Вольт потребляет около 110 ватт, а на выходе порядка 100 ватт, кпд в районе 90%, что очень хорошо.
Попробовал снять ток в 5,5А, также все нормально, при попытке снять больше срабатывала защита.
К стати! защита реализована по икающему принципу и отрабатывает неплохо.
При коротком замыкании образуется падение напряжения на датчике тока, тот из себя представляет низкоомный резистор подключенный в цепь истока полевого ключа. Микросхема следит за падением и при слишком большом значении уходит в защиту.
Также сделал некоторые замеры пульсаций выходного напряжения
Холостой ход, деление 20мВ
Ток 0,6А, деление 20мВ
Ток 3,6 А деление 20мВ
Ток 4,2А деление 20мВ
Результаты поразили, думал пульсаций будет побольше.
В конце оставил блок работать 10 минут, выходной ток 3,6А
Спустя 10 минут не выключая блок сделал температурные замеры
1) На радиаторе диодного выпрямителя
2) На радиаторе полевого ключа
3) Обмотки трансформатора
4) Сердечник трансформатора
5) На входном диодном выпрямителе
Достоинства.
1) Компактный, легкий, сделан хорошо.
2) Цена, ну так себе, не слишком дешево и не дорого
3) Универсален
4) Отличная стабилизация
5) Наличие защиты от КЗ, свое отрабатывает
6) Наличие фильтра как по входу, так и по выходу, в целом, схема организована толково.
Недостатки
1) Радиаторы лучше менять либо прикрутить кулер, при долговременной работе на больших токах греются сильно.
2) Малогабаритный трансформатор, на вид никакого запаса по мощности, поэтому при больших токах будет перегреваться.
Итоги.
То, что китайцы на всем экономят известно всем, этот источник питания тоже не исключение. Но с учетом достоинств я его рекомендую, замыканий не боится, сделан добротно, компоненты запаяны аккуратно, имеется защита, хорошая стабилизация, в общем все, что нужно для скажем для внедрение в самодельную паяльную станцию или простенький лабораторный источник питания, областей применения очень много.
Товар можно купить тут
Подробное видео с тестом можно посмотреть ниже
С уважением — АКА КАСЬЯН
МОЙ КАНАЛ НА ЮТУБ https://www.youtube.com/c/akakasyan
Практически в каждом электронном приборе есть блок питания – важный элемент монтажной схемы. Блоки применяются в устройствах, требующих пониженного питания. Базовой задачей блока питания считается уменьшение сетевого напряжения. Первые импульсные блоки питания сконструированы после изобретения катушки, которая работала с переменным током.
Применение трансформаторов дало толчок развития блоков питания. После выпрямителя тока осуществляется выравнивание напряжения. В блоках с преобразователем частоты этот процесс проходит по-другому.
В импульсном блоке основу составляет инверторная система. После выпрямления напряжения образуются прямоугольные импульсы с высокой частотой, подаются на фильтр выхода низкой частоты. Импульсные блоки питания преобразовывают напряжение, отдают мощность на нагрузку.
Рассеивание энергии от импульсного блока не происходит. От линейного источника идет рассеивание на полупроводниках (транзисторах). Его компактность и малый вес также дает превосходство над трансформаторными блоками при одинаковой мощности, поэтому часто линейные блоки заменяют импульсными.
Принцип действияРабота ИБП простой конструкции следующая. Если входной ток является переменным, как в большинстве бытовых приборах, то сначала происходит преобразование напряжения в постоянное. Некоторые конструкции блоков имеют переключатели, удваивающие напряжение. Это делается для того, чтобы подключаться к сети с разным номиналом напряжения, например, 115 и 230 вольт.
Выпрямитель выравнивает переменное напряжение и на выходе отдает постоянный ток, который поступает в фильтр конденсаторов. Ток от выпрямителя выходит в виде малых импульсов высокой частоты. Сигналы обладают высокой энергией, за счет которой снижается коэффициент мощности трансформатора импульсов. Благодаря этому габариты импульсного блока небольшие.
Чтобы скорректировать уменьшение мощности в новых блоках питания применяют схему, в которой ток на входе получается в виде синуса. По такой схеме смонтированы блоки в компьютерах, видеокамерах и других устройствах. Импульсный блок работает от постоянного напряжения, проходящего через блок, не изменяясь. Такой блок называют обратноходовым. Если он служит для 115 В, для работы на постоянном напряжении необходимо уже 163 вольта, это рассчитывается как (115 × √2).
Для выпрямителя такая схема вредна, так как половина диодов не используется в работе, это вызывает перегрев рабочей части выпрямителя. Долговечность в этом случае снижается.
После выпрямления напряжения сети в действие вступает инвертор, который преобразовывает ток. Пройдя через коммутатор, имеющий большую энергию выхода, из постоянного получается переменный ток. С обмоткой трансформатора в несколько десятков витков и частотой сотни герц блок питания работает в качестве усилителя низкой частоты, она получается больше 20 кГц, она не доступна слуху человека. Коммутатор изготовлен на транзисторах с многоступенчатым сигналом. Такие транзисторы имеют низкое сопротивление, высокую возможность прохода токов.
Схема работы ИБПВ сетевых блоках вход и выход изолируют между собой, в импульсных блоках ток применяется для первичной обмотки высокой частоты. На вторичной обмотке трансформатор создает нужное напряжение.
Далее напряжение сглаживается фильтром, в него входят конденсатор, дроссель. Для частот коммутации выше требуются составляющие с малой индуктивностью и емкостью.
В простой схеме ИБП вместо трансформатора применен дроссель. Это преобразователи для понижения или повышения напряжения, относятся к самому простому классу, применяется один переключатель и дроссель.
Некоторые виды ИБППростой ИБП может состоять из трансформаторов малых размеров, так как при повышении частоты эффективность трансформатора выше, требования к размерам сердечника меньше. Такой сердечник изготовлен из ферромагнитных сплавов, а для низкой частоты используется сталь.
Напряжение в блоке питания стабилизируется путем обратной связи отрицательной величины. Осуществляется поддержка напряжения выхода на одном уровне, не зависит от нагрузки и входных колебаний. Обратная связь создается разными методами. Если в блоке есть гальваническая развязка от сети, то применяется связь одной обмотки трансформатора на выходе или с помощью оптрона. Если развязка не нужна, то используют простой резистивный делитель. За счет этого напряжение выхода стабилизируется.
Особенности лабораторных блоковПринцип действия осуществлен на активном преобразовании напряжения. Для удаления помех ставят фильтры в конце и начале цепи. Насыщение транзисторов положительно отражается на диодах, имеется регулировка напряжения. Встроенная защита блокирует короткие замыкания. Кабели питания применены немодульной серии, мощность достигает 500 ватт.
В корпусе установлен вентилятор охлаждения, скорость вентилятора регулируется. Наибольшая нагрузка блока составляет 23 ампера, сопротивление 3 Ом, наибольшая частота 5 герц.
Применение импульсных блоковСфера их использования постоянно растет как в быту, так и в промышленном производстве.
Импульсные блоки питания применяются в источниках бесперебойного питания, усилителях, приемниках, телевизорах, зарядных устройствах, для низковольтных линий освещения, компьютерной, медицинской технике и других различных приборах, и устройствах широкого назначения.
Достоинства и недостаткиУменьшенная масса и размеры связано с применением элементов с радиаторами охлаждения линейного режима, импульсного регулирования вместо тяжелых трансформаторов. Емкость конденсаторов уменьшена за счет увеличения частоты. Схема выпрямления стала проще, самая простая схема – однополупериодная.
У трансформаторов низкой частоты теряется много энергии, рассеивается тепло во время преобразований. В ИБП максимальные потери возникают при переходных процессах коммутации. В другое время транзисторы устойчивы, они закрыты или открыты. Созданы условия для сохранения энергии, КПД достигает 98%.
Стоимость ИБП снижена из-за унификации элементов широкого ассортимента на роботизированных предприятиях. Силовые элементы из управляемых ключей состоят из полупроводников меньшей мощности.
Технологии импульсов дают возможность применять сеть питания с разной частотой, что расширяет применение блоков питания в различных сетях энергии. Модули на полупроводниках с небольшими габаритами с цифровой технологией имеют защиты от короткого замыкания и других аварий.
НедостаткиИмпульсные блоки питания функционируют с помощью преобразования импульсов высокой частоты, создают помехи, уходящие в окружающую среду. Возникает необходимость подавления и борьбы с помехами разными методами. Иногда подавление помех не дает эффекта, и применение импульсных блоков становится невозможным для некоторых типов устройств.
Импульсные блоки питания не рекомендуется подключать как с низкой нагрузкой, так и с высокой. Если на выходе резко упадет ток ниже установленного предела, то запуск может оказаться невозможным, а питание будет с искажениями данных, которые не подходят к диапазону работ.
Импульсные источники питания (ИИП) обычно являются достаточно сложными устройствами, из-за чего начинающие радиолюбители стремятся их избегать. Тем не менее, благодаря распространению специализированных интегральных ШИМ-контроллеров, есть возможность конструировать достаточно простые для понимания и повторения конструкции, обладающие высокими показателями мощности и КПД. Предлагаемый блок питания имеет пиковую мощность около 100 Вт и построен по топологии flyback (обратноходовой преобразователь), а управляющим элементом является микросхема CR6842S (совместимые по выводам аналоги: SG6842J, LD7552 и OB2269).
Внимание! В некоторых случаях для отладки схемы может понадобится осциллограф!
Размеры блока: 107х57х30 мм (размеры готового блока с Алиэкспресс, возможны отклонения).
Выходное напряжение: версии на 24 В (3-4 А) и на 12 В (6-8 А).
Мощность: 100 Вт.
Уровень пульсаций: не более 200 мВ.
На Али легко найти множество вариантов готовых блоков по этой схеме, например, по запросам вида «Artillery power supply 24V 3A», «Блок питания XK-2412-24», «Eyewink 24V switching power supply» и тому подобным. На радиолюбительских порталах данную модель уже окрестили «народной», ввиду простоты и надёжности. Схемотехнически варианты 12В и 24В различаются незначительно и имеют идентичную топологию.
Обратите внимание! В данной модели БП у китайцев весьма высок процент брака, поэтому при покупке готового изделия перед включением желательно тщательно проверять целостность и полярность всех элементов. В моём случае, например, диод VD2 имел неверную полряность, из-за чего уже после трёх включений блок сгорел и мне пришлось менять контроллер и ключевой транзистор.
Подробно методология проектирования ИИП вообще, и конкретно этой топологии в частности, тут рассматриваться не будет, ввиду слишком большого объёма информации — см. отдельные статьи.
Далее подробно разберём назначение элементов в схеме.
Импульсный блок питания мощностью 100Вт на контроллере CR6842S.
Рассматривать схему блока будем слева-направо:
| F1 | Обычный плавкий предохранитель. |
| 5D-9 | Терморезистор, ограничивает бросок тока при включении блока питания в сеть. При комнатной температуре имеет небольшое сопротивление, ограничивающее броски тока, при протекании тока разогревается, что вызывает снижение сопротивления, поэтому в дальнейшем не влияет на работу устройства. |
| C1 | Входной конденсатор, для подавления несимметричной помехи. Ёмкость допустимо немного увеличить, желательно чтобы он был помехоподавляющим конденсатором типа X2 или имел большой (10-20 раз) запас по рабочему напряжению. Для надёжного подавления помех должен иметь низкие ESR И ESL. |
| L1 | Синфазный фильтр, для подавления симметричной помехи. Состоит из двух катушек индуктивности с одинаковым числом витков, намотанных на общем сердечнике и включенных синфазно. |
| KBP307 | Выпрямительный диодный мост. |
| R5, R9 | Цепочка, необходимая для запуска CR6842. Через неё осуществляется первичный заряд конденсатора C4 до 16.5В. Цепь должна обеспечивать ток запуска не менее 30 мкА (максимум, согласно даташиту) во всём диапазоне входных напряжений. Также, в процессе работы посредством этой цепочки осуществляется контроль входного напряжения и компенсация напряжения при котором закрывается ключ — увеличение тока, втекающего в третий пин, вызывает понижение порогового напряжения закрытия ключа. |
| R10 | Времязадающий резистор для ШИМ. Увеличение номинала данного резистора уменьшит частоту переключения. Номинал должен лежать в пределах 16-36 кОм. |
| C2 | Сглаживающий конденсатор. |
| R3, C7, VD2 | Снабберная цепь, защищающая ключевой транзистор от обратных выбросов с первичной обмотки трансформатора. R3 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C3 | Конденсатор, шунтирующий межобмоточную ёмкость. В идеале должен быть Y-типа, либо же должен иметь большой запас (15-20 раз) по рабочему напряжению. Служит для уменьшения помех. Номинал зависит от параметров трансформатора, делать слишком большим нежелательно. |
| R6, VD1, C4 | Данная цепь, запитываясь от вспомогательной обмотки трансформатора образует цепь питания контроллера. Также данная цепь влияет на цикл работы ключа. Работает это следующим образом: для корректной работы напряжение на седьмом выводе контроллера должно находиться в пределах 12.5 — 16.5 В. Напряжение 16.5В на этом выводе является порогом, при котором происходит открытие ключевого транзистора и энергия начинает запасаться в сердечнике трансформатора (в это время микросхема питается от C4). При понижении ниже 12.5В микросхема отключается, таким образом конденсатор C4 должен обеспечивать питание контроллера пока из вспомогательной обмотки не поступает энергии, поэтому его номинала должно быть достаточно чтобы удерживать напряжение выше 12.5В пока ключ открыт. Нижний предел номинала C4 следует рассчитывать исходя из потребления контроллера около 5 мА. От времени заряда данного конденсатора до 16.5В зависит время закрытого ключа и определяется оно током, который может отдать вспомогательная обмотка, при этом ток ограничивается резистором R6. Кроме всего прочего, посредством данной цепи в контроллере предусмотрена защита от перенапряжения в случае выхода из строя цепей обратной связи — при превышении напряжения выше 25В контроллер отключится и не начнёт работать пока питание с седьмого пина не будет снято. |
| R13 | Ограничивает ток заряда затвора ключевого транзистора, а также обеспечивает его плавное открытие. |
| VD3 | Защита затвора транзистора. |
| R8 | Подтяжка затвора к земле, выполняет несколько функций. Например, в случае отключения контроллера и повреждения внутренней подтяжки данный резистор обеспечит быстрый разряд затвора транзистора. Также, при корректной разводке платы обеспечит более короткий путь тока разряда затвора на землю, что должно положительно сказаться на помехозащищённости. |
| BT1 | Ключевой транзистор. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R7, C6 | Цепь служит для сглаживания колебаний напряжения на токоизмерительном резисторе. |
| R1 | Токоизмерительный резистор. Когда напряжение на нём превышает 0.8В контроллер закрывает ключевой транзистор, таким образом регулируется время открытого ключа. Кроме того, как уже говорилось выше, напряжение при котором будет закрыт транзистор также зависит от входного напряжения. |
| C8 | Фильтрующий конденсатор оптопары обратной связи. Допустимо немного увеличить номинал. |
| PC817 | Опторазвязка цепи обратной связи. Если транзистор оптопары закроется это вызовет повышение напряжения на втором выводе контроллера. Если напряжение на втором выводе будет превышать 5.2В дольше 56 мс, это вызовет закрытие ключевого транзистора. Таким образом реализована защита от перегрузки и короткого замыкания. |
В данной схеме 5-й вывод контроллера не используется. Однако, согласно даташиту на контроллер, на него можно повесить NTC-термистор, который обеспечит отключение контроллера в случае перегрева. Стабилизированный выходной ток данного вывода — 70 мкА. Напряжение срабатывания температурной защиты 1.05В (защита включится при достижении сопротивления 15 кОм). Рекомендуемый номинал термистора 26 кОм (при 27°C).
Поскольку импульсный трансформатор это один из самых сложных в проектировании элементов импульсного блока, расчёт трансформатора для каждой конкретной топологии блока требует отдельной статьи, поэтому подробного описания методологии тут не будет, тем не менее для повторения описываемой конструкции следует указать основные параметры используемого трансформатора.
Следует помнить, что одно из важнейших правил при проектировании — соответствие габаритной мощности трансформатора и выходной мощности блока питания, поэтому первым делом, в любом случае, выбирайте подходящие вашей задаче сердечники.
Чаще всего данная конструкция поставляется с трансформаторами, выполненными на сердечниках типа EE25 или EE16, либо аналогичных. Собрать достаточно информации по количеству витков в данной модели ИИП не удалось, поскольку в разных модификациях, несмотря на схожие схемы, используются различные сердечники.
Увеличение разницы в количестве витков ведёт к уменьшению потерь на переключение ключевого транзистора, но повышает требования к его нагрузочной способности по максимальному напряжению сток-исток (VDS).
Для примера, будем ориентироваться на стандартные сердечники типа EE25 и значение максимальной индукции Bmax = 300 мТ. В этом случае соотношение витков первой-второй-третьей обмотки будет равно 90:15:12.
Следует помнить, что указанное соотношение витков не является оптимальным и возможно потребуется корректировка соотношений по результатам испытаний.
Первичную обмотку следует наматывать проводником не тоньше 0.3мм в диаметре. Вторичную обмотку желательно выполнять сдвоенным проводом диаметром 1мм. Через вспомогательную третью обмотку течёт малый ток, поэтому провода диаметром 0.2мм будет вполне достаточно.
Далее кратко рассмотрим выходную цепь источника питания. Она, в общем-то, совершенно стандартна, от сотен других отличается минимально. Интересна может быть лишь цепочка обратной связи на TL431, но её мы тут подробно рассматривать не будем, потому что про цепи обратной связи есть отдельная статья.
| VD4 | Сдвоенный выпрямительный диод. В идеале подбирать с запасом по напряжениютоку и с минимальным падением. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R2, C12 | Снабберная цепь для облегчения режима работы диода. R2 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C13, L2, C14 | Выходной фильтр. |
| C20 | Керамический конденсатор, шунтирующий выходной конденсатор C14 по ВЧ. |
| R17 | Нагрузочный резистор, обеспечивающий нагрузку для холостого хода. Также через него разряжаются выходные конденсаторы в случае запуска и последующего отключения без нагрузки. |
| R16 | Токоограничивающий резистор для светодиода. |
| C9, R20, R18, R19, TLE431, PC817 | Цепь обратной связи на прецизионном источнике питания. Резисторы задают режим работы TLE431, а PC817 обеспечивает гальваническую развязку. |
Вышеописанная схема обычно поставляется в готовом виде, но, если собирать схему самому, ничто не мешает немного улучшить конструкцию. Модифицировать можно как входные, так и выходные цепи.
Если в ваших розетках земляной провод имеет соединение с качественной землёй (а не просто ни к чему не подключен, как это часто бывает), можно добавить два дополнительных Y-конденсатора, соединённых каждый со своим сетевым проводом и землёй, между L1 и входным конденсатором C1. Это обеспечит симметрирование потенциалов сетевых проводов относительно корпуса и лучшее подавление синфазной составляющей помехи. Вместе с входным конденсатором два дополнительных конденсатора образуют т.н. «защитный треугольник».
После L1 также стоит добавить ещё один конденсатор X-типа, с той же ёмкостью что у C1.
Для защиты от импульсных бросков напряжения большой амплитуды целесообразно параллельно входу подключать варистор (например 14D471K). Также, если у вас есть земля, для защиты в случае аварии на линии электроснабжения, при которой вместо фазы и нуля фаза попадаётся на оба провода, желательно составить защитный треугольник из таких же варисторов.
Защитный треугольник на варисторах.
При повышении напряжения выше рабочего, варистор снижает своё сопротивление и ток течёт через него. Однако, ввиду относительно низкого быстродействия варисторов, они не способны шунтировать скачки напряжения с быстро нарастающим фронтом, поэтому для дополнительной фильтрации быстрых скачков напряжения желательно параллельно входу подключать также двунаправленный TVS-супрессор (например, 1.5KE400CA).
Опять же, при наличии земляного провода, желательно добавить на выход блока ещё два Y-конденсатора небольшой ёмкости, включенных по схеме «защитного треугольника» параллельно с C14.
Для быстрой разрядки конденсаторов при отключении устройства параллельно входным цепям целесообразно добавить мегаомный резистор.
Каждый электролитический конденсатор желательно зашунтировать по ВЧ керамикой малой ёмкости, расположенной максимально близко к выводам конденсатора.
Ограничительный TVS-диод будет не лишним поставить также и на выход — для защиты нагрузки от возможных перенапряжений в случае проблем с блоком. Для 24В версии подойдёт, например 1.5KE24A.
В любой электронной системе, работающей от импульсного блока питания, наступает неприятный момент, когда приходится сталкиваться с проблемным выходом его из строя. К сожалению, импульсные радиоэлементы или блоки, как показывает практика, не столь долговечны, как того хотелось бы, поэтому требуют к себе более пристального внимания, а зачастую просто замены или ремонта.
В последнее время многие производители импульсных блоков питания решают вопрос ремонта или замены своего «детища» кардинально. Они просто делают монолитные импульсные блоки, не оставляя практически никаких вариантов начинающим радиолюбителям для их ремонта. Но если вы стали обладателем разборного импульсного блока питания, то в умелых руках и владея определёнными знаниями и элементарными навыками замены радиоэлементов, вы легко сможете самостоятельно продлить срок его службы.
Давайте сначала разберёмся с общим принципом работы любого импульсного блока питания. Тем более что основные рабочие функции и даже выходные напряжения для определённых моделей, которые необходимы для функционирования всей системы (будь то телевизор или другой вариант электронного устройства) у всех импульсников практически одинаковы. Различаются только индивидуальные схематические рисунки и соответственно применяемые радиоэлементы и их параметры. Но это уже не столь важно для понимания общего принципа его работы.
Для простых любителей или «чайников»: общий принцип работы импульсных блоков питания заключается в трансформации переменного напряжения, которое подаётся непосредственно из розетки 220 В в постоянные выходные напряжения для запуска и работы всех остальных блоков системы. Осуществляется такая трансформация с помощью соответствующих импульсных радиоэлементов. Основными из них являются импульсный трансформатор и транзистор, которые обеспечивают рабочее функционирование всех электропотоков. Для проведения ремонта нужно знать как запускается этот блок. А для начала проверить наличие входного рабочего напряжения, предохранитель, диодный мост и так далее.
Для ремонта импульсного блока питания, вам потребуется обычный, даже простенький мультиметр, который проверит постоянное и переменное напряжение. С помощью функций омметра, прозвонив сопротивления радиодеталей, вы также можете быстро проверить исправность предохранителей, дросселей, рабочее сопротивление резисторов, «бочонки» электролитических конденсаторов. А также транзисторные диодные переходы или диодные мосты и прочие виды радиоэлементов и их связи в любой электронной схеме (иногда даже не выпаивая их полностью).
Проверять импульсный блок сначала нужно в «холодном» режиме. В этом случае прозваниваются все визуально подозрительные (вздувшиеся или горелые радиодетали), которые поддаются «холодной» проверке без подачи рабочего напряжения. Визуально испорченные радиодетали следует немедленно заменить на новые. Если облезла маркировка воспользуйтесь принципиальной схемой или найдите соответствующий вариант в интернете.
Замену производить нужно только с разрешающим допуском по определённым параметрам, который вы можете найти для любого радиоэлемента в специализированной литературе или в прилагающейся к прибору схеме. Это безопасный метод, потому что импульсные блоки питания очень коварны своими электрическими разрядами.
Не забывайте и то, что при обнаружении нерабочего радиоэлемента, нужно проверить соседние с ним детали. Зачастую резкие перепады напряжения при сгорании одного элемента, влекут за собой выход из строя соседних. В процессе практической деятельности по ремонту определённых моделей вы будете логически вычислять неисправность исходя из результата состояния ремонтируемого объекта. К примеру, даже по определённому запаху (запах тухлых яиц при выходе из строя электролита), при включении по монотонному звуку или треску в процессе работы блока и прочих дефектах, которые могут возникнуть в процессе работы любого электронного прибора.
В рабочем режиме проверка импульсного блока питания возможна только при нагрузке всей системы – не вздумайте отключить нагрузочные шины телевизора при проверке. Можно создать нагрузку искусственным путём с помощью подключения специально собранного нагрузочного эквивалента.
Как включить и выставить определённый режим мультиметра каждый может разобраться сам, даже школьник. Перед началом проверки убедитесь в работоспособности сетевого кабеля или выключателя, которые можно определить визуально или с помощью мультиметра. Не забудьте при любой проверке разрядить электролитические конденсаторы. Они накапливают и удерживают довольно приличный заряд на протяжении определённого времени, даже после выключения всей системы.
Возможные причины выхода из строя импульсного блока питания и необходимая замена нерабочих радиоэлементов:
Правильная и качественная пайка является одним из основополагающих навыков, которым должен овладеть любой начинающий радиолюбитель. От этого зависит конечный результат всего ремонта и срок дальнейшей эксплуатации отремонтированного прибора.
Возможные неисправности типовых импульсных блоков питания на примере телевизора или компьютера:
Сложность замены любого импульсного блока питания на 12 В заключается в поиске нужной модели, а они очень многообразны. Поэтому найти такой блок с нужным выходным напряжением и силой тока не всегда представляется возможным, если он быстро понадобился. Иногда проще, при незначительной поломке, восстановить его работоспособность самому. Вот некоторые советы для этого:
Надеемся, эта статья дала общее представление об устройстве импульсных блоков питания. А, возможно, даже и заинтересовала многих начинающих радиолюбителей, которые хотят повысить свои профессиональные навыки.
Импульсные источники питания (ИИП) обычно являются достаточно сложными устройствами, из-за чего начинающие радиолюбители стремятся их избегать. Тем не менее, благодаря распространению специализированных интегральных ШИМ-контроллеров, есть возможность конструировать достаточно простые для понимания и повторения конструкции, обладающие высокими показателями мощности и КПД. Предлагаемый блок питания имеет пиковую мощность около 100 Вт и построен по топологии flyback (обратноходовой преобразователь), а управляющим элементом является микросхема CR6842S (совместимые по выводам аналоги: SG6842J, LD7552 и OB2269).
Внимание! В некоторых случаях для отладки схемы может понадобится осциллограф!
Размеры блока: 107х57х30 мм (размеры готового блока с Алиэкспресс, возможны отклонения).
Выходное напряжение: версии на 24 В (3-4 А) и на 12 В (6-8 А).
Мощность: 100 Вт.
Уровень пульсаций: не более 200 мВ.
На Али легко найти множество вариантов готовых блоков по этой схеме, например, по запросам вида «Artillery power supply 24V 3A», «Блок питания XK-2412-24», «Eyewink 24V switching power supply» и тому подобным. На радиолюбительских порталах данную модель уже окрестили «народной», ввиду простоты и надёжности. Схемотехнически варианты 12В и 24В различаются незначительно и имеют идентичную топологию.
Обратите внимание! В данной модели БП у китайцев весьма высок процент брака, поэтому при покупке готового изделия перед включением желательно тщательно проверять целостность и полярность всех элементов. В моём случае, например, диод VD2 имел неверную полряность, из-за чего уже после трёх включений блок сгорел и мне пришлось менять контроллер и ключевой транзистор.
Подробно методология проектирования ИИП вообще, и конкретно этой топологии в частности, тут рассматриваться не будет, ввиду слишком большого объёма информации — см. отдельные статьи.
Далее подробно разберём назначение элементов в схеме.
Импульсный блок питания мощностью 100Вт на контроллере CR6842S.
Рассматривать схему блока будем слева-направо:
| F1 | Обычный плавкий предохранитель. |
| 5D-9 | Терморезистор, ограничивает бросок тока при включении блока питания в сеть. При комнатной температуре имеет небольшое сопротивление, ограничивающее броски тока, при протекании тока разогревается, что вызывает снижение сопротивления, поэтому в дальнейшем не влияет на работу устройства. |
| C1 | Входной конденсатор, для подавления несимметричной помехи. Ёмкость допустимо немного увеличить, желательно чтобы он был помехоподавляющим конденсатором типа X2 или имел большой (10-20 раз) запас по рабочему напряжению. Для надёжного подавления помех должен иметь низкие ESR И ESL. |
| L1 | Синфазный фильтр, для подавления симметричной помехи. Состоит из двух катушек индуктивности с одинаковым числом витков, намотанных на общем сердечнике и включенных синфазно. |
| KBP307 | Выпрямительный диодный мост. |
| R5, R9 | Цепочка, необходимая для запуска CR6842. Через неё осуществляется первичный заряд конденсатора C4 до 16.5В. Цепь должна обеспечивать ток запуска не менее 30 мкА (максимум, согласно даташиту) во всём диапазоне входных напряжений. Также, в процессе работы посредством этой цепочки осуществляется контроль входного напряжения и компенсация напряжения при котором закрывается ключ — увеличение тока, втекающего в третий пин, вызывает понижение порогового напряжения закрытия ключа. |
| R10 | Времязадающий резистор для ШИМ. Увеличение номинала данного резистора уменьшит частоту переключения. Номинал должен лежать в пределах 16-36 кОм. |
| C2 | Сглаживающий конденсатор. |
| R3, C7, VD2 | Снабберная цепь, защищающая ключевой транзистор от обратных выбросов с первичной обмотки трансформатора. R3 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C3 | Конденсатор, шунтирующий межобмоточную ёмкость. В идеале должен быть Y-типа, либо же должен иметь большой запас (15-20 раз) по рабочему напряжению. Служит для уменьшения помех. Номинал зависит от параметров трансформатора, делать слишком большим нежелательно. |
| R6, VD1, C4 | Данная цепь, запитываясь от вспомогательной обмотки трансформатора образует цепь питания контроллера. Также данная цепь влияет на цикл работы ключа. Работает это следующим образом: для корректной работы напряжение на седьмом выводе контроллера должно находиться в пределах 12.5 — 16.5 В. Напряжение 16.5В на этом выводе является порогом, при котором происходит открытие ключевого транзистора и энергия начинает запасаться в сердечнике трансформатора (в это время микросхема питается от C4). При понижении ниже 12.5В микросхема отключается, таким образом конденсатор C4 должен обеспечивать питание контроллера пока из вспомогательной обмотки не поступает энергии, поэтому его номинала должно быть достаточно чтобы удерживать напряжение выше 12.5В пока ключ открыт. Нижний предел номинала C4 следует рассчитывать исходя из потребления контроллера около 5 мА. От времени заряда данного конденсатора до 16.5В зависит время закрытого ключа и определяется оно током, который может отдать вспомогательная обмотка, при этом ток ограничивается резистором R6. Кроме всего прочего, посредством данной цепи в контроллере предусмотрена защита от перенапряжения в случае выхода из строя цепей обратной связи — при превышении напряжения выше 25В контроллер отключится и не начнёт работать пока питание с седьмого пина не будет снято. |
| R13 | Ограничивает ток заряда затвора ключевого транзистора, а также обеспечивает его плавное открытие. |
| VD3 | Защита затвора транзистора. |
| R8 | Подтяжка затвора к земле, выполняет несколько функций. Например, в случае отключения контроллера и повреждения внутренней подтяжки данный резистор обеспечит быстрый разряд затвора транзистора. Также, при корректной разводке платы обеспечит более короткий путь тока разряда затвора на землю, что должно положительно сказаться на помехозащищённости. |
| BT1 | Ключевой транзистор. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R7, C6 | Цепь служит для сглаживания колебаний напряжения на токоизмерительном резисторе. |
| R1 | Токоизмерительный резистор. Когда напряжение на нём превышает 0.8В контроллер закрывает ключевой транзистор, таким образом регулируется время открытого ключа. Кроме того, как уже говорилось выше, напряжение при котором будет закрыт транзистор также зависит от входного напряжения. |
| C8 | Фильтрующий конденсатор оптопары обратной связи. Допустимо немного увеличить номинал. |
| PC817 | Опторазвязка цепи обратной связи. Если транзистор оптопары закроется это вызовет повышение напряжения на втором выводе контроллера. Если напряжение на втором выводе будет превышать 5.2В дольше 56 мс, это вызовет закрытие ключевого транзистора. Таким образом реализована защита от перегрузки и короткого замыкания. |
В данной схеме 5-й вывод контроллера не используется. Однако, согласно даташиту на контроллер, на него можно повесить NTC-термистор, который обеспечит отключение контроллера в случае перегрева. Стабилизированный выходной ток данного вывода — 70 мкА. Напряжение срабатывания температурной защиты 1.05В (защита включится при достижении сопротивления 15 кОм). Рекомендуемый номинал термистора 26 кОм (при 27°C).
Поскольку импульсный трансформатор это один из самых сложных в проектировании элементов импульсного блока, расчёт трансформатора для каждой конкретной топологии блока требует отдельной статьи, поэтому подробного описания методологии тут не будет, тем не менее для повторения описываемой конструкции следует указать основные параметры используемого трансформатора.
Следует помнить, что одно из важнейших правил при проектировании — соответствие габаритной мощности трансформатора и выходной мощности блока питания, поэтому первым делом, в любом случае, выбирайте подходящие вашей задаче сердечники.
Чаще всего данная конструкция поставляется с трансформаторами, выполненными на сердечниках типа EE25 или EE16, либо аналогичных. Собрать достаточно информации по количеству витков в данной модели ИИП не удалось, поскольку в разных модификациях, несмотря на схожие схемы, используются различные сердечники.
Увеличение разницы в количестве витков ведёт к уменьшению потерь на переключение ключевого транзистора, но повышает требования к его нагрузочной способности по максимальному напряжению сток-исток (VDS).
Для примера, будем ориентироваться на стандартные сердечники типа EE25 и значение максимальной индукции Bmax = 300 мТ. В этом случае соотношение витков первой-второй-третьей обмотки будет равно 90:15:12.
Следует помнить, что указанное соотношение витков не является оптимальным и возможно потребуется корректировка соотношений по результатам испытаний.
Первичную обмотку следует наматывать проводником не тоньше 0.3мм в диаметре. Вторичную обмотку желательно выполнять сдвоенным проводом диаметром 1мм. Через вспомогательную третью обмотку течёт малый ток, поэтому провода диаметром 0.2мм будет вполне достаточно.
Далее кратко рассмотрим выходную цепь источника питания. Она, в общем-то, совершенно стандартна, от сотен других отличается минимально. Интересна может быть лишь цепочка обратной связи на TL431, но её мы тут подробно рассматривать не будем, потому что про цепи обратной связи есть отдельная статья.
| VD4 | Сдвоенный выпрямительный диод. В идеале подбирать с запасом по напряжениютоку и с минимальным падением. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R2, C12 | Снабберная цепь для облегчения режима работы диода. R2 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C13, L2, C14 | Выходной фильтр. |
| C20 | Керамический конденсатор, шунтирующий выходной конденсатор C14 по ВЧ. |
| R17 | Нагрузочный резистор, обеспечивающий нагрузку для холостого хода. Также через него разряжаются выходные конденсаторы в случае запуска и последующего отключения без нагрузки. |
| R16 | Токоограничивающий резистор для светодиода. |
| C9, R20, R18, R19, TLE431, PC817 | Цепь обратной связи на прецизионном источнике питания. Резисторы задают режим работы TLE431, а PC817 обеспечивает гальваническую развязку. |
Вышеописанная схема обычно поставляется в готовом виде, но, если собирать схему самому, ничто не мешает немного улучшить конструкцию. Модифицировать можно как входные, так и выходные цепи.
Если в ваших розетках земляной провод имеет соединение с качественной землёй (а не просто ни к чему не подключен, как это часто бывает), можно добавить два дополнительных Y-конденсатора, соединённых каждый со своим сетевым проводом и землёй, между L1 и входным конденсатором C1. Это обеспечит симметрирование потенциалов сетевых проводов относительно корпуса и лучшее подавление синфазной составляющей помехи. Вместе с входным конденсатором два дополнительных конденсатора образуют т.н. «защитный треугольник».
После L1 также стоит добавить ещё один конденсатор X-типа, с той же ёмкостью что у C1.
Для защиты от импульсных бросков напряжения большой амплитуды целесообразно параллельно входу подключать варистор (например 14D471K). Также, если у вас есть земля, для защиты в случае аварии на линии электроснабжения, при которой вместо фазы и нуля фаза попадаётся на оба провода, желательно составить защитный треугольник из таких же варисторов.
Защитный треугольник на варисторах.
При повышении напряжения выше рабочего, варистор снижает своё сопротивление и ток течёт через него. Однако, ввиду относительно низкого быстродействия варисторов, они не способны шунтировать скачки напряжения с быстро нарастающим фронтом, поэтому для дополнительной фильтрации быстрых скачков напряжения желательно параллельно входу подключать также двунаправленный TVS-супрессор (например, 1.5KE400CA).
Опять же, при наличии земляного провода, желательно добавить на выход блока ещё два Y-конденсатора небольшой ёмкости, включенных по схеме «защитного треугольника» параллельно с C14.
Для быстрой разрядки конденсаторов при отключении устройства параллельно входным цепям целесообразно добавить мегаомный резистор.
Каждый электролитический конденсатор желательно зашунтировать по ВЧ керамикой малой ёмкости, расположенной максимально близко к выводам конденсатора.
Ограничительный TVS-диод будет не лишним поставить также и на выход — для защиты нагрузки от возможных перенапряжений в случае проблем с блоком. Для 24В версии подойдёт, например 1.5KE24A.
| Акопов Роберт UN7RX, arg777 (at) mail.ru http://arcalc.do.am/ |
Импульсный блок питания рассчитан на выходное напряжение в пределах 20-28В, при максимальном долговременном токе нагрузки 10А без принудительного охлаждения и до 18А при использовании вентилятора. В качестве контроллера используется широко распространенная в промышленных устройствах микросхема UC 3825. Ее выбор был обусловлен, прежде всего, наличием. Ну, а раз она является (наряду с 3525) промышленным стандартом, то и не пришлось долго раздумывать.
Блок питания представляет собой типовой полумост с оптронной развязкой ОС по напряжению. Защита по току осуществляется с помощью трансформатора тока.
К особенностям можно отнести повышенные требования к монтажу и конструкции. Причин тут несколько. Во-первых, примененный контроллер имеет высокую граничную рабочую частоту, управляющие входы контроллера достаточно высокоимпедансные и чувствительны к наводкам. Это обязывает соблюдать некоторые правила монтажа такого контроллера и его обвязки. Во-вторых, специфика применения данного БП предъявляла жесткие требования по различным помехам, как радиочастотным, так и акустическим. Последнее наложило ограничение на разработку конструкции, в частности, на минимизацию габаритов и размещение некоторых компонентов. Часто используемое «компьютерное» расположение силовых элементов и радиаторов было исключено, как и применение комплектующих рассчитанными на эксплуатацию в основном, в режиме обдува, то есть, без заметного запаса по параметрам. Это касается прежде всего размеров сердечников трансформатора и дросселя L1.
Схему БП можно условно разделить на три части. Первая — это входные цепи питания, содержащие противопомеховый фильтр, варистор и узел ограничения броска тока заряда конденсатора фильтра питания, состоящий из резистора R 16 и простейшего реле времени на транзисторе VT 4. Вторая – узел контроллера, выделенный синим цветов. И третья, силовая, преобразовательная часть, с фильтром на выходе.
В зависимости от требований, используется также плата дополнительных фильтров, если в этом есть необходимость.
Рисунки печатных плат в формате lay можно скачать здесь.
На печатных платах детали не промаркированы, но учитывая несложность конструкции, определить их соответствие принципиальной схеме, несложно.
Схема собрана на двух печатных платах, основной и субплате контроллера. Так удалось решить проблему с чувствительностью этой микросхемы к различного рода наводкам. Обратите внимание, что субплата контроллера двусторонняя, на одной смонтированы SMD компоненты, а другая сторона в виде сплошной фольги, использована как общий провод и экран.
Конденсатор С6 установлен навесным монтажом, поверх С7.
Трансформатор Tr1 намотан на сердечнике из феррита N67 размером 26х6х6 и содержит 3х16 витков провода ПЭЛШО 0.35.
Tr2 выполнен на таком же феррите, размер сердечника 42х10х20, первичная обмотка выполнена литцендратом из проводов 0.08 и суммарным диаметром скрутки 1мм, с общей шелковой изоляцией и содержит 17 витков.
Вторичная обмотка — 2х5 витков медной ленты толщиной 0.4 и шириной 12 мм.
Вспомогательная обмотка для питания контроллера содержит 2х3 витка провода ПЭЛШО 0.35
Дроссель L1 на кольце из спеченного мопермаллоя, проницаемостью 63. Размеры кольца 28х15х15, цвет защитного покрытия — желтый, с белым торцом. Число витков — 25.
Трансформатор тока использован готовый, первичная обмотка представляет собой пропущенный в отверстие кольца провод МГТФ c диаметром жилы ок. 1.5мм.
Вторичка — примерно 150 — 200 витков провода на кольце М16х8х6, проницаемость около 2000.
Дроссель L2 готовый, на ферритовом стержне, диаметр провода 2мм.
Дросселя внешних фильтров выполнены на ферритовых сердечника с высокой проницаемостью (4000) , при их намотке следует правильно расположить обмотки, чтобы исключить подмагничивание сердечника — для этого каждая полуобмотка мотается на свой половине кольца, а направление намоток должно быть противофазным.
Следует отметить, что зачастую, применение тех, или иных деталей, определялось их наличием, а не обязательной необходимостью применять именно этот компонент. При повторении ИБП стоит это учитывать.
Обратите внимание на обязательное подключение конденсатора С27 к корпусу радиатора. В противном случае могут возникнуть паразитные колебания. Реле Rel1 любое, на рабочее напряжение 24В и ток через контакты не менее 3А.
Внешний вид ИБП:
Вид сбоку на монтаж силовых полупроводников:
Обратите внимание на то, что выходная отрицательная шина питания, заземлена на радиатор при помощи полоски медной фольги шириной 10мм, которая заведена под стойку платы и прижата винтом крепления.
ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ 0.8-24В 50 ВАТТ
Устройство собрано модульно (в корпусе от картриджа HP размером 100х75х55):
В корпусе (крышке) прорезается окно под светодиодные индикаторы и колодка для подключения нагрузки, сбоку высверливается отверстие под регулятор напряжения. Вставляется плата индикации и измерения, закрепляется несколькими каплями термоклея. Плата изнутри прикрывается защитной пластинкой из электрокартона или пластика, вырезанного по размерам платы. На нее устанавливается плата выпрямителя с регулируемым преобразователем. Светодиодные индикаторы прикрываются прозрачным светофильтром. Сзади второй половинки картриджа (донышке) сверлится отверстие под сетевой шнур и дремелем вырезается прямоугольное окно под выключатель. Затем крепится плата электронного трансформатора несколькими каплями термоклея. Обе половинку картриджа скрепляются металлическими пластинами размером 6х25 с резьбовыми отверстиями под винтики с утопающей головкой М3х12.
Шунт для амперметра от китайского вольтметра BT830 или BT890. Напряжение, пропорциональное току усиливается операционным усилителем на LM358 и далее поступает на АЦП7 контроллера Atmega8. Измеряемое напряжение через делитель поступает на другой вход АЦП6. В обоих каналах предусмотрена подстройка с помощью многооборных резисторов выводимой информации (подстройка тока и напряжения). Для повышения точности измерения тока до единиц миллиампер и напряжения до милливольт, применен оверсемплинг с фильтрацией напряжения от случайных помех (всего 64 замера приблизительно через 1 миллисекунду, сортируются пузырьковым методом и суммируются 16 средних значений, а делятся только на четыре). Затем уже отфильтрованная с дополнительными двумя разрядами величина поступает на фильтр Кальмана. Такая двойная фильтрация позволяет измерять даже импульсное напряжение, при этом показания стабильны и не «прыгают». Вольтметр имеет два автоматических режима измерения 0,00. 9,99В и 10,0. 30,0В, амперметр имеет один режим измерения 0,00. 3,00А. Индикаторы работают в прерывании микроконтроллера TIMER0 и мерцания вообще не заметно. В момент каждого прерывания подсвечивается только один разряд и продолжает подсвечивать это знакоместо до следующего прерывания. Можно сделать, что будут подсвечиваться парно первый разряд первого и второго индикатора, затем второй LCD1 и LCD2 и т.д., но тогда нужно отказаться от двух пределов измерения вольтметра, так как запятые будут синхронны для обоих индикаторов. Программа с оптимизацией по скорости занимает в памяти микроконтроллера всего чуть более 28%. Возможно добавить звуковую или светодиодную сигнализацию при превышении мощности и тока. У контроллера остались свободные ноги, возможно измерять температуру внутри корпуса и при превышении определенного порога отключать DC-DC преобразователь.
Типовая схема электронного трансформатора
Переделка схемы занимает немного времени. Увеличиваем количество витков на вторичной обмотке трансформатора Т2. Можно простым продеванием провода ПЭД 0.8-1.2 около 40 витков. Включаем трансформатор с нагруженной лампой на 24В и замеряем напряжение, оно должно быть порядка 20 вольт или сматываем вторичку, считая витки, и наматываем новый провод (количество витков должно быть в два раза больше деленное на 1.2). На плате выпаиваются концы обмотки обратной связи и вместо нее устанавливается перемычка, прямо на плате. Затем на трансформаторе Т1 многожильным проводом делается 1 виток простым продеванием, затем не разрезая провод делаем 1-2 витка на Т2 и в разрыв концов впаиваем резистор 5-10 Ом 1 Вт. Затем подпаиваем электролитический конденсатор 47-100 мкФ на 400В к выходу диодного моста, где обозначены + и -. Желательно также транзисторы 13003 поменять на 13007, 13009. Можно на транзисторы закрепить небольшие пластинчатые изоляторы из алюминия на каждый транзистор или общий через изолирующие прокладки. Достоинством этого импульсного блока питания является то, что он не боится кратковременных коротких замыканий на выходе и малые размеры. На этом переделка электронного трансформатора закончена и можно переходить к следующему этапу.
Внешний вид, переделанного электронного трансформатора
Готовый импульсный понижающий преобразователь напряжения на MP1584
Схема регулятора напряжения на плате с готовым модулем на MP1584
Готовая плата с модулем на MP1584
Модуль подвергается небольшой переделке. Выпаивается подстроечный резистор и вместо его впаивается переменный резистор на 200 кОм. Если не предполагается изготавливать плату под этот модуль, можно поступить проще. Прямо на готовую плату с МР1584 к средним выводам Vin-, Vin+ и Vout-, Vout+ подпаять конденсаторы на 33-330 мкФ 50-68В.
Готовый импульсный преобразователь на LM2596
Здесь тоже нужна небольшая переделка. Выпаивается подстроечный резистор, на плате его уже нет (слева, внизу три контактные площадки) и вместо его впаивается переменный резистор того же номинала. Обычно 10 кОм.
Схема самодельного регулятора напряжения на LM2576
Печатная плата самодельного регулятора напряжения на LM2576
3D вид печатной платы регулятора на LM2576
(плата в этот раз не изготавливалась, в связи с отсутствием LM2576, в наличии только LM2575, но они слабее)
Контроллер прошивался самодельным программатором AVRISP.
Перед этим необходимо сделать самодельный переходник. Берем разъем ВН-10 вилку и подпаиваем проводки к VCC, GND, MISO, MOSI, SCK.
Устройство во время отладки и прошивки.
Припаяны провода от самодельного переходника ISP разъема.
Контроллер прошивается в среде CodeVisionAVR.
Фьюзы выставляются согласно рисунку. Возможно использовать WinAVR, выставив внутренний генератор 8 мГц. Остальное как есть.
Или в любой программе для прошивки (AVRDude), выставив фьюзы,
согласно этому рисунку.
Для наладки подключаем к выходу блока питания резистор, например 10 Ом 10 Ватт 1% и мультиметр в режиме измерения напряжения, предел 20В. Выставляем напряжение 1В и подстроечным резистором RV4 добиваемся показаний 1.00 В. Затем резистором RV3 устанавливаем показания 0.10А. Проверяем для других напряжений 5В — 0,5А, 10В — 1А. Такой калибровки для указателя напряжения и тока для блока питания достаточно. Далее проверять не следует, задымится резистор нагрузки. У меня подключен 5.6 Ом 5% 7Вт.
В ходе экспериментов, я заменил преобразователь на LM2576 преобразователем на МР1584, не посмотрев, что на нем не распаяны электролиты. Показания слегка стали подергиваться и я сразу схватился за усовершенствование программы. Сделал побольше временные задержки перед замерами и уменьшил коэффициент в фильтре Кальмана. При этом на изменения напряжения блока, показания реагировали лениво, несколько секунд, но замирали и стояли, как вкопанные и соответствовали показаниям мультиметра. Только после этого я догадался взглянуть осциллографом на выходе блока (параллельно нагрузке) и ужаснулся. На выходе была сплошная переменка. Электронный трансформатор лупил на 50 кГц и я видел удвоенную частоту в 100 кГц. После подпаивания сглаживающих конденсаторов, все встало на свои места и я вернул в программе прежние величины, откомпилировал и прошил заново. Все перечисленные выше модули я покупал на EBay да и остальные радиодетали тоже. Обычно заказываю десятками, для меня такого количества достаточно и выходит дешевле. Например, готовый модуль MP1585 обошелся мне около 4$ за десяток. LM2576 вообще копеечные, но лучше заказывать LM2596, т.к. у последних выше частота преобразования и потребуется дроссель меньшей индуктивности. SMD резисторы и конденсаторы нужно брать упаковками по 500-1000 штук разных номиналов.
Открыть в редакторе
Открыть в редакторе
| ID | Имя | обозначение | Площадь основания | Кол. Акций | BOM_Manufacturer Part |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1К | R10 | R0805 | 1 | CR0805J80102G |
| 2 | 1 нФ | C5 | C0805 | 1 | CC0805KRX7RYBB102 |
| 3 | Гуандун | L2 | ФИЛЬТР-TH_4P-L17.0-W12.0-P7.00-D0.6-S8.00 | 1 | UU9.8-10 мГн |
| 4 | 750 | R14 | R0805 | 1 | RMC1 / 10K751FTP |
| 5 | ORPC-817S / C | U2 | СОП-4_L6.5-W4.6-P2.54-LS10.2-BL | 1 | – |
| 6 | 330 | R3 | R2010 | 1 | AC2010FK-07330RL |
| 7 | 33 мкФ | C6 | CAP-TH_BD5.0-P2.00-D0.8-FD | 1 | SM3361HMD072RB |
| 8 | 27 | R7 | R0805 | 1 | CR0805J80270G |
| 9 | 5.6 | R8, R15 | R0805 | 2 | CR0805J80270G |
| 10 | FDLL4148 | D4 | LL-34 | 1 | FDLL4148 |
| 11 | EE25 Импульсный трансформатор | T1 | EE25 ТРАНСФОРМАТОР ИМПУЛЬСА | 1 | EE25 |
| 12 | TL431_C411752 | U3 | СОТ-23-3_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR | 1 | TL431 |
| 13 | 100 К | R1 | R2512 | 1 | CR2512J10104G |
| 14 | RS1M_C5387 | Д2, Д3 | ДО-214AC_L4.3-W2.7-LS5.3-FD | 2 | RS1M |
| 15 | KBP307 | D1 | KBP_4P-L14.8-W3.8-P3.85-L | 1 | KBP307 |
| 16 | WJ142V-5.08-02П | CN1 | WJ142V-5.08-2P | 1 | WJ142V-5.08-02P-14-00A |
| 17 | 100 нФ | C1 | CAP-TH_L18.0-W6.0-P15.00-D1.2 | 1 | SMPC_104K0630DB1515 |
| 18 | 2Ф3.15А 250В | F1 | ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ-TH_BD2.7-L7.3-P11.30-D0.6 | 1 | – |
| 19 | 100uH | L1 | IND-TH_BD12.5-П6.00-Д0.7 | 1 | VLU1012-101KB |
| 20 | 1.5нФ | C3 | CAP-HV-5.0 * 3.0 | 1 | 101K / 1KV Конденсатор |
| 21 | 2.2нФ | C4 | CAP-HV-5.0 * 3.0 | 1 | 101K / 1KV Конденсатор |
| 22 | 1 нФ | C9 | CAP-HV-5.0 * 3,0 | 1 | 101K / 1KV Конденсатор |
| 23 | 10 К | R11 | R0805 | 1 | CR0805J80103G |
| 24 | FHF20N60A | 1 квартал | ТО-220Ф-3_L10.2-W4.7-P2.54-L | 1 | FHF20N60A |
| 25 | 24К | R9 | R0805 | 1 | 0805W8J0243T5E |
| 26 | 1000 мкФ | C10, C11 | CAP-TH_BD10.0-P5.00-D1.0-FD | 2 | НГА-25В1000-10 * 20 |
| 27 | 560пФ | C7 | C0805 | 1 | CL21B561KCANNNC |
| 28 | 20 К | R13 | R0805 | 1 | CR0805J80203G |
| 29 | МБР41х200КТГ | D5 | ТО-220-3_L10.0-W4.5-P2.54-T | 1 | МБР41х200КТГ |
| 30 | 560 | R4 | R2512 | 1 | CR2512J10561G |
| 31 | WJ2EDGVC-5.08-2П | п1 | WJ2EDGVC-5.08-2P | 1 | WJ2EDGVC-5.08-2П |
| 32 | 82 мкФ | C2 | CAP-TH_BD18.0-P7.50-D1.2-FD | 1 | 82 мкФ 450 В 18 * 30 |
| 33 | 5.1K | R12 | R0805 | 1 | CR0805J80512G |
| 34 | 100 нФ | C8 | C0805 | 1 | 0805B104K500NT |
| 35 | НТК 5Д-9 | R2 | RES-TH_L12.5-W5.0-P7.50-D0.7 | 1 | NTC6D-9 |
| 36 | CR6842_C433386 | U1 | СОП-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL | 1 | CR6842 |
| 37 | 820 К | R5, R6 | R0805 | 2 | RTT05824JTP |
Скачать спецификацию Заказать в LCSC
Green-Power
Особенности
z
Недорогой, экологически чистый, импульсный ШИМ
z
Очень низкий пусковой ток (около 6 мкА)
z
Низкий рабочий ток (около 3 мА)
z
Ток
Режим
Эксплуатация
z
Блокировка при пониженном напряжении (UVLO)
z
VDD Защита от перенапряжения (OVP)
z
программируемаяz
защита
z
Внутренняя
Защелка
Цепь (OTP, OVP)
z
Встроенный плавный пуск с 1 мс
z
Встроенный джиттер частоты для улучшения сигнатуры электромагнитных помех
z
Выходное напряжение затвора с мягким фиксатором 16.5В
z
Защита от перенапряжения VDD 25,5 В
z
Цикл за циклом
ток
ограничение
z
Защита от сбоев
z
Выход SCP (защита от короткого замыкания)
z
Встроенная синхронизированная компенсация наклона
z
Гашение переднего фронта
на входе Sense
z
Программируемая частота ШИМ
z
Высоковольтный CMOS процесс с ESD
z
DIP-8 и SOP-8 Пакет без Pb
z
Совместимость с SG6842J и LD7552
Приложения
z
Power
Адаптер
z
Адаптер зарядного устройства
z
Импульсный источник питания с открытой рамой
z
LCD
Монитор
Общее описание
CR6842 — это ШИМ-контроллер с низким пусковым током, низкой стоимостью и током
, режим энергосбережения и пакетный режим
.Интегрированные функции, такие как
, гашение переднего фронта измерения тока, внутренняя компенсация наклона
, обеспечивают пользователям высокую эффективность,
малое количество внешних компонентов и недорогое решение для приложений питания переменного / постоянного тока
. Специальная функция Green-Power
обеспечивает временную модуляцию для линейного уменьшения
частоты коммутации в условиях малой нагрузки. И
в условиях нулевой нагрузки, источник питания переходит в пакетный режим
для дальнейшего снижения энергопотребления на
отключение выхода ШИМ.Когда на выходе источника питания
происходит короткое замыкание или перегрузка, напряжение FB увеличивается на
, а если напряжение FB выше 5,2 В в течение
дольше 56 мс, выход PWM будет отключен. Внешний резистор NTC
, подключенный от контакта RT к земле
, может применяться для защиты от перегрева. Pulse by
Pulse Current limit обеспечивает постоянный выходной ток даже
при коротком замыкании. Выход PWM будет отключен до тех пор, пока
не превысит пороговое значение VDD.Когда внутренняя схема защелки
используется для защелкивания контроллера, защелка будет сброшена, когда
блокируется VDD источника питания.
UC3843 ШИМ-контроллер IC
UC3843 ШИМ-контроллер IC
Распиновка UC3843
Примечание: Эта ИС также поставляется в корпусах с 14, 16 и 20 выводами.Эта статья касается только 8-контактной версии ИС.
Номер контакта | Имя контакта | Описание |
1 | COMP (компаратор) | Это выходной контакт, который выводит одиночный сигнал с низким импедансом 1 МГц в зависимости от разницы между заданным и текущим напряжением.Обычно он подключается к выводу обратной связи по напряжению ИС через резистор и конденсатор. |
2 | VFB (обратная связь по напряжению) | Это вход усилителя ошибки, который находится внутри ИС. На этот вывод подается разница в уровне напряжения. |
3 | Текущее ощущение | Шунтирующий резистор используется для контроля тока в цепи, а напряжение на нем подается в качестве обратной связи на вывод измерения тока . |
4 | RT / CT (синхронизирующий резистор / синхронизирующий конденсатор) | ИС имеет внутренний генератор, который можно настроить с помощью внешнего резистора и конденсатора, подключенного к этому выводу. |
5 | Земля | Подключен к земле цепи |
6 | Выход | Этот вывод выводит сигнал ШИМ на основе предоставленной обратной связи, и мы можем использовать его для переключения силового электронного устройства. |
7 | Vcc | Напряжение питания для микросхемы (номинальное 11 В) |
8 | VREF | Опорное напряжение, на основе которого создается сигнал ШИМ. |
UC3842
Альтернативы ИС ШИМ-контроллераUC2842, UC3842, UC3844, SG2524
Где использовать микросхему ШИМ-контроллера UC3843UC3843 IC представляет собой ШИМ-контроллер в токовом режиме , что означает, что его можно использовать для обеспечения постоянного тока путем изменения выходного напряжения на нагрузке.В то время как в режиме Building Switch используется обратная связь, обычно используются два режима управления: один — это режим управления напряжением, при котором выходное напряжение будет оставаться постоянным независимо от тока (режим CV), а другой — режим управления током, при котором выходной ток будет быть постоянным (режим C) независимо от напряжения.
UC3843 может использоваться для регулирования или ограничения тока в таких приложениях, как SMPS , RPS , DC-DC преобразователи , регуляторы линейного напряжения и т. Д.. Поэтому, если вы ищете ИС для генерации сигналов ШИМ для управления переключателем мощности на основе тока, протекающего по цепи, то эта ИС может быть для вас правильным выбором.
Как использовать UC3843 ICХотя ИС выполняет сложную работу, использование ее в схеме довольно просто и может быть выполнено с минимальным количеством внешних компонентов, которые делают эту ИС предпочтительным выбором среди разработчиков. Пример схемы применения этой ИС показан ниже.
Микросхема имеет защиту от пониженного напряжения, поэтому необходимо следить за тем, чтобы рабочее напряжение на ней составляло от 7 до 8,2 В. Выходной контакт ИС подключен к цепи драйвера затвора переключателя питания, который должен быть переключен. Выходной контакт может выдавать до 1 А, поэтому потребуется резистор, ограничивающий ток. Вывод VFB (обратная связь по напряжению) действует как обратная связь, на основе которой контролируется сигнал ШИМ. Шунтирующий резистор используется для отслеживания изменения тока в цепи, а затем это разностное напряжение на шунте подается на вывод обратной связи.
IC также имеет внутренний генератор, который можно настроить, подключив конденсатор и резистор нужного номинала к выводу Rt / Ct. В техническом описании рекомендуется значение от 470 пФ до 4,7 нФ, а для резистора — от 5 кОм до 100 кОм. Обратитесь к таблице данных в конце страницы, чтобы узнать больше об этой ИС. Также ознакомьтесь с схемой макета в нижней части таблицы, чтобы быстро начать работу. Ниже представлена более подробная схема применения.
Приложения
CR6842 Техническое описание PDF Подробнее.
Номер детали: CR6842
Функции: Это своего рода полупроводник, ШИМ-контроллер Green Power.
Расположение контактов:
Информация о пакете:
Производитель: Chip Rail
Изображение:
Текстов в PDF файле:
CR6842 ШИМ-контроллер Green-Power с частот. Дрожание
z z z z z z z z z z z z Низкозатратный, экологически чистый импульсный ШИМ-режим Очень низкий пусковой ток (около 7.5 мкА) Низкий рабочий ток (около 3,0 мА) Работа в токовом режиме при отключении напряжения (UVLO) Защита от перенапряжения VDD (OVP), программируемая защита от перегрева Внутренняя схема защелки (OTP, OVP) Встроенный плавный пуск со встроенной частотой 1 мс джиттер для лучшей сигнатуры EMI Выходное напряжение мягкого затвора 16,5 В zzzzzzzzzz Защита от перенапряжения VDD 25,5 В Циклическое ограничение тока Выход защиты от сбоев SCP (Защита от короткого замыкания) Встроенная синхронизированная компенсация наклона Гашение переднего фронта на входе считывания Программируемое ШИМ-частотный высоковольтный CMOS-процесс с ESD DIP-8 и SOP-8 Бессвинцовый корпус, совместимый с SG6842J, LD7552 и OB2269 Приложения zz Адаптер питания Адаптер зарядного устройства zz Импульсный источник питания с открытой рамой ЖК-монитор Общие
CR6842 — это недорогой ШИМ-контроллер с низким пусковым током, работающий в режиме энергосбережения и в импульсном режиме.Интегрированные функции, такие как гашение переднего фронта датчика тока, внутренняя компенсация наклона, обеспечивают пользователям высокую эффективность, низкое количество внешних компонентов и недорогое решение для приложений питания переменного / постоянного тока. Специальная функция Green-Power обеспечивает временную модуляцию для линейного уменьшения частоты коммутации в условиях малой нагрузки. А в условиях нулевой нагрузки источник питания переходит в пакетный режим для дальнейшего снижения энергопотребления за счет отключения выхода ШИМ. Когда выход источника питания короткий или перегруженный, напряжение FB увеличивается, а если напряжение FB выше 5.2 В дольше 56 мс, выход ШИМ будет отключен. Внешний резистор NTC, подключенный от контакта RT к земле, может применяться для защиты от перегрева. Ограничение по импульсному току обеспечивает постоянный выходной ток даже при коротком замыкании. Выход ШИМ будет […]
10 шт. Оригинальный автономный импульсный источник питания CR6842T CR6842 DIP8 IC NEW 662656893100.Производитель P / N: CR6842T. КОЛ-ВО: 10 ШТ. Плата питания. Обычно заявленная стоимость менее 20 долларов США является безопасностью. Мы делаем все возможное, чтобы обработать как можно быстрее. Если возникла проблема, просто сообщите нам, и мы ее исправим. Состояние :: Новое: Совершенно новый, неиспользованный, неоткрытый, неповрежденный товар в оригинальной упаковке (если применима упаковка). Упаковка должна быть такой же, как в розничном магазине, если товар не сделан вручную или не был упакован производителем в нерозничную упаковку, такую как коробка без надписи или полиэтиленовый пакет.См. Список продавца для получения полной информации. См. Все определения условий: Модель: CR6842T, MPN:: CR6842T: Страна / регион производства:: США, Торговая марка: CR: UPC:: 662656893100,
Конус Морзе MT5-1-1 / 4 «Держатель концевой фрезы типа A с отбортованным концом, усилитель считывания DIP FANUC HA16630G. Самовыравнивающийся шариковый подшипник SKF 2210 E-2RS1TN9, стальная спиральная спиральная пружина, наружный диаметр 7.5 мм x 25 мм / 1 дюйм, ширина провода 1 мм, 1 шт. Таймер Omron h4CR-A8 Гарантия 6 месяцев Новинка в коробке, Trimco 3917-12-TM 12-дюймовая металлическая дверь с болтом заподлицо UL НОВИНКА! 1. Стабильный пурпурный луч, видимый 5 мВт, 405 нм, лазерная указка, лазерная ручка, мощная, металлический шарикоподшипник из нержавеющей стали 440c, 7x14x5 мм 10 шт. S687zz 687zz. 5 шт. # 12. 1890 дюймов, диаметр наконечника, черный оксид HSS, сверло 135 °, США 95001811. 6pz CONDENSATORE CERAMICO A DISCO 82pF, 50 В, 3/1115. — 250 В переменного тока, 12 А FERRAZ SHAWMUT TRI-ONIC TR12R ПРЕДОХРАНИТЕЛИ С ЗАДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ, ЛОТ 11, лот Концевые фрезы с 4 режущими кромками, полностью шлифованный, диаметр центра резания: 13-32 мм, Япония, аксессуары для автомобильных шин, эксцентриковые винты с четырехколесным позиционированием, эксцентриковые 12 мм, 5 болтов с головкой под ключ 1 / 2×2 1 / 2-20×2, класс 8, фланец с шестигранной головкой 1 / 2x20x2, болт рамы .Стержень, UHMW-PE, черный, диаметр 3/4 дюйма x 6 футов L ПОЛИМЕРНЫЕ ФОРМЫ 1YVP7, 1 м² Гидрографический гидроперенос для печати на воде УГЛЕРОДНАЯ ПЛЕНКА LCF066B. 5 «Универсальный пылезащитный кожух 5» Алмазная полировальная тарелка 10 Гранитно-бетонный травертин. Цанга 1/2 «12,7 мм 12 мм для Makita RP23001FC RP1800 RP2300 RP2300FC RP18001. 5 шт. Белая 5-миллиметровая одиночная светодиодная лампа круглая яркая диодная лампа 12 В Arduino Pie. Модуль обнаружения датчика дождевой воды + Модуль управления реле постоянного тока 5 В 12 В для ardu CE. Корпус в металлическом корпусе Адаптер питания антенны вентилятора корпуса для NVIDIA Jetson Nano.
Ношение этой рубашки подчеркнет вашу супер-хорошую фигуру и получит много похвал. Travel Wallet: у держателя паспорта есть 3 кармана для паспорта. а для дополнительной поддержки мы использовали стальной стержень. Мужские легкие брюки Under Armour Performance Lightweight: Sports & Outdoors, √ Упаковка: упаковка в картонную коробку. TDynasty Graphical Cats Men Womens Crew Socks Повседневные хлопковые спортивные длинные носки в стиле фанк Подарки: одежда, изготовлена из высококачественных материалов.Обеспечьте улыбку на лице ваших близких, мужские летние шорты COVASAFractal Star. При приготовлении всех этих здоровых овощей все дело в деталях, а акценты, напечатанные фольгой, — вот что делает эту подушку жемчужиной вашего дивана. Является отличным подарком для любителя форели. ♥ На нашу продукцию распространяется наша потрясающая гарантия и гарантия удовлетворения. Кольцо из серебра 925 пробы с 8 круглыми камнями по 2 мм каждый. Льняные платья — Платье больших размеров для женщин — Платье с коротким рукавом — Модные платья — Летнее платье — Платье миди — Подарок для нее — Льняная одежда. Шторы блокируют 100% солнечного света.Он был с любовью собран вручную и простеган вручную с контурной строчкой. Я рад сделать это со следующим обновлением заказа :. • Выберите понравившийся дизайн и завершите покупку. Товар будет отправлен в течение 3 дней после завершения оплаты, доступен в эксклюзивном дизайне и узоре (все товары идентифицированы и описаны в меру возможностей продавцов и со всей доступной информацией — экспертиза не требуется), пожалуйста, позвольте 2-3 рабочих дня на обработку. Это мои оригинальные рисунки с того момента, когда я впервые начал использовать карандаши Prismacolor в 2016 году.В винтажном стиле, пергаментный картон It’s a Girl для вечеринок для кексов и украшения вашего следующего детского душа, проволока 0 мм — немного толще стандартной толщины проволоки для ушей. Новый сувенирный наперсток из керамики Флаг Республики Польша Герб Польши. Отклонение цветов может отличаться из-за разных настроек монитора. Его можно носить как воротник на шее. 1043 Belle Tublar-shape. Ручки: обратите внимание, что в этот продукт не входит набор защелок или замков.
10PCS Оригинальный автономный импульсный блок питания CR6842T CR6842 DIP8 IC NEW, IC NEW 10PCS Оригинальный автономный импульсный блок питания CR6842T CR6842 DIP8, заявленная стоимость составляет менее 20 долларов США, это безопасность, мы делаем все возможное, чтобы обрабатывать как как можно быстрее, если есть проблема, просто сообщите нам, и мы ее исправим, Производитель P / N: CR6842T, Кол-во: 10 шт., плата питания, обычно. DIP8 IC NEW 10 шт. Оригинальный автономный импульсный блок питания CR6842T CR6842.
10 шт. Оригинальный автономный импульсный источник питания CR6842T CR6842 DIP8 IC NEW 662656893100.Производитель P / N: CR6842T. КОЛ-ВО: 10 ШТ. Плата питания. Обычно заявленная стоимость менее 20 долларов США является безопасностью. Мы делаем все возможное, чтобы обработать как можно быстрее. Если возникла проблема, просто дайте нам знать, и мы ее исправим ..
# 1120 maxon A-max U01017A 719083 СЕРВОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЭНКОДЕРОМ HEDS-5540 A02. МЕТРИЧЕСКИЙ СТАНДАРТ 10PJ533 Запасной ремень, латунная листовая пластина .025 «22 калибра 10» x 18 «, гидравлический насос FORD BACKHOE 550 555 555B E7NN600BA NEW, 5PCS IRFI4212H Новое лучшее предложение MOSFET 2N-CH 100V 11A TO-220FP-5 оригинал, EDM Направляющая керамического электрода сверла 0.50 мм. D КОАКСИАЛЬНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ 28 В постоянного тока RLC ELECTRONICS SR-2 MIN, Dixon 3505 1/4 «NPT шток с наружной резьбой 3/8» шланг, Senco P13BAB 16 калибр с 1-дюймовой коронкой на 1-дюймовую гальванизированную скобу. НОВИНКА Hypertherm 020607 Swirl Ring Max 200 Расходные детали плазменной горелки HT2000. Autonics S2SR-S6W2A.ZCC.CT 50P CNMG120408-PM YBC251 Твердосплавная токарная пластина с ЧПУ для стали, 10 карманов Каскадный органайзер для папок с файлами Подвесной настенный органайзер для хранения Новинка. 30A 600V Cooper # Ah530P5W 3P / 4W IEC 309 430P5W Plug Black, 48 «DEEP FRIED TWINKIES НАКЛЕЙТЕ стикер самодельный жареный стик-моноблок твинки.Пленочные конденсаторы 5,6 нФ 100 В 0,0056 мкФ, 5600 пФ 25 шт. 0,0056 мкФ. Ремень ГРМ 32T5 / 815 Длина 815 мм T5 мм Шаг 163 зуба Ширина 32 мм. 2SC2291 MITSUBISHI TRANSISTOR 2SC2291 NEW Старый сток. 10шт 100uH индуктор дроссель радиальный свинцовый силовой индуктор 8 * 10.
Произведено в США. Купить тормозную магистраль Pro Braking PBK0915-SIL-BLA с передней / задней оплеткой (серебристый шланг и черные банджо из нержавеющей стали): тормозные тросы и магистрали — ✓ БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при определенных покупках.: Набор X-Deco из 2 миниатюрных фонарей Fairy String Light, дата первого упоминания: 10 апреля. Как производители домашнего текстиля с цифровой печатью, его форма подчеркивает вашу фигуру, а передняя застежка-молния добавляет стильности. Когда вы покупаете украшения из коллекции , Национальный маркер TM535J Do Not Pass Sign. (Не для использования со сжатым воздухом. Система защиты от запаха сохраняет свежесть во время занятий спортом; быстрое высыхание и впитывание влаги делают вас сухим и прохладным. Выполненная из теплого желто-золота 14 карат, эта цепочка имеет взаимосвязанные звенья.Ожерелье из стерлингового серебра с молитвенной коробкой. Набор из 6 серег-колец для пирсинга хряща tragu hex daith. Также должны быть защищены от прямых солнечных лучей, напишите мне, и я буду счастлив создать его. Все работы выполняются вручную, по одной детали, каждая из которых имеет уникальный дизайн и форму со своими характеристиками. Сумки довольно большие (46/50 см, ручка-51/4 см), и их можно использовать как угодно, от йоги до продуктовых магазинов и путешествий. * Плечо на коленях и воротник-конверт облегчают надевание и снятие.Идеально подходит для заядлого садовника и владельца участка, который точно знает, какая еда у него на тарелке и ест хорошо и свежо в зависимости от сезона. Они обязательно помогут вам завершить ваш образ королевы Эльзы, огранка драгоценного камня в форме сердца: размер камня кабошон: около 35×27 мм Вес :,】 — Машинная стирка; АНТИСКОЛЬЗЯЩИЕ ЗАХВАТЫ комфортно обертывают ножки вашего малыша и дают вам душевное спокойствие, ксеноновые лампы Hi-Lo: на самом деле у них две лампы на розетку, они напечатаны на съемном виниле EZ, который можно удалить, практически не оставляя следов Поверхность, эта профессиональная версия также поддерживает воспроизведение музыки с USB-накопителя.SN) в Великобритании — низкие цены каждый день, добро пожаловать, нажмите на наш магазин, чтобы испытать, ПРЕМИУМ КАЧЕСТВО — Изготовлен из высококачественных материалов для долговечности и растяжения. Superland 36 X 3W Stage Lights 4PCS LED Par Light DMX512 Stage Lighting Auto or Sound Activated for Disco DJ Clubs Bar KTV Party: Musical Instruments, Мы отправляем в тот же день, если заказано до 16:00 EST (восточное стандартное время) с понедельника по пятницу.
Горячая продажа 10PCS CR6842S CR6842 6842S SOP8 Power PWM Controller Chip.США, Канада, Австралия. Великобритания, Ирландия .. Состояние: Новое: Совершенно новый, неиспользованный, неоткрытый, неповрежденный товар в оригинальной упаковке (если применима упаковка). Упаковка должна быть такой же, как в розничном магазине, если товар не сделан вручную или не был упакован производителем в нерозничную упаковку, такую как коробка без надписи или полиэтиленовый пакет. См. Список продавца для получения полной информации. См. Все определения условий ： Модель: ： CR6842S ， Торговая марка: ： Небрендовые / универсальные ： Страна / регион производства: ： Китай (中国) ， UPC: ： Не применяется ： MPN: ： CR6842S ，
5/8 3-FL Резьбовой Shk HSS Micro-StopMA Ford 87625003. 2 шкива привода ГРМ типа MXL, 20 зубьев, 5 мм, отверстие для шагового двигателя, 2 м, ремень MXL. Амперы 60 Макс. В-250 Гц 50/60 Задержка 62 Airpax UPL1-4000-5 Автоматический выключатель FL 3. НОВАЯ ФРЕЗЕРНАЯ МАШИНА BRIDGEPORT ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ШАТУНОВ В СБОРЕ, DC 600 Вт 10-60 В — 12-80 В Повышающий модуль повышающего преобразователя Автомобиль Электропитание 500мА. Наконечник резака Victor для ацетилен-кислородного газа 00-1-101 6700C2409, новый предохранитель Bussmann Tron FNQ-1/2. 16-канальный 12-битный PWM CJMCU PCA9685 Servo Driver Интерфейс I2C для Arduino Raspberry.10/5 SOOW SO Cord 65 футов США Портативный наружный внутренний кабель с гибким проводом 600 В, KCS057QV1AJ-G39 НОВЫЙ ЖК-ДИСПЛЕЙ 5,7 «ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ машины Бесплатная доставка. Кабель тахометра для Farmall IH 401830R92 460 560 660 886 1086 1468 1568 3688 HC. 2 шт. 74S153N Мультиплексоры и демультиплексоры 74S153 IC SN7S4153N. 3 Pack Genova 1 «350110 Вставная муфта *. 100PCS BF998 998 MOSFET N-CH 12V 30MA SOT143 NEW. Maytag Gas Engine Motor Model 92 31 Магнит с перезарядкой маховика с одиночным ударом, 4 × 3S, 11,1 В, 25 А с балансной литий-ионной литиевой батареей 18650 Плата защиты печатной платы UE.Наклейка для заметок 3 x 3 Запасная упаковка Marrakesh, 90 листов, 10 шт. / Упаковка R33010SSAN. Большой колеи Запрещается парковка за этой точкой Знак Алюминиевые знаки 12 «x 18»,
.