8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Uc3845 описание принцип работы схема включения: UC3845 принцип работы, принципиальные схемы, схемы включения, аналоги, отличия.

Содержание

UC3845 принцип работы, принципиальные схемы, схемы включения, аналоги, отличия.

UC3845
ПРИНЦИП РАБОТЫ

   

    Откровенно говоря, одолеть UC3845 с первого раза не удалось - злую шутку сыграла самоуверенность. Однако умудренный опытом я решил разобраться окончательно - не такая уж и большая микросхема - всего 8 ног. Особую благодарность хочу выразить своим подписчикам, не оставшимся в стороне и давшим кое какие пояснения, даже на почту довольно потробную статью прислали и кусок модели в Микрокап. БОЛЬШОЕ СПАСИБО.
   Воспользовавшись ссылками, присланными материалами я посидел вечерок-другой и в общем то все пазлы сошлись друг с другом, хотя некоторые ячейки и оказались пустыми. Но обо всем по порядку...
    Собрать аналог UC3845 на логических элементах в Микрокап 8 и 9 не получилось - логические элементы строго привязаны в пятивольтовому питанию, да и с самоосциляцией у этих симуляторов хронические трудности. Те же результаты показал и Микрокап 11:

 

   Оставался один вариант - Мультисим. Версия 12 нашлась даже с русификатором. Я ОЧЕНЬ давно не пользовался Мультисимом, поэтому пришлось повозиться. Первое, что обрадовало - в Мультисиме отдельная библиотека для логики пятивольтовой и отдельная библиотека для пятнадцативольтовой логики. В общем с горем пополам получился более-менее работоспособный вариант, подающий признаки жизни, но точно так, как ведет себя реальная микросхема он работать не захотел, сколько я его не уговаривал. Во первых модели не измеряют уровень отностиельно реального нуля, поэтому пришлось бы вводить дополнительный источник отрицательного напряжения смещения. Но в этом случае пришлось бы довольно подробно объяснят, что это и для чего, а хотелось максимального приближения к реальной микросхеме.

 

   Порывшись в итнернете нашел уже готовую схему, но для Мультисима 13. Качнул вариант 14, открыл модель и она даже работала, но радость была не долгой. Не смотря наличие в самих библиотеках и двенадцатого и четырнадцатого Мультисима самой микросхемы UC3845 и ее аналогов довольно быстро выяснилось, что модель микросхемы не позволяет отработать ВСЕ варианты включения данной микросхемы. В частности ограничение тока и регулировка выходного напряжения работают вполне уверенно (правда частенько вываливается из симуляции), а вот использование подачи на выход усилителя ошибки земли микросхема отказалась воспринимать.

 

   В общем воз хоть и сдвинулся с места, но проехал не далеко. Оставался один вариант - распечатка даташника на UC3845 и плата с обвязкой. Чтобы не изагляться с имитацией нагрузки и имитацией ограничения тока решил построить микробустер и на нем уже проверить что в реальности происходит с микросхемой при том или ином варианте включения и использования.

   Для начала небольшая пояснялка:
    Микросхема UC3845 действительно заслуживает внимания проектировщиков блоков питания различной мощности и назначения, она имеет ряд почти аналогов. Почти потому что при замене микросхемы в плате ни чего изменять больше не нужно, однако изменение температуры окружающей среды могут повлечь проблемы. Да и некоторые подварианты не могут вообще использоваться для прямой замены.

НАПРЯЖЕНИЕ
ВКЛЮЧЕНИЯ - 16 В,
ВЫКЛЮЧЕНИЯ - 10 В
НАПРЯЖЕНИЕ
ВКЛЮЧЕНИЯ - 8.4 В,
ВЫКЛЮЧЕНИЯ - 7.6 В
РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА КОФ ЗАПОЛЕНЕНИЯ

UC1842 UC1843 -55°С ... +125°С до 100%
UC2842 UC2843 -40°С ... +85°С
UC3842 UC3843 0°С ... +70°С

UC1844 UC1845 -55°С ... +125°С до 50%
UC2844 UC2845 -40°С ... +85°С
UC3844 UC3845 0°С ... +70°С

   Исходя из приведенной таблицы понятно, что UC3845 далеко не лучший вариант этой микросхемы, поскольку нижний предел по температуре у нее ограничен нулем градусов. Причина довольна проста - не каждый хранит сварочный аппарат в отапливаемом помещении и возможна ситуация, когда нужно что то подварить в межсезонье, а сварочник или не включается или банально взрывается. нет, не в клочья, даже куски силовых транзисторов врядли вылетят, но в любом сварки не будет, да еще и ремонт сварочнику нужен. Проскочив по Али я пришел к выводу, что проблема вполне решаема. Конечно же UC3845 популярней и их в продаже больше, но и UC2845 тоже есть в продаже:

АЛИ ПОИСК UC2845                 АЛИ ПОИСК UC3845

   UC2845 конечно несколько дороже, но в любом случае она дешевле ОДНОГО силового транзистора, так что лично я заказал десяток UC2845 не смотря на то, что еще в наличии имеется 8 штук UC3845. Ну а Вы уж как пожелаете.
    Теперь можно и о самой микросхеме поговорить, точнее о принципе ее работы. На рисунке ниже приведена структурная схема UC3845, т.е. с имеющимся внутри триггером, не позволяющим длительности управляющего импульса быть больше 50% от периода:

 

   Кстати, если нажать на рисунок, то он откроется в новой вкладке. Не совсем удобно скакать между вкладками, но в любом случае это удобней, чем крутить туда сюда колесико мыши, возвращаясь к ушедшему на верх рисунку.
   В микросхеме предусмотрен двойной контроль напряжения питания. COMP1 следит за напряжением питания как таковым и если оно меньше установленного значения он дает команду, приводящую внутренний пятивольтовый стабилизатор в выключенное состояние. Если напряжение питания превышает порог включения внутренний стабилизатор разблокируется и микросхема стартует. Вторым надзирающим за питанием элементом является элемент DD1, которые в случаях отличия опорного напряжения от нормы выдает логический ноль на своем выходе. Этот ноль попадает на инвертор DD3 и преобразовавшись в логическую единицу попадает на логическое ИЛИ DD4. Практически на всех блок схемах данный просто имеет инверсный вход, я же вывел инвертор за пределы этого логического элемента - так проще понять принцип работы.

   Логический элемент ИЛИ работает по принципу определения наличия логической единицы на любом из своих входов. Именно поэтому он и называется ИЛИ - если на входе 1, ИЛИ на входе 2, ИЛИ на входе 3, ИЛИ на входе 4 логическая единица, то на выходе элемента будет логическая единица.
   При появлении логической единицы на первом входе этого сумматора всех управляющих сигналов на его прямом выходе появится логическая единица, а на инверсном - логический ноль. Соответственно верхний танзистор драйвера будет закрыт, а нижний откроется, тем самым закрывая силовой транзистор.
   В этом состоянии микросхема будет находится до тех пор, пока анализатор опорного питания не даст разрешения на работу и на его выходе не появится логической единицы, которая после инвертора DD3 не разблокирует выходной элемент DD4.
   Допустим питание у нас нормальное и микросхема начинает работать. Задающий генератор начинает генерировать управляющие импульсы. Частота этих импульсов зависит от номиналов частотозадающих резистора и конденсатора. Вот тут есть небольшой разнобой. Разница вроде не большая, но тем не менее она есть и появляется вероятность получить не совсем то, что хотелось, а именно сильногреющийся аппарат, кодга более "быстрая"микросхема одного производителя будет заменена на более медленную. Самая красивая картинка зависимости частоты от сопротивления резистора и емкости конденсатора у Texas Instruments:

 

    У остальных производителей дела чуточки по другому:


Зависимость частоты от номиналов RC у микросхемы от Fairchild

 


Зависимость частоты от номиналов RC у микросхемы от STMicroelectronics

 


Зависимость частоты от номиналов RC у микросхемы от UNISONIC TECHNOLOGIES CO

   С тактового генератора получаются довольно короткие импульсы в виде логической единицы. Эти импульсы разбигаются на три блока:

      1. Все тот же финальный сумматор DD4
      2. D-триггер DD2
      3. RS-триггер на DD5
   Триггер DD2 имеется только в микросхемах подсерии 44 и 45. Именно он не дает длительности управляющего импульса стать длинее 50% от периода, поскольку он с каждым приходящим фронтом логической единицы с тактового генератора меняет свое состояние на противоположное. Этим он делит частоту на два, формируя одинаковые по длительности нули и единицы.
   Происходит это довольно примитивным образом - с каждым приходящим фронтом на тактовый вход С триггер записывает в себя информацию, находящуюся на информационном входе D, а вход D соединен с инверсным выходом микросхемы. За счет внутренней задержки и происходит запись проинвертированной информации. Например на инвертируюющем выходе находится уровень логического нуля. С приходом фронта импульса на вход С триггер успевает записать этот ноль, до того как ноль появится на его прямом выходе. Ну а если ня прямом выходе у нас ноль, то на инверсном будет логическая единица. С приходом следующего фронта тактового импульса триггер уже записывает в себя логическую единицу, которая появится на выходе через какие то наносекунды. Запись логической единицы приводит к появлению логического нуля на инверсном выходе триггера и процесс начнет повторяться со следующего фронта тактового импульса.

   Именно по этой причине у микросхем UC3844 и UC3845 выходная частота в 2 раза меньше, чем у UC3842 и UC3843 - ее делит триггер.
   Попадая на вход установки единицы RS триггера DD5 первый же импуль переводит триггер в состояние, когда на его прямом выходе логическая единица, а на инверсном - ноль. И пока на входе R не появится единица триггер DD5 будет находится в этом состоянии.
   Допустим у нас нет ни каких управляющих сигналов извне, тогда на выходе усилителя ошибки OP1 появится напряжение близкое к опорному напряжению - обратной связи нет, инвертирующий вход в воздухе, а на не инвертирующий подано опорное напряжение, равное 2,5 вольта.
   Тут сразу оговорюсь - лично меня несколько смутил этот усилитель ошибки, но более внимательно изучив даташит и благодаря тыканьем носом подписчиков выяснилось, что выход у этого усилителя не совсем традиционный. В выходном каскаде OP1 всего один транзистор, соединяющий выход с общим проводом. Положительное напряжение формируется генератором тока, когда этот транзистор приоткрыт или закрыт полностью.

   С выхода OP1 напряжение проходит своеобразный ограничитель и делитель напряжения 2R-R. Кроме этого эта же шина имеет ограничение по напряжению в 1 вольт, так что при любых условиях на инвертирующий вход OP2 больше одного вольта не попадает ни при каких условиях.
   OP2 - по сути компаратор, сравнивающий напряжения на своих входах, но компаратор тоже хитроделанный - обычный операционный усилитель не может сравнивать столь низкие напряжения - от фактического нуля до одного вольта. Обычному ОУ нужно либо большее напряжение на входе, либо отрицательное плечо напряжения питания, т.е. двуполярное напряжение. Этот же компаратор довольно легко справляется с анализом этих напряжений, не исключено, что внутри какие то смещающие элементы, но до принципиальной схемы нам как бы особого дела нет.
   В общем OP2 сравнивает напряжение приходящее с выхода усилителя ошибки, точнее те остатки напряжения, которые получаются после прохождения делителя с напряжением на третьем выводе микросхемы (корпус DIP-8 имеется ввиду).
   Но в данный момент времени на третьем выводе у нас вообще ни чего нет, а на инвертирующий вход подано положительное напряжение. Естественно компаратор его проинвертирует и на своем выходе образует четкий логический ноль, что на состоянии RS-триггера DD5 ни как не отразится.
   По итогам происходящего мы имеет на первом сверху вход DD4 логический ноль, поскольку питание у нас в норме, на втором входе у нас короткие импульсы с тактового генератора, на третьем входе у нас импульсы с D-триггера DD2, у которых одинаковая длительность нуля и единицы. На и на четвертом входе у нас логический ноль с RS-триггера DD5. В результате на выхоже логического элемента будут полностью повторяться импульсы, которые формирует D-триггер DD2. Следовательно как только на на прямом выходе DD4 будет появляться логическая единица будет открываться транзистор VT2. На инверсном выходе в это же время будет находится логический ноль и транзистор VT1 будет закрыт. Как только на выходе DD4 появится логический ноль VT2 закрывается, а инверсный выход DD4 откроет VT1, что и послужит поводом для открытия силового транзистора.
   Ток, который выдерживают VT1 и VT2 равен одному амперу, следовательно данная микросхема с успехом может управлять сравнительно мощными MOSFET транзисторами без дополнительных драйверов.
   Для того, чтобы понять как именно происходит регулировка происходящих в блоке питания процессов был собран самый простой бустер, поскольку он требует наименьшего количества моточных деталей. Было взято первое попавшееся под руки ЗЕЛЕНОЕ кольцо и на нем намотано 30 витков. Количество не вычислялось вообще, просто был намотан один слой обмотки и не более того. За потребление я не переживал - микросхема работает в широком диапазоне частот и если начинать с частот под 100 кГц, то этого уже будет вполне достаточно, чтобы не дать сердечнику войти в насыщение.

   В итоге получилась следующая схема бустера:

 

   

    Все внешние элементы имеют приписку out, означающую, что это СНАРУЖИ микросхемы деталюшки.
   Сразу распишу что на этой схеме и для чего.
   VT1 - база по сути в воздухе, на плате запаяны торчки для одевания джамперов, т.е. база соединяется либо с землей, либо с пилой, вырабатываемой самой микросхемой. На плате нет резистора Rout 9 - я чет пропустил его необходимость.
   Оптрон Uout 1 задействует усилитель ошибки OP1 для регулировки выходного напряжения, степень влияние регулируется резистором Rout 2. Оптрон Uout 2 контролирует выходное напряжения минуя усилитель ошибки, степень влияния регулируется резистором Rout 4. Rout 14 - токоизмерительный резистор, специально взят на 2 Ома, чтобы не ушатать силовой транзистор. Rout 13 - регулировка порога сработки ограничения по току. Ну и Rout 8 - регулировка тактовой частоты самого контроллера.

 

   Силовой транзистор это что то выпаянное из ремонтируемого когда то автомобильного преобразователя - полыхнуло одно плечо, менял все транзисторы (почему ВСЕ ответ ТУТ), а это так сказать сдача. Так что я не знаю что это - надпись сильно потертая, в общем это что то ампер на 40-50.
   Rout 15 типа нагрузка - 2 Вт на 150 Ом, но 2 Вт маловато оказалось. Нужно или сопротивление увеличить, либо мощность резистора - вонять начинает, если поработает минут 5-10.
   VDout 1 - для исключения влияния основного питания на работу контроллера (HER104 кажется по руки попался), VDout 2 - HER308, ну это чтоб не сразу бахнуло, если что пойдет не так.
   Необходимость резистора R9я понял, когда плата уже была запаяна. В принципе этот резистор нужно будет еще подобрать, но это уже чисто по желанию, кому ОЧЕНЬ хочется избавится от релейного способа стабилизации на холостом ходу. Об этому чуть позже, а пока влепил этот резистор со стороны дорожек:

   Первое включение - движки ВСЕХ подстрочников соединены должны быть с землей, т.е не оказывают влияния на схему. Движок Rout 8 установлен так, чтобы сопротивление этого резистора составляло 2-3 кОм, поскольку конденсатор на 2,2 нФ, то частота должна получится порядка 300 с хвостиком кГц, следовательно на выходе UC3845 мы получим где то около 150 кГц.

  Проверяем частоту на выходе самой микросхемы - так точнее, поскольку сигнал на захламнен ударными процессами из дросселя. Для подтверждения отличий частоты генерации и частоты преобразования желтым лучиком становимся на вывод 4 и видим, что частота в 2 раза больше. Сама же рабочая частота получилась равной 146 кГц:

 

   Теперь увеличиваем напряжение на светодиоде оптрона Uout 1 для того, чтобы проконтролировать изменение режимов стабилизации. Тут следует напомнить, что движок резистора Rout 13 находится в нижнем по схеме положении. На базу VT1 так же подан общий провод, т.е. на на выводе 3 абсолютно ни чего не происходит и компаратор OP2 не реагирует на не инвертирующий вход.
    Постепенно увеличивая напряжение на светодиоде оптрона становится очевидно, что начинают просто пропадать управляющие импульсы. Изменив развертку это становится наиболее наглядно. Происходит это из за того OP2 следит только на происходящим на его инвертирующем входе и как только выходное напряжение OP1 снижается ниже порогового значения OP2 на своем выходе формирует логическую единицу, которая переводит триггер DD5 в установку нуля. Естественно, но на инверсном выходе триггера появляется логическая единица, которая и блокирует финальный сумматор DD4. Таким образом микросхема полностью останавливается.

 

   

    Но бустер нагружен, следовательно выходное напряжение начинает уменьшаться, светодиод Uout 1 начинает уменьшать яркость, транзистор Uout 1 призакрывается и OP1 начинает увеличивать свое выходное напряжение и как только оно минует порог срабатывания OP2 микросхема снова запускается.
Таким образом происходит стабилизация выходного напряжения в релейном режиме, т.е. микросхема формирует управляющие импульсы пачками.
    Подавая напряжение на светодиод оптрона Uout 2 происходит приоткрытие транзистора этого оптрона, влекущее за собой уменьшение напряжения, подаваемого на компаратор OP2, т.е. процессы регулировки повторяются, но OP1 в них участия уже не принимает, т.е. схема имеет меньшую чувствительность к изменению выходного напряжения. Благодоря этому управляющие пакеты импульсов имеют более стабильную длительность и картинка кажется более приятной (даже осциллограф засинхронизировался):

 

    Снимаем напряжение со светодиода Uout 2 и на всякий случай проверям наличие пилы на верхнем выводе R15 (желтый луч):

   Амплитуда чуть больше вольта и этой амплитуды может не хватить, ведь на схеме имеются делители напряжения. На всякий случай выкручиваем движок подстроечного резистора R13 в верхнее положение и контролируем, что у нас происходит на третьем выводе микросхемы. В принципе надежды полностью оправдались - амплитуды не хватает для начала ограничения тока (желтый лучик):

 

   Ну раз не хватает тока через дроссель, то значит либо много витков, либо большая частота. Перематывать слишком лениво, ведь для регулировки частоты на плате предусмотрен подстроечный резистор Rout8. Вращаем его регулятор до получения необходимой амплитуды напряжения на выводе 3 контроллера.
   По идее как только порог будет достигнут, т.е как только амплитуда напряжения на выводе 3 станет не много больше одного вольта, начнется ограничение длительности управляющего импульса, поскольку контроллер уже начинает думать, что ток слишком велик и он будет закрывать силовой транзистор.
    Собственно это и начинает происходить на частоте порядка 47 кГц и дальнейшее уменьшения частоты практически ни как не влияло на длительность управляющего импульса.

 

   

    Отличительной чертой UC3845 является то, что протекающий через силовой транзистор он контролирует практически на каждом такте работы, а не среднее значение, как например это делает TL494 и если блок питания спроектирован правильно, то ушатать силовой транзистор не получится ни когда...
   Теперь поднимаем частоту до тех пор, пока ограничение тока перестанет вносить свое влияние, впрочем сделаем запас - ставим ровно 100 кГц. Синий лучик у нас по прежнему показывает управляющие импульсы, а вот желтый ставим на светодиод оптрона Uout 1 и начинаем вращать регулятор подстроечного резистора. Некоторое время осциллограмма выглядит так же, как при первом опыте, однако появляется и отличие пройдя порог регулирования длительность импульсов начинает уменьшаться, т.е происходит реальная регулировка посредством широтно-импульсной модуляции. И это как раз один из финтов данной микросхемы - в качестве опорной пилы для сравнения она использует пилу, которая формируется на токоограничивающем резисторе R14 и таким образом создает стабилизированное напряжение на выходе:

 

   Тоже самое происходит и при увеличении напряжения на отпроне Uout 2, правда в мое варианте не получилось получить такие же короткие импульсы, как в первый раз - не хватило яркости светодиода оптрона, а уменьшать резистор Rout 3 я поленился.
   В любом случае стабилизация ШИМ происходит и вполне устойчиво, но только при наличии нагрузки, т.е. появление пилы, даже не большого значения, на выводе 3 контроллера. Без этой пилы стабилизация будет осуществляться в релейном режиме.
   Теперь переключаем базу транзистора на вывод 4, тем самым принудительно подавая пилу на вывод 3. Тут не большая спотыкачка - для этого финта придется подобрать резистор Rout 9, поскольку амплитуда пыли и уровень постоянной составляющей у меня получился несколько великоват.

   Однако сейчас больше интересен сам принцип работы, поэтому проверяем его, опустив движок подстроечника Rout 13 на землю начинаем вращать Rout 1.
   Изменения в длительности управляющего импульса имеются, но они не такие значимые, как хотелось бы - сильно сказывается большая постоянная составляющая. При желании использовать такой вариант включения нужно более тщательно продумать как его правильней организовать. Ну а картинка на осциллографе получилась следующая:

 

   При дальнейшем увеличении напряжения на светодиоде оптрона происходит срыв на релейный режим работы.
   Теперь можно проверить нагрузочную способность бустера. Для этого вводим ограничение по напряжение на выходе, т.е. подаем не большое напряжение на светодиод Uout 1 и уменьшаем рабочую частоту. На социлограмме отчетливо видно, что желтый лучик не доходит до уровня одного вольта, т.е. ограничения по току нет. Ограничение дает только регулировка выходного напряжения.
   Параллельно нагрузочному резистору Rour 15 устанавливаем еще один резистор на 100 Ом и на осциллограмме отчетливо видно увеличение длительности управляющего импульса, что ведет к увеличению времени накопления энергии в дросселе и с последующей отдачей ее в нагрузку:

 

   Так же не трудно заметить, что увеличивая нагрузку увеличивается и амплитуда напряжения на выводе 3, поскольку возрастает протекающий через силовой транзистор ток.
   Осталось посмотреть, что происходит на стоке в режиме стабилизации и при ее полном отсутствии. Становимся синим лучем на сток транзистора и убираем напряжение обратной связи со светодиода. Осциллограмма сильно не устойчивая, поскольку осциллограф не может определить по какому фронту ему синхронизироваться - после импульса довольно приличная "болтака" самоиндукции. В итоге получается следующая картинка.

 

   Напряжение на нагрузочном резисторе тоже изменяется, но я не буду делать ГИФку - страница и так получилась довольно "тяжелой" по трафику, поэтому со всей ответственность заявляю - напряжение на нагрузке равно напряжению максимального значения на картинке выше минус 0,5 вольта.

ПОДВОДИМ ИТОГИ

   UC3845 универсальный самотактируемый драйвер для однотактных преобразователей напряжения, может работать как в обратноходовых, так и в прямоходовых преобразователях.
    Может работать в релейном режиме, может работать в режиме полноценного ШИМ стабилизатора напряжения с ограничением по току. Именно ограничением, поскольку во время перегрузки микросхема переходит в режим стабилизации тока, значение которого определяется разработчик схемы. На всякий случай небольшая табличка зависимости максимального тока от номинала токоограничевающего резистора:


I, А 1 1,2 1,3 1,6 1,9 3 4,5 6 10 20 30 40 50

R, Ohm 1 0,82 0,75 0,62 0,51 0,33 0,22 0,16 0,1 0,05 0,033 0,025 0,02
2 х 0,33 2 х 0,1 3 х 0,1 4 х 0,1 5 х 0,1

P, W 0,5 1 1 1 1 2 2 5 5 10 15 20 25

   Для полноценной ШИМ стабилизации напряжения микросхеме необходима нагрузка, поскольку она использует пилообразное напряжение для сравнения с контролируемым напряжением.
   Стабилизация напряжения может быть организована тремя способами, но один из них требует дополнительного транзистора и несколько резисторов, а это вступает в противоречие с формулой МЕНЬШЕ ДЕТАЛЕЙ - БОЛЬШЕ НАДЕЖНОСТЬ, поэтому базовыми можно считать два способа:
      С использованием интегрированного усилителя ошибки. В этом случае транзистор оптрона обратной связи соединяется коллектором на опорное напряжение 5 вольт (вывод 8), а эмиттер подает напряжение на инвертирующий вход этого усилителя через резистор ОС. Этот способ рекомендуется более опытным проектировщикам, поскольку при большом коф усиления усилителя ошибки он может возбудится.
      Без использования интегрированного усилителя ошибки. В этом случае коллектор регулирующего оптрона подключается непосредственно к выходу усилителя ошибки (вывод 1), а эмиттер соединяется с общим проводом. Ввход усилителя ошибки так же соединяется с общим проводом.
   Принцип работы ШИМ основан на контроле среднего значения выходного напряжения и максимального значения тока. Другими словами, если у нас уменьшается нагрузка, выходное напряжение увеличивается, а амплитуда пилы на токоизмерительном резисторе падает и длительность импульса уменьшается до восстановления утраченного баланса между напряжением и током. При увеличении нагрузки контролируемое напряжение уменьшается, а ток увеличивается, что приводит к увеличению длительности управляющих импульсов.
   

 

   На микросхеме довольно легко организовать стабилизатор тока, причем контроль протекающего тока контролируется на каждом такте, что полностью исключает перегрузку силового каскада при правильном выборе силового транзистора и токоограничивающего, точнее измерительного резистора, устанавливаемого на исток полевого транзистора. Именно этот факт сделал UC3845 наиболее популярной при проектировании бытовых сварочных аппаратов.
   UC3845 имеет довольно серьезные "грабли" - изготовитель не рекомендует использовать микросхему при температурах ниже нуля, поэтому при изготовлении сварочных аппаратов будет логичней использование UC2845 или UC1845, но последние находятся в некотором дефиците. UC2845 несколько дороже, чем UC3845, не так катастрофически, как это обозначили отечественные продавцы (цены в рублях на 1-е марта 2017).

   Частота у микросхем ХХ44 и ХХ45 в 2 раза меньше тактовой частоты, а коф заполнение не может превышать 50%, то для преобразователей с трансформатором наиболее благоприятно. А вот микросхемы ХХ42 и ХХ43 наилучшим образом подходят для ШИМ стабилизаторов, поскольку длительность управляющего импульса может достигать 100%.

 

 

      Теперь, поняв принцип работы данного ШИМ контроллера можно вернуться и к проектированию сварочного аппарата на его основе...

ПРОДОЛЖЕНИЕ

   

 


Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

Схемы включения uc3843, uc3842, ka3525a, uc3845, sg3525, uc3844, uc3846

В настоящее время существует огромное количество различных микросхем, или микрочипов, которые используются в самых различных блоках питания аппаратуры. Если говорить обобщенно, интегральная микросхема представляет собой пластмассовый прямоугольник с гибкими выходами, внутри которого находится вся «умная начинка».

  • uc3843 — описание, принцип работы, схема включения
  • ka3525a — описание, принцип работы, схема включения
  • uc3845 — описание, принцип работы, схема включения
  • sg3525 — описание, принцип работы, схема включения
  • uc3844 — описание, принцип работы, схема включения
  • uc3846 — описание, принцип работы, схема включения

uc3843 — описание, принцип работы, схема включения

Микросхема uc3843 — интегральная схема (ИС), которая предназначена для построения стабилизированных импульсных источников питания с широтно-импульсной модуляцией. В промышленном производстве выпускается в корпусах типа SOIC-8(14), DIP-8.

Основным принципом работы можно назвать применение вместе с uc3843 МОП транзистора. Это объясняется тем фактом, что мощность выходного каскада uc3843 незначительная. Поскольку амплитуда выходного сигнала может достигать напряжения питания МС, в качестве ключа используют МОП-транзистор.

Схема включения uc3843 приведена на рисунке.

Схема включения uc3843 Рисунок 1. Схема включения uc3843

uc3842 — описание, принцип работы, схема включения

uc3842 является широтно-импульсным контроллером, который применяется в основном, в преобразователях постоянного напряжения. Очень часто uc3842 используют в блоках питания различной аппаратуры. Подобный элемент можно встретить в «начинке» современных телевизоров и компьютерных мониторов.

Микросхема uc3842 имеет восемь выводов, каждый из которых выполняет свое предназначение:

  • на первый подается напряжение;
  • второй нужен для создания обратной связи;
  • в случае подачи на третий вывод напряжения более 1В, на выходе МС не будет никаких импульсов;
  • четвертый — место подключение переменного резистора;
  • пятый — общий;
  • шестой служит для снятия ШИМ-импульсов;
  • седьмой необходим для подключения питания от 16 до 34В, в нем срабатывает защита от перенапряжения;
  • восьмой подключается специальное устройство, которое стабилизирует частоту импульсов.

Типовая схема включения микрочипа uc3842 представлена на рисунке 2.

Типовая схема включения uc3842 Рисунок 2. Типовая схема включения uc3842

ka3525a — описание, принцип работы, схема включения

ka3525a — это импульсные стабилизаторы напряжения от производителя Fairchild. Он позволяет обеспечить внутренний мягкий старт, контроль времени. Схема включения отображена на рисунке 3.

Схема подключения микрочипа ka3525a Рисунок 3. Схема подключения микрочипа ka3525a

uc3845 — описание, принцип работы, схема включения

uc3845 — это универсальный микрочип для однотактных преобразователей напряжения. Используется в прямо- и обратноходовых преобразователях. Работает в режиме реле и полноценного ШИМ стабилизатора напряжения с ограничениями по току. Во время перегрузки микрочип переходит в режим стабилизации тока. Чтобы обеспечить стабилизацию напряжения, необходимы дополнительные резисторы и транзистор.

Принцип работы ШИМ uc3845 основан на контроле среднего значения выходного напряжения и максимального значения тока. Если уменьшается нагрузка, выходное напряжение увеличивается. Амплитуда на токоизмерительном резисторе уменьшается, длительность импульса уменьшается до восстановления баланса между напряжением и током.

Схема включения микросхемы (8 выводов) uc3845 отображена на рисунке 4.

Схема включения микрочипа uc3845 Рисунок 4. Схема включения микрочипа uc3845

sg3525 — описание, принцип работы, схема включения

Микросхема sg3525 — широтно-импульсный модулятор в интегральном исполнении. Обеспечивает повышение производительности и уменьшение числа внешних деталей при проектировании и производстве всех видов импульсных источников питания. Имеет встроенный источник опорного напряжения +5,1В. Вход генератора обеспечивает синхронизированную работу различны устройств. sg3525 имеет встроенный плавный пуск схемы, что обеспечивается благодаря наличию внешнего конденсатора. Входные каскады микросхемы обеспечивают ток на выходе до 400 мА .

Схема подключения видна на рисунке 5.

Схема подключения ШИМ sg3525 Рисунок 5. Схема подключения ШИМ sg3525

uc3844 — описание, принцип работы, схема включения

Микросхема uc3844 широко распространена в импульсных блоках питания компьютерной и различной бытовой техники. uc3844 используется для управления полевым ключевым транзистором в схемах ИБП.

Микрочипы uc3844 разработаны специально для DC-DC преобразователей, поскольку преобразовывают постоянное напряжение одной величины в постоянное напряжение другой величины.

Если напряжение питания в норме, на выводе 8 появляется напряжение +5В, которое приводит в запуск генератор OSC.

Производством чипов uc3844 занимаются фирмы UNITRODE, ST и TEXAS INSTRUMENTS.

Схема включения отображена на рисунке 6.

Схема включения микрочипа uc3844 Рисунок 6. Схема включения микрочипа uc3844

uc3846 — описание, принцип работы, схема включения

ШИМ контроллер uc3846 имеет 16 выводов. Основные принципы работы можно обозначить тезисами:

  • если на 16 выводе напряжение ниже 0,35В, выходные импульсы на выводах 11 и 14 будут заблокированы полностью;
  • если на выводе 1 напряжение низкое (ниже 0,35В), результат будет таким же;
  • на 2 выводе напряжение должно составлять 5,1В;
  • 13 и 15 выводам соответствует напряжение питания 8-40В;
  • вывод 10 построен для внешней синхронизации в схеме;
  • 9 и 6 выводы нужны для подключения резистора и конденсатора, которые будут задавать частоту работу ШИМ;
  • выводы 3,4, а также 5,6 служат для сигналов ошибок общей схемы источника питания или преобразователя;
  • вывод 12 — общий провод;
  • вывод 7 — выход усилителя ошибки;
  • вывод 1 — ограничение предельного тока.

Основная схема включения микрочипа uc3846 представлена на рисунке 7.

Схема включения микрочипа uc3846 Рисунок 7. Схема включения микрочипа uc3846

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 56 чел.
Средний рейтинг: 4.3 из 5.

Микросхема uc3845b схема включения

Автор На чтение 17 мин. Опубликовано

Микросхемы ШИМ-контроллера UC3844, UC3845, UC2844, UC2845 являются самыми распространенными в импульсных блоках питания бытовой и компьютерной техники, используется для управления полевым ключевым транзистором в схемах импульсных блоков питания. Они специально разработаны для DC− DC преобразователей – преобразование постоянного напряжения одной величины в постоянное напряжение другой величины.

Принцип работы микросхем UC3844, UC3845, UC2844, UC2845

Принцип работы микросхемы UC3844: При напряжении питания в норме, на выводе 8 появляется напряжение +5В, которое запускает генератор OSC , генератор в какой-то момент выдает короткий положительный импульс на вход RS, S триггера, переключая его, после этого на выходе появляется нуль. При спаде импульса OSC, напряжение, на прямых входах цифрового элемента станет равным нулю.

Рис. 2. Структурная схема микросхем UC3844, UC3845, UC2844, UC2845, в скобках указаны номера выводов микросхем в 14ти выводных корпусах (с суффиксом D, см. цоколевку выше).

При этом, на инвертирующем выходе образуется логическая 1, эта единица откроет верхний транзистор, и ток от плюс источника, коллектор, эмиттер потечет в нагрузку подключенной к выходу (6 вывод). Импульс на выходе будет открытым и длится до тех пор, пока на вывод 3 не поступит закрывающее напряжение выше +1 Вольт. При подачи напряжения на 3 вывод (выше +1 Вольт), и на прямой вход операционного усилителя, на выходе появится логическая 1, и переключит RS триггер в момент подачи (лог. 1) на вход R. В результате на выходе RS триггера появится логическая единица, при подачи еденицы на один, из прямых входов логического элемента, на его прямом выходе образуется логическая единица (на инверсном выводе в этот момент образуется логический 0, запирающий верхний транзистор), в результате открывает нижний транзистор и через коллектор-эмиттер замыкает выход (вывод 6 микросхемы) на "землю".

Типовые схемы включения микросхем UC3844, UC3845, UC2844, UC2845

На схемах, в скобках указаны номера выводов микросхем в 14ти выводных корпусах (с суффиксом D, см. цоколевку выше).

Пример реализации импульсного блока питания на на базе ШИМ-контроллера UC3844

Принципиальная схема импульсного блока питания на базе ШИМ-контролера UC3844 и силовом ключе на полевом транзисторе STP3NA90F.

Микросхемы с наименованием UC3844 кроме UNITRODE выпускают фирмы ST и TEXAS INSTRUMENTS, аналогами этой микросхемы являются: DBL3844 фирмы DAEWOO, SG3844 фирмы MICROSEMI/LINFINITY, KIA3844 фирмы КЕС, GL3844 фирмы LG, а также микросхемы других фирм с различными литерами (AS, МС, IP и др.) и цифровым индексом 384Х.

Всем здрасьте!
Хочу поведать о своем опыте переделки компьютерного БП ATX в лабораторный БП с регулировкой напряжения и тока.

Подобных переделок в сети полно, но обычно все переделывают схемы на базе ШИМ TL494 и её клонов (KA7500, AZ7500BP и т.д.), я же хочу поведать о переделке блока на базе ШИМ GM3843 (UC3843).
В первую очередь хочу сказать спасибо Андрею 2350 за его замечательную статью про переделку блока. Я то же пытался сделать блок на TL494, но так и не смог полностью победить возбуд на некоторых крайних режимах. В какой-то момент я просто утомился и решил пойти своим путем. Так же хочу сказать спасибо Старичку за схему БП, в которой я увидел простое и логичное решения для схемы регулирования. К сожалению я не сразу узнал кто ее автор, а надо было бы.
Некоторое время назад я делал себе зарядное устройство для гаража из блока на GM3843, но там минимальные переделки по самому блоку для увеличения выходного напряжения до 14.4В, и линейный стабилизатор тока на операционнике и мощном мосфете. Мне очень понравился конструктив блока, схема уверенно питала мощный компрессор от блокировки дифференциала током 25А при напряжении 14.4В (это 360Вт если что) при номинальной мощности блока в 350Вт, при этом надо учитывать что пусковой ток компрессора еще больше! Все остальные блоки, в том числе и на 600Вт, стабильно при этом уходили в защиту.
В принципе, таким образом можно переделать фактически любой БП, где в обратной связи силовой части стоит оптопара.
Под переделку мне попала плата от блока POWERMAN мощностью 250Вт, от 350Вт отличается только размером трансформатора, конструктивом снаббера, емкостью электролитов по входу и максимальным током силового мосфета. В блоке 250Вт стоит W9NK90Z (8 А), а в 350 Вт W12NK90Z (11 А).
Вот подправленная схема такого БП:

Схема имеет прямоходовую топологию. Избавляемся от 5-ти вольтовой цепи, убираем супервизор W7510, отключаем схему питания вентилятора, меняем выходные емкости на более высоковольтные, а в обратной связи PC2 собираем такую схемку:

После включения питания должна заработать только дежурка. Проверяем на ней 5 В, затем замыкаем вывод 2 PC1 на землю, должна запуститься силовая часть. Теперь испытываем блок на его возможности. Мой выдал на холостую максимум 40В, не забудьте про конденсаторы на выходе, их предельное напряжение должно быть с запасом.
В качестве нагрузки я использовал резистор 1 Ом мощностью 50 Вт на радиаторе, но на 400 Вт он почему-то взорвался :), так что пришлось использовать автомобильные лампочки от фар.
После испытаний беремся за переделку дежурки.
Вот примерная схема того что должно остаться:

Красным отмечены те элементы, номиналы которых необходимо изменить, либо добавить такой элемент если его нет.
Схема регулирования вполне может работать и от 5 В (UPD^ 27.09.2017 как выяснилось от 5 В не работает нормально, так что 12 В необходимо), но для вентилятора этого мало, так что пришлось переделывать дежурку на 12 В. К сожалению просто переделать обвязку U5 (TL431) не получилось, так как в таком случае выросло напряжение на обмотке питающей U4 и U1. Сначала я увеличил сопротивление резистора R43 до 46 Ом, но силовая часть отказывалась запускаться одновременно с дежуркой, видимо GM3843 довольно прожорлива и просаживает питание не дав толком запуститься дежурке. Если сначала запустить дежурку, а потом силовую часть замыканием 2 ноги PC1 на землю, то все работает нормально. Я решил не вносить изменений в работу этой цепи и пошел по сложному пути, просто перемотал транс T2, его выходная обмотка содержала 9 витков, а теперь содержит 22 витка. Здесь сложность оказалась в том что транс намотан вперемешку слоями и нужная вторичка оказалась в глубине. После перемотки транса схема все равно отказалась запускаться, пришлось сделать отдельный выключатель для запуска силовой части. В последствии смог победить этот баг просто повесив параллельно PC1 электролит на 50 мкФ, тем самым отсрочив открытие транзистора оптопары (UPD^ 27.09.2017 Есть более простой способ. На алиэкспрессе заказываем копеечную платку повышающего преобразователя с 5 В на 12 В, тогда дежурку вообще трогать не надо).
Схема управления представляет собой всего два компаратора, собрана на одной плате с переменными резисторами. В качестве токового датчика использовал шунт на 50 А сопротивлением 0.0015 Ом. Минус всей платы управления берем прям со входа шунта, чтобы исключить влияние проводов. Схема довольно примитивна и не должна вызвать сложностей в понимании. Отдельно хочу сказать про мое больное место — цепи коррекции. По напряжению все гладко, R5 и C1 взятые от фонаря подошли идеально, а вот с током пришлось повозиться и даже сжечь один комплект силовой части (как правило горит Q2, U1, R17 и предохранитель). В результате появился C5 и R11. Можно обойтись без R11 увеличив емкость C5 до 1 мкФ.

Теперь о деталях. Операционники в схеме регулирования LM358, в качестве выходного диода у меня стоят 2 сборки MBR20100CT параллельно (на плате было место под вторую сборку), вроде работают нормально, но лучше поставить на 150 В или даже на 200 В, например VS-60CTQ150, поскольку обратные выбросы достигают 150 В. Электролитические конденсаторы лучше с низким эквивалентным сопротивлением, так называемые low ESR. К сожалению их выбор на 35 В не велик, можно поставить несколько в параллель EEUFR1V182L (1800 мкФ, 35 В). Дроссель намотан на кольце групповой фильтрации от какого-то мощного БП ATX, содержит 30 витков сложенного вдвое провода ПЭТВ-2 1.5мм. Переменные резисторы СП5-35А весьма хитрой конструкции, благодаря им нет необходимости ставить дополнительный резистор для точной установки тока и напряжения. На выходе блока параллельно клеммам стоит керамический конденсатор на 50 мкФ, он состоит из 5 СМД конденсаторов по 10 мкФ запаянных в параллель на небольшой платке прямо под гайками клемм.
Индикация выполнена на сдвоенном модуле, заказанном на алиэкспрессе. Поскольку модуль был расчитан максимум на 10 А, пришлось добавить делитель и замазать точку. Как перенести точку на соседний индикатор я не знаю, там динамическая индикация и нужно менять прошивку. При указанных номиналах резисторов R4, R3, R6, R7 максимальное напряжение составит 30 В, а ток 30 А. Ограничение по мощности блока можно выставить резистором R2. При наладке рекомендую поставить туда 0.2 — 0.3 Ом.
Собственно все. На данный момент блок нормально вытягивает до 300 Вт, переход с режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока происходит без срыва генерации, возбудов в любых режимах нет, и самое главное, в режиме КЗ полная тишина и на осцилографе красивая картинка, просто мячта! На TL494 такого добиться мне не удавалось.
На холостом ходу нагрузкой для блока является линейный стабилизатор LM317 включенный по схеме источника тока. От резистора пришлось отказаться т.к. при большом выходном напряжении он будет греться как паровоз, а LM317 я поставил на радиатор вместо одного из диодов шоттки, выпаянных из схемы. При большом напряжении ЛМ-ка начинала возбуждаться, поэтому я зашунтировал ее керамикой.

UC3842 представляет собой схему ШИМ–контроллера с обратной связью по току и напряжению для управления ключевым каскадом на n-канальном МОП транзисторе, обеспечивая разряд его входной емкости форсированным током величиной до 0.7А. Микросхема SMPS контроллер состоит в серии микросхем UC384X (UC3843, UC3844, UC3845) ШИМ-контроллеров. Ядро UC3842 специально разработано для долговременной работы с минимальным количеством внешних дискретных компонентов. ШИМ-контроллер UC3842 отличается точным управлением рабочего цикла, температурной компенсацией и имеет невысокую стоимость. Особенностью UC3842 является способность работать в пределах 100% рабочего цикла (для примера UC3844 работает с коэффициентом заполнения до 50%.). Отечественным аналогом UC3842 является 1114ЕУ7. Блоки питания выполненные на микросхеме UC3842 отличаются повышенной надежностью и простотой исполнения.

Рис. Таблица типономиналов.

Данная таблица дает полное представление в различиях микросхем UC3842, UC3843, UC3844, UC3845 между собой.

Общее описание.

Для желающих более глубоко ознакомится с ШИМ-контроллерами серии UC384X, рекомендуется следующий материал.

  • Datasheet UC3842B (скачать)
  • Datasheet 1114ЕУ7 отечественный аналог микросхемы UC3842А (скачать).
  • Статья "Обратноходовой преобразователь", Дмитрия Макашева (скачать).
  • Описание работы ШИМ-контроллеров серии UCX84X (скачать).
  • Статья "Эволюция обратноходовых импульсных источников питания", С. Косенко (скачать). Статья опубликована в журнале "Радио" №7-9 за 2002г.

Документ от НТЦ СИТ, самое удачное описание на русском языке для ШИМ UC3845 (К1033ЕУ16), настоятельно рекомендуется для ознакомления. (Скачать).

Различие микросхем UC3842A и UC3842B, A потребляет меньший ток до момента запуска.

UC3842 имеет два варианта исполнения корпуса 8pin и 14pin, расположение выводов этих исполнений, существенно отличаются . Далее будет рассматриваться только вариант исполнения корпуса 8pin.

Упрощенная структурная схема, необходима для понимания принципа работы ШИМ-контроллера.

Рис. Структурная схема UC3842

Структурная схема в более подробном варианте, необходима для диагностики и проверки работоспособности микросхемы. Так как расматриваем вариант исполнения 8pin, то Vc-это 7pin, PGND-это 5pin.

Рис. Структурная схема UC3842 (подробный вариант)

Рис. Расположение выводов (pinout) UC3842

Здесь должен быть материал по назначению выводов, однако гораздо удобнее читать и смотреть на практическую схему включения ШИМ-контроллера UC3842. Схема нарисована настолько удачно, что намного упрощает понимание назначение выводов микросхемы.

Рис. Схема включения UC3842 на примере блока питания для TV

1. Comp:(рус. Коррекция) выход усилителя ошибки. Для нормальной работы ШИМ–контроллера необходимо скомпенсировать АЧХ усилителя ошибки, с этой целью к указанному выводу обычно подключается конденсатор емкостью около 100 пФ, второй вывод которого соединен с выводом 2 ИС. Если на этом выводе напряжение занизить ниже 1вольта, то на выходе 6 микросхемы будет уменьшаться длительность импульсов, тем самым уменьшая мощность данного ШИМ–контроллера.
2. Vfb: (рус. Напряжение обратной связи) вход обратной связи. Напряжение на этом выводе сравнивается с образцовым, формируемым внутри ШИМ–контроллера UC3842. Результат сравнения модулирует скважность выходных импульсов, в результате выходное напряжение блока питания стабилизируется. Формально второй вывод служит для сокращения длительности импульсов на выходе, если на него подать выше +2,5 вольта, то импульсы сократятся и микросхема снизит выдаваемую мощность.
3. C/S: (второе обозначение I sense) (рус. Токовая обратная связь) сигнал ограничения тока. Данный вывод должен быть присоединен к резистору в цепи истока ключевого транзистора . В момент перегрузки МОП транзистора напряжение на сопротивлении увеличивается и при достижении определённого порога UC3842A прекращает свою работу, закрывая выходной транзистор. Проще говоря, вывод служит для отключения импульса на выходе, при подаче на него напряжения выше 1вольта.
4. Rt/Ct: (рус. Задание частоты) подключение времязадающей RC-цепочки, необходимой для установки частота внутреннего генератора. R подключается к Vref – опорное напряжение, а С к общему проводу (обычно выбирается несколько десятков nF). Эта частота может быть изменена в достаточно широких пределах, сверху она ограничивается быстродействием ключевого транзистора, а снизу – мощностью импульсного трансформатора, которая падает с уменьшением частоты. Практически частота выбирается в диапазоне 35…85 кГц, но иногда источник питания вполне нормально работает и при значительно большей или значительно меньшей частоте.
Для времязадающей RC-цепочки лучше отказаться от керамических конденсаторов.
5. Gnd: (рус. Общий) общий вывод. Общий вывод не должен быть соединён с корпусом схемы. Это земля "горячая" соединяется с корпусом устройства через пару конденсаторов.
6. Out: (рус. Выход) выход ШИМ–контроллера, подключается к затвору ключевому транзистору через резистор или параллельно соединенные резистор и диод (анодом к затвору).
7. Vcc: (рус. Питание) вход питания ШИМ-контроллера, на этот вывод микросхемы подаётся напряжение питания в диапазоне от 16 вольт до 34, обратите внимание, что данная микросхема имеет встроенный триггер Шмидта(UVLO), который включает микросхему, если напряжение питания превышает 16вольт, если-же напряжение по каким-либо причинам станет ниже 10 вольт (для других микросхем серии UC384X значения ON/OFF могут отличатся см. Таблицу Типономиналов ), произойдёт её отключение от питающего напряжения. Микросхема также обладает защитой от перенапряжения: если напряжение питания на ней превысит 34вольта, микросхема отключится.
8. Vref: выход внутреннего источника опорного напряжения, его выходной ток до 50 мА, напряжение 5 В. Подключается к одному из плеч делителя служит для оперативной регулировки Uвыхода всего блока питания.

Немного теории.

Схема отключения при понижении входного напряжения.

Рис. Схема отключения при понижении входного напряжения.

Схема отключения при понижении входного напряжения или UVLO-схема(по-английски отключение при понижении напряжения – Under-Voltage LockOut) гарантирует, что напряжение Vcc равно напряжению, делающему микросхему UC384x полностью работоспособной для включения выходного каскада. На Рис. показано, что UVLO-схема имеет пороговые напряжения включения и выключения, значения которых равны 16 и 10, соответственно. Гистерезис , равный 6В, предотвращает беспорядочные включения и выключения напряжения во время подачи питания.

Генератор.

Рис. Генератор UC3842.

Частотозадающий конденсатор Ct заряжается от Vref(5В) через частотозадающий резистор Rt, а разряжается внутренним источником тока.

Микросхемы UC3844 и UС3845 имеют встроенный счетный триггер, который служит для получения максимального рабочего цикла генератора, равного 50%. Поэтому генераторы этих микросхем нужно установить на частоту переключения вдвое выше желаемой. Генераторы микросхем UC3842 и UC3843 устанавливается на желаемую частоту переключения. Максимальная рабочая частота генераторов семейства UC3842/3/4/5 может достигать 500 кГц.

Считывание и ограничение тока.

Рис. Организация обратной связи по току.

Преобразование ток-напряжение выполнено на внешнем резисторе Rs, связанном с землей. RC фильтр для подавления выбросов выходного ключа. Инвертирующий вход токочувствительного компаратора UC3842 внутренне смещен на 1Вольт. Ограничение тока происходит, если напряжение на выводе 3 достигает этого порогового значения.

Усилитель сигнала ошибки.

Рис. Структурная схема усилителя сигнала ошибки.

Неинвертирующий вход сигнала ошибки не имеет отдельного вывода и внутренне смещен на 2,5вольт. Выход усилителя сигнала ошибки соединен с выводом 1 для подсоединении внешней компенсирующей цепи, позволяя пользователю управлять частотной характеристикой замкнутой петли обратной связи конвертора.

Рис. Схема компенсирующей цепи.

Схема компенсирующей цепи, подходящая для стабилизации любой схемы преобразователя с дополнительной обратной связью по току, кроме обратноходовых и повышающих конвертеров, работающих с током катушки индуктивности.

Способы блокировки.

Возможны два способа блокировки микросхемы UC3842:
повышение напряжения на выводе 3 выше уровня 1 вольт,
либо подтягивание напряжения на выводе 1 до уровня не превышающего падения напряжения на двух диодах, относительно потенциала земли.
Каждый из этих способов приводит к установке ВЫСОКОГО логического уровня напряжения на выходе ШИМ-копаратора (структурная схема). Поскольку основным (по умолчанию) состоянием ШИМ-фиксатора является состояние сброса, на выходе ШИМ-компаратора будет удерживаться НИЗКИЙ логический уровень до тех пор, пока не изменится состояние на выводах 1 и/или 3 в следующем тактовом периоде (периоде, который следует за рассматриваемым тактовым периодом, когда возникла ситуация, требующая блокировки микросхемы).

Схема подключения.

Простейшая схема подключения ШИМ-контроллера UC3842, имеет чисто академический характер. Схема является простейшим генератором. Несмотря на простоту данная схема рабочая.

Рис. Простейшая схема включения 384x

Как видно из схемы, для работы ШИМ-контроллера UC3842 необходима только RC цепочка и питание.

Схема включения ШИМ контроллера ШИМ-контроллера UC3842A, на примере блока питания телевизора.

Рис. Схема блока питания на UC3842A.

Схема дает наглядное и простое представление использования UC3842A в простейшем блоке питания. Схема для упрощения чтения, несколько изменена. Полный вариант схемы можно найти в PDF документе "Блоки питания 106 схем" Товарницкий Н.И.

Схема включения ШИМ контроллера ШИМ-контроллера UC3843, на примере блока питания маршрутизатора D-Link, JTA0302E-E.

Рис. Схема блока питания на UC3843.

Схема хоть и выполнена по стандартному включению для UC384X, однако R4(300к) и R5 (150) выводят из стандартов. Однако удачно, а главное, логично выделенные цепи, помогают понять принцип работы блока питания.

Блок питания на ШИМ-контроллере UC3842. Схема не предназначена для повторения, а преследует только ознакомительные цели.

Рис. Стандартная схема включения из datasheet-a (схема несколько изменена, для более простого понимания).

Ремонт Блока питания на основе ШИМ UC384X.

Проверка при помощи внешнего блока питания.

Рис. Моделирование работы ШИМ контроллера.

Проверка работы проводится без выпаивания микросхемы из блока питания. Блок питания перед проведением диагностики необходимо выключить из сети 220В!

От внешнего стабилизированного блока питания подать напряжение на контакт 7(Vcc) микросхемы напряжение более напряжения включение UVLO, в общем случае более 17В. При этом ШИМ-контроллер UC384X должен заработать. Если питающее напряжение будет менее напряжения включения UVLO (16В/8.4В), то микросхема не запустится. Подробнее про UVLO можно почитать здесь.

Проверка внутреннего источника опорного напряжения.

У рабочего ШИМ-контроллера UC384X напряжение на контакте 8(Vref) должно быть +5В.

Проверка UVLO

Если внешний источник питания позволяет регулировать напряжение, то желательно проверить работу UVLO. Изменяя напряжение на контакт 7(Vcc) контакте в рамках диапазона напряжений UVLO опорное напряжение на контакте 8(Vref) = +5В не должно меняться.

UC3842 и UC3844 напряжение включения 16В, напряжение выключения 10В

UC3843 и UC3845 напряжение включения 8,4В, напряжение выключения 7,6В

Подавать напряжение 34В и выше на контакт 7(Vcc) не рекомендуется. Возможно наличие в цепи питания ШИМ-контроллера UC384X защитного стабилитрона, тогда выше рабочего напряжения этого стабилитрона подавать не рекомендуется.

Проверка работы генератора и внешних цепей генератора.

Для проверки потребуется осциллограф. На контакте 4(Rt/Ct) должна быть стабильная «пила».

Проверка выходного управляющего сигнала.

Для проверки потребуется осциллограф. В идеале на контакте 6(Out) должны быть импульсы прямоугольной формы. Однако исследуемая схема может отличаться от приведенной и тогда потребуется отключить внешние цепи обратной связи. Общий принцип показан на рис. – при таком включении ШИМ-контроллер UC384X гарантированно запустится.

Рис. Работа UC384x с отключенными цепями обратной связи.

Рис. Пример реальных сигналов при моделировании работы ШИМ контроллера.

Если БП с управляющим ШИМ-контроллером типа UC384x не включается или включается с большой задержкой, то проверьте заменой электролитический конденсатор, который фильтрует питание (7 вывод) этой м/с. Также необходимо проверить элементы цепи начального запуска (обычно два последовательно включенных резистора 33-100kOhm).

При замене силового (полевого) транзистора в БП с управляющей м/с 384x следует обязательно проверять резистор, выполняющий функцию датчика тока (стоит в истоке полевика). Изменение его сопротивления при номинале в доли Ома очень сложно обнаружить обычным тестером! Увеличение сопротивления этого резистора ведет к ложному срабатыванию токовой защиты БП. При этом можно очень долго искать причины перегрузки БП во вторичных цепях, хотя их там вовсе и нет.

Микросхемы ШИМ-контроллера UC3844, UC3845, UC2844, UC2845

Микросхемы ШИМ-контроллера UC3844, UC3845, UC2844, UC2845 являются самыми распространенными в импульсных блоках питания бытовой и компьютерной техники, используется для управления полевым ключевым транзистором в схемах импульсных блоков питания. Они специально разработаны для DC− DC преобразователей - преобразование постоянного напряжения одной величины в постоянное напряжение другой величины.

Принцип работы микросхем UC3844, UC3845, UC2844, UC2845

Принцип работы микросхемы UC3844: При напряжении питания в норме, на выводе 8 появляется напряжение +5В, которое запускает генератор OSC , генератор в какой-то момент выдает короткий положительный импульс на вход RS, S триггера, переключая его, после этого на выходе появляется нуль. При спаде импульса OSC, напряжение, на прямых входах цифрового элемента станет равным нулю.

Рис. 2. Структурная схема микросхем UC3844, UC3845, UC2844, UC2845, в скобках указаны номера выводов микросхем в 14ти выводных корпусах (с суффиксом D, см. цоколевку выше).

При этом, на инвертирующем выходе образуется логическая 1, эта единица откроет верхний транзистор, и ток от плюс источника, коллектор, эмиттер потечет в нагрузку подключенной к выходу (6 вывод). Импульс на выходе будет открытым и длится до тех пор, пока на вывод 3 не поступит закрывающее напряжение выше +1 Вольт. При подачи напряжения на 3 вывод (выше +1 Вольт), и на прямой вход операционного усилителя, на выходе появится логическая 1, и переключит RS триггер в момент подачи (лог. 1) на вход R. В результате на выходе RS триггера появится логическая единица, при подачи еденицы на один, из прямых входов логического элемента, на его прямом выходе образуется логическая единица (на инверсном выводе в этот момент образуется логический 0, запирающий верхний транзистор), в результате открывает нижний транзистор и через коллектор-эмиттер замыкает выход (вывод 6 микросхемы) на "землю".

Типовые схемы включения микросхем UC3844, UC3845, UC2844, UC2845

На схемах, в скобках указаны номера выводов микросхем в 14ти выводных корпусах (с суффиксом D, см. цоколевку выше).

Пример реализации импульсного блока питания на на базе ШИМ-контроллера UC3844

Принципиальная схема импульсного блока питания на базе ШИМ-контролера UC3844 и силовом ключе на полевом транзисторе STP3NA90F.

Микросхемы с наименованием UC3844 кроме UNITRODE выпускают фирмы ST и TEXAS INSTRUMENTS, аналогами этой микросхемы являются: DBL3844 фирмы DAEWOO, SG3844 фирмы MICROSEMI/LINFINITY, KIA3844 фирмы КЕС, GL3844 фирмы LG, а также микросхемы других фирм с различными литерами (AS, МС, IP и др.) и цифровым индексом 384Х.

Автомобильный преобразователь из 12В в 19В на UC3845

Данный повышающий dc-dc преобразователь предназначен для повышения напряжения бортовой сети автомобиля (+12В) до 19В, получая возможность подключения ноутбука к бортовой кабельной сети автомобиля. С учетом того, что ноутбук в наше время не редкость, то представленная в этой статье схема преобразователя очень даже актуальна для автомобилистов.

Данный автомобильный преобразователь на UC3845 построен по принципу однотактного повышающего преобразователя с накопительным дросселем. Схема имеет защиту по току.

Схема автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845

Работа схемы подробно описана в статье “Повышающий dc-dc преобразователь на UC3843”. В этой же статье вы прочтете о том, как работает защита по току, а также другую интересную информацию по данной схеме.

Микросхема UC3845 является ШИМ контроллером и по своей работе аналогична ШИМ UC3843.

Микросхемы UC3845 и UC3843 одинаковы по расположению выводов и могут быть заменены друг с другом в данной схеме. При замене этих ШИМ контроллеров стоит учесть тот факт, что при одинаковых времязадающих элементах (R2, C6) частота на выходах этих ШИМ (6 вывод) будет отличаться почти вдвое.

Дело в том, что в UC3845 есть триггер, который делит частоту пополам, а также ограничивает ширину импульса до 50% (речь пойдет ниже). И если настроить на одинаковую частоту генераторы микросхем UC3845 и UC3843 (встаем осциллографом на 4 вывод), то на самом выходе UC3845 (вывод 6) частота будет вдвое меньше выходной частоты UC3843. Не путайте выходную частоту, с частотой генератора ШИМ, она не всегда одинаковая (как в нашем случае).

К примеру, я установил в качестве R2 = 10кОм, а C6 = 1нФ, частота генератора UC3845 составила примерно 160кГц, а у UC3843 135кГц. На выходе UC3845 частота составила  примерно 80кГц (то есть уменьшилась вдвое), а у UC3843 частота равнялась частоте генератора (135кГц).

Поэтому для UC3845 конденсатор C6 необходимо устанавливать емкостью не более 500пФ, а резистор R2 на 10кОм, чтобы на выходе получить частоту примерно 160кГц. Я установил 1нФ и все испытания проводил на этой емкости.

Еще одно отличие этих микросхем в том, что коэффициент заполнения импульса у ШИМ UC3845 равен 50%, в отличие от UC3843, коэффициент которой равен 100%.

Короче, при регулировке скважности у UC3843 ширина импульса может быть настолько большой, что займет почти весь период, а у UC3845 только половину периода. Как это можно пощупать, да легко! Собрав, этот автомобильный повышающий преобразователь из 12В в 19В на UC3845, при регулировке напряжения под нагрузкой 3А,  напряжение на выходе преобразователя не сможет подняться больше 21В-22В (напряжение зависит от параметров дросселя), то есть напряжение будет “просаживаться”.

Казалось бы беда! Но нет, наш преобразователь должен выдавать напряжение 19В постоянного тока, и он со своей задачей справляется отлично при нагрузке 3А и 5А. Не зря эта микросхема является одной из лидеров в схемах преобразования 12-19 Вольт.

Некоторые параметры микросхемы UC3845

Максимальное входное напряжение не более.......... 30В

Выходной ток.......... 1А

Ток сигнала ошибки......... 10мА

Мощность рассеивания (корпус DIP).......... 1Вт

Максимальная частота генератора.......... 500кГц

Коэффициент заполнения.......... 50%

Рабочий ток.......... 11мА

Другие параметры и графики найдете в даташите.

Элементы схемы

Резисторы схемы нужно выбирать на четверть Ватта (0,25Вт), за исключением R4 = 0,5Вт и R6 = 2Вт.

Конденсаторы C1, C2, C8, C9 должны быть рассчитаны на напряжение 25В. На выходе схемы достаточно одного электролита на 1000мкФ (C8 или C9).

Диоды VD1 и VD2 – Шоттки, или другие супербыстрые диоды. У меня установлена сборка Шоттки SB2040CT (20А, 40В), меньше 40В лучше не устанавливать. Можно на плату установить одиночный диод, но к сборке легче прикрепить радиатор.

R9 - многооборотный подстроечный резистор типа 3296. Многооборотные резисторы позволяют производить настройку плавно.

Самое интересное это дроссель L1. Индуктивность его должна быть в пределах 40-50мкГн. Хотя и при индуктивности 20мкГн преобразователь будет работать, только КПД будет ниже желаемого. Для его изготовления необходимо найти кольцо из порошкового железа желто-белого цвета. Чем больше диаметр кольца, тем лучше. У меня наружный диаметр кольца составляет 27мм, внутренний 14мм и толщина 11мм.  Мотаем 20-22 витка двойным медным, лакированным проводом. Диаметр жилы 1мм. У меня диаметр жилы 1,4мм, я мотал одиночным проводом. Такой дроссель долговременно держит ток 3А при выходном напряжении +19В.

При намотке двойным (тройным) проводом обмотка может не уместится в один слой, тогда обмотку необходимо выполнять в два слоя, можно без изоляции (если эмаль провода не повреждена).

Пару слов о защите

От короткого замыкания (КЗ) будет спасать предохранитель FU1. Схема КЗ выдерживает, это показали мои опыты, главное чтобы источник напряжения +12В, подключенный к входу преобразователя, имел защиту и был достаточно мощным, а лучше чтобы это был автомобильный аккумулятор.

Работа защиты по току подробно описана в статье про UC3843 (смотри ссылку выше), здесь все работает аналогичным образом. Единственное добавлю, для работы преобразователя на UC3845 на выходной ток до 5А, необходимо сопротивление резистора R6 (датчик тока) уменьшить вдвое, или подключить в параллель два резистора по 0,1 Ома. Если не сделать данные манипуляции, Выходная мощность (напряжение и ток) будут ограничены защитой.

Два разных по габаритам дросселя…

Преобразователь с параметрами дросселя, описанными чуть выше,  я эксплуатировал на нагрузку сопротивлением 6,2 Ома. Ток нагрузки составил 3А, при выходном напряжении 19В. В течение тридцатиминутной работы дроссель нагрелся до 45 градусов Цельсия, и рост температуры прекратился, это очень даже неплохо. Кстати КПД при такой нагрузке составил 82%.

После чего я установил второй дроссель, который намотан на кольце с наружным диаметром 18мм, внутренним 8мм и шириной 7мм. Провод одиночный, диаметр провода 1,4мм, 20 витков (40мкГн). При работе на выходной ток 3А в течение 30 мин, дроссель нагрелся до температуры 50 градусов Цельсия.

Теперь вам немного понятно, какие габариты сердечника выбрать. Конечно, если бы я мотал двумя жилами, нагрев бы снизился немного, но даже 55 градусов это вполне нормально.

Также обязательно пролудите силовые дорожки платы, а лучше по ним пропаять медный провод, иначе дорожки будут значительно нагреваться, и греть электролитические конденсаторы, вследствие чего надежность и долговечность устройства будет значительно снижена.

Если в бортовую сеть автомобиля будут проникать высокочастотные наводки, то на входе преобразователя (на плюсовой шине необходимо установить дроссель. Дроссель мотается на аналогичном желто-белом кольце из порошкового железа. Он должен содержать 9 витков двойным проводом, диаметр которого должен составлять 1мм.

В заключение хочку сказать, что для автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845 данная схема очень даже неплоха. Имеет достаточно высокий КПД, не имеет сложных узлов, дроссель очень прост в изготовлении и имеет запас по допуску индуктивности. Также, микросхема очень даже доступная и недорогая.

Печатная плата автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845 СКАЧАТЬ

Даташит на UC3845 СКАЧАТЬ


Похожие статьи

UC3842 описание, принцип работы, схема включения

ШИМ UC3842AN

UC3842 представляет собой схему ШИМ–контроллера с обратной связью по току и напряжению для управления ключевым каскадом на n-канальном МОП  транзисторе, обеспечивая разряд его входной емкости форсированным током величиной до 0.7А. Микросхема SMPS контроллер состоит в серии микросхем UC384X (UC3843, UC3844, UC3845) ШИМ-контроллеров. Ядро UC3842 специально разработано для долговременной работы с минимальным количеством внешних дискретных компонентов. ШИМ-контроллер UC3842 отличается точным управлением рабочего цикла,  температурной компенсацией и имеет невысокую стоимость.  Особенностью UC3842 является способность работать в пределах 100% рабочего цикла (для примера UC3844 работает с коэффициентом заполнения до 50%.). Отечественным аналогом UC3842 является 1114ЕУ7. Блоки питания выполненные на микросхеме UC3842 отличаются повышенной надежностью и простотой исполнения.

Рис. Таблица типономиналов

Данная таблица дает полное представление в различиях микросхем UC3842, UC3843, UC3844, UC3845 между собой.

  1. Общее описание.
  2. Немного теории.
  3. Схема подключения.
  4. Ремонт блока питания на основе ШИМ UC384X. 

Общее описание

Для желающих более глубоко ознакомится с ШИМ-контроллерами серии UC384X, рекомендуется следующий материал.

  • Datasheet UC3842B (скачать)
  • Datasheet 1114ЕУ7 отечественный аналог микросхемы UC3842А (скачать).
  • Статья "Обратноходовой преобразователь", Дмитрия Макашева (скачать).
  • Описание работы ШИМ-контроллеров серии UCX84X (скачать).
  • Статья "Эволюция обратноходовых импульсных источников питания", С. Косенко (скачать). Статья опубликована в журнале "Радио" №7-9 за 2002г.
  • Документ от НТЦ СИТ, самое удачное описание на русском языке для ШИМ  UC3845 (К1033ЕУ16), настоятельно рекомендуется для ознакомления. (Скачать).

Различие микросхем UC3842A и UC3842B, A потребляет меньший ток до момента запуска.

UC3842 имеет два варианта исполнения корпуса 8pin и 14pin. Расположение выводов этих исполнений существенно отличаются . Далее будет рассматриваться только вариант исполнения корпуса 8pin.

Упрощенная структурная схема, необходима для понимания принципа работы ШИМ-контроллера.

Рис. Структурная схема UC3842

Структурная схема в более подробном варианте, необходима для диагностики и проверки работоспособности микросхемы. Так как рассматриваем вариант исполнения 8pin, то Vc-это 7pin, PGND-это 5pin.

Рис. Структурная схема UC3842 (подробный вариант) Рис. Расположение выводов (pinout) UC3842

Здесь должен быть материал по назначению выводов, однако гораздо удобнее читать и смотреть  на практическую схему включения ШИМ-контроллера UC3842. Схема нарисована настолько удачно, что намного упрощает понимание назначение выводов микросхемы.

Рис. Схема включения UC3842 на примере блока питания для TV

1. Comp:(рус. Коррекция) выход усилителя ошибки.  Для нормальной работы ШИМ–контроллера необходимо скомпенсировать АЧХ усилителя ошибки, с этой целью к указанному выводу обычно подключается конденсатор емкостью около 100 пФ, второй вывод которого соединен с выводом 2 ИС. Если на этом выводе напряжение занизить ниже 1 вольта, то на выходе 6 микросхемы будет уменьшаться длительность импульсов, тем самым уменьшая мощность данного ШИМ–контроллера.
2. Vfb: (рус. Напряжение обратной связи) вход обратной связи. Напряжение на этом выводе сравнивается с образцовым, формируемым внутри ШИМ–контроллера UC3842. Результат сравнения модулирует скважность выходных импульсов, в результате выходное напряжение блока питания стабилизируется. Формально второй вывод служит для сокращения длительности импульсов на выходе, если на него подать выше +2,5 вольта, то импульсы сократятся и микросхема снизит выдаваемую мощность.   
3. C/S: (второе  обозначение I sense) (рус. Токовая обратная связь) сигнал ограничения тока. Данный вывод должен быть присоединен к резистору в цепи истока ключевого транзистора . В момент перегрузки МОП транзистора напряжение на сопротивлении увеличивается и при достижении определённого порога UC3842A прекращает свою работу, закрывая выходной транзистор. Проще говоря, вывод служит для отключения импульса на выходе, при подаче на него напряжения выше 1 вольта.
4. Rt/Ct: (рус. Задание частоты) подключение времязадающей RC-цепочки, необходимой для установки частота внутреннего генератора. R подключается к Vref - опорное напряжение, а С к общему проводу (обычно выбирается несколько десятков nF). Эта частота может быть изменена в достаточно широких пределах, сверху она ограничивается быстродействием ключевого транзистора, а снизу - мощностью импульсного трансформатора, которая падает с уменьшением частоты. Практически частота выбирается в диапазоне 35…85 кГц, но иногда источник питания вполне нормально работает и при значительно большей или значительно меньшей частоте.
 Для времязадающей RC-цепочки лучше отказаться от керамических конденсаторов.
5. Gnd: (рус. Общий) общий вывод. Общий вывод не должен быть соединён с корпусом схемы. Это земля "горячая" соединяется с корпусом устройства через пару конденсаторов.
6. Out: (рус. Выход) выход ШИМ–контроллера, подключается к затвору ключевому транзистору через резистор или параллельно соединенные резистор и диод (анодом к затвору).
7. Vcc: (рус. Питание) вход питания ШИМ-контроллера, на этот вывод микросхемы подаётся напряжение питания в диапазоне от 16 вольт до 34, обратите внимание, что данная микросхема имеет встроенный триггер Шмидта(UVLO), который включает микросхему, если напряжение питания превышает 16 вольт, если-же напряжение по каким-либо причинам станет ниже 10 вольт (для других микросхем серии UC384X значения ON/OFF могут отличатся см. Таблицу Типономиналов ), произойдёт её отключение от питающего напряжения. Микросхема также обладает защитой от перенапряжения: если напряжение питания на ней превысит 34 вольта, микросхема отключится.
8. Vref: выход внутреннего источника опорного напряжения, его выходной ток до 50 мА, напряжение 5 В. Подключается к одному из плеч делителя служит для оперативной регулировки Uвыхода всего блока питания.

Немного теории

Схема отключения при понижении входного напряжения

Рис. Схема отключения при понижении входного напряжения

Схема отключения при понижении входного напряжения или UVLO-схема(по-английски отключение при понижении напряжения – Under-Voltage LockOut) гарантирует, что напряжение Vcc  равно напряжению, делающему микросхему UC384x полностью работоспособной для включения выходного каскада.  На Рис. показано, что UVLO-схема имеет пороговые напряжения включения и выключения, значения которых равны 16 и 10, соответственно. Гистерезис , равный 6В, предотвращает беспорядочные включения и выключения напряжения во время подачи питания.

Генератор

Рис. Генератор UC3842

Частотозадающий конденсатор Ct заряжается от Vref(5В) через частотозадающий резистор Rt, а разряжается внутренним источником тока.  

Микросхемы UC3844 и UС3845 имеют встроенный счетный триггер, который служит  для получения максимального рабочего цикла генератора, равного 50%. Поэтому генераторы этих микросхем нужно установить на частоту переключения вдвое выше желаемой. Генераторы микросхем UC3842 и UC3843 устанавливается на желаемую частоту переключения.  Максимальная рабочая частота генераторов  семейства UC3842/3/4/5 может достигать 500 кГц.

Считывание и ограничение тока

Рис. Организация обратной связи по току

Преобразование ток-напряжение выполнено на внешнем резисторе Rs, связанном с землей.  RC фильтр для подавления выбросов выходного ключа. Инвертирующий вход токочувствительного компаратора UC3842 внутренне смещен на 1 Вольт. Ограничение тока происходит, если напряжение на выводе 3 достигает этого порогового значения.

Усилитель сигнала ошибки

Рис. Структурная схема усилителя сигнала ошибки

Неинвертирующий вход сигнала ошибки не имеет отдельного вывода и внутренне смещен на 2,5 вольт. Выход  усилителя сигнала ошибки соединен с выводом 1 для подсоединении внешней компенсирующей цепи, позволяя пользователю управлять частотной характеристикой замкнутой петли обратной связи конвертора.

Рис. Схема компенсирующей цепи

Схема компенсирующей цепи, подходящая для стабилизации любой  схемы преобразователя с дополнительной обратной связью по току, кроме обратноходовых и повышающих конвертеров, работающих с током катушки индуктивности.

Способы блокировки

Возможны два способа блокировки микросхемы UC3842:  
повышение напряжения на выводе 3 выше уровня 1 вольт,
либо подтягивание напряжения на выводе 1 до уровня не превышающего падения напряжения на двух диодах, относительно потенциала земли. 
Каждый  из этих способов приводит к установке ВЫСОКОГО логического уровня напряжения на выходе ШИМ-копаратора (структурная схема). Поскольку основным (по умолчанию) состоянием ШИМ-фиксатора является состояние сброса, на выходе ШИМ-компаратора будет удерживаться НИЗКИЙ логический уровень до тех пор, пока не изменится состояние на выводах 1 и/или 3 в следующем тактовом периоде (периоде, который  следует за рассматриваемым тактовым периодом, когда возникла ситуация, требующая блокировки микросхемы).

Схема подключения

Простейшая схема подключения ШИМ-контроллера UC3842, имеет чисто академический характер. Схема является простейшим генератором.  Несмотря на простоту данная схема рабочая.

Рис. Простейшая схема включения 384x

Как видно из схемы, для работы ШИМ-контроллера UC3842 необходима только RC цепочка и питание.

Схема включения ШИМ контроллера ШИМ-контроллера UC3842A, на примере блока питания телевизора.

Рис. Схема блока питания на UC3842A

Схема дает наглядное и простое  представление использования UC3842A в простейшем блоке питания. Схема для упрощения чтения, несколько изменена. Полный вариант схемы можно найти в PDF документе "Блоки питания 106 схем" Товарницкий Н.И.

Схема включения ШИМ контроллера ШИМ-контроллера UC3843, на примере блока питания маршрутизатора D-Link, JTA0302E-E.

Рис. Схема блока питания на UC3843

Схема хоть и выполнена по стандартному включению для UC384X, однако R4(300к) и R5 (150) выводят из стандартов. Однако удачно, а главное, логично выделенные цепи, помогают понять принцип работы блока питания.

Блок питания на ШИМ-контроллере UC3842. Схема не предназначена для повторения, а преследует только ознакомительные цели.

Рис. Стандартная схема включения из datasheet-a (схема несколько изменена, для более простого понимания)

Ремонт блока питания на основе ШИМ UC384X

Проверка при помощи внешнего блока питания

Рис. Моделирование работы ШИМ контроллера

Проверка работы проводится без выпаивания микросхемы из блока питания. Блок питания перед проведением диагностики необходимо выключить из сети 220В!

От внешнего стабилизированного блока питания подать напряжение на контакт 7(Vcc) микросхемы напряжение более напряжения включение UVLO, в общем случае более 17В. При этом ШИМ-контроллер UC384X должен заработать. Если питающее напряжение будет менее напряжения включения UVLO (16В/8.4В), то микросхема не запустится. Подробнее про UVLO можно почитать здесь.

Проверка внутреннего источника опорного напряжения

У рабочего ШИМ-контроллера UC384X напряжение на контакте 8(Vref) должно быть +5В.

Проверка UVLO

Если внешний источник питания позволяет регулировать напряжение, то желательно проверить работу UVLO. Изменяя напряжение на контакт 7(Vcc) контакте в рамках диапазона напряжений UVLO опорное напряжение на контакте 8(Vref) = +5В не должно меняться.

UC3842 и UC3844 напряжение включения 16В, напряжение выключения 10В

UC3843 и UC3845 напряжение включения 8,4В, напряжение выключения 7,6В

Подавать напряжение 34В и выше на контакт 7(Vcc) не рекомендуется. Возможно наличие в цепи питания ШИМ-контроллера UC384X защитного стабилитрона, тогда выше рабочего напряжения этого стабилитрона подавать не рекомендуется.

Проверка работы генератора и внешних цепей генератора.

Для проверки потребуется осциллограф. На контакте 4(Rt/Ct) должна быть стабильная «пила». 

Проверка выходного управляющего сигнала.

Для проверки потребуется осциллограф. В идеале на контакте 6(Out) должны быть импульсы прямоугольной формы. Однако исследуемая схема может отличаться от приведенной и тогда потребуется отключить внешние цепи обратной связи. Общий принцип показан на рис. – при таком включении ШИМ-контроллер UC384X гарантированно запустится.

Рис. Работа UC384x с отключенными цепями обратной связи Рис. Пример реальных сигналов при моделировании работы ШИМ контроллера

Если БП  с управляющим ШИМ-контроллером типа UC384x не включается или включается с большой задержкой, то проверьте заменой электролитический конденсатор, который фильтрует питание (7 вывод) этой м/с. Также необходимо проверить элементы цепи начального запуска (обычно два последовательно включенных резистора 33-100kOhm).

При замене силового (полевого) транзистора в БП с управляющей м/с 384x следует обязательно проверять резистор, выполняющий функцию датчика тока (стоит в истоке полевика). Изменение его сопротивления при номинале в доли Ома очень сложно обнаружить обычным тестером! Увеличение сопротивления этого резистора ведет к ложному срабатыванию токовой защиты БП. При этом можно очень долго искать причины перегрузки БП во вторичных цепях, хотя их там вовсе и нет.

cxema.org - Простой однотактный инвертор на UC3845

Простой однотактный инвертор на UC3845

Микросхема UC3845 является высокоточным ШИМ контроллером, которая нашла широкое применение в импульсных блоках питания. Эта микросхема может работать в широком диапазоне питающих напряжений и достаточно устойчива, имеет встроенный драйвер для усиления сигнала и может работать с достаточно мощными транзисторами. Мы рассмотрим две простых схемы преобразователей напряжения с применением этой микросхемы. Единственный недостаток заключается в том, что микросхема является одноканальной и пригодна только для построения однотактных преобразователей напряжения.

Схема достаточно проста.

1142747730.png

565812452.jpg

Генератор состоит из самой микросхемы и двух компонентов времязадающей цепи, их подбором настраивается нужная рабочая частота схемы. 

Выбор силового транзистора не критичен, тут можно использовать буквально любые N-канальные силовые ключи с током 40Ампер и более. Отлично справляются ключи типа IRL3705, IRFZ44/46/48, IRF3205 и другие.

В качестве трансформатора можно применить готовый трансформатор от китайских электронных трансформаторов на 105 ватт. Обмотка на 12 Вольт подключают на место первички, сетевая обмотка будет уже вторичной.

3977383537.jpg

Если под рукой нет готового трансформатора, то его можно намотать самому. Подойдет любой удобный Ш-образный или броневой сердечник.

Первичная обмотка мотается двумя жилами миллиметрового провода и состоит из 8- и витков. Поверх ставим несколько слоев изоляции из фторопластовой ленты или скотча и мотают повышающую обмотку. Обмотка мотается проводом 0,5мм и состоит из 80 витков - эти данные намотки рассчитаны для частот 40-50кГц.

1597166177.jpg1649605585.jpg

636649729.jpg

Схема работает бесшумно, транзистор обязательно крепим на теплоотвад, поскольку на нем наблюдается сильное тепловыделение.

Думаю, нет нужды приводить печатную плату, поскольку количество комплектующих сведено к минимуму.

АКА КАСЬЯН

uc3845 лист данных (1/11 страницы) STMICROELECTRONICS | ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ТОКОВЫМ РЕЖИМОМ

UC2842 / 3/4/5

UC3842 / 3/4/5

октябрь 1998 г.

ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ТОКОВЫМ РЕЖИМОМ

.

ОПТИМИЗАЦИЯ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ОФФЛАЙН И DC В DC

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

.

НИЗКИЙ ТОК ЗАПУСКА (<1 мА)

.

КОМПЕНСАЦИЯ ЗА АВТОМАТИЧЕСКУЮ ПОДАЧУ -

TION

.

ОГРАНИЧЕНИЕ ПОМПУЛЬСНОГО ТОКА

.

ПОВЫШЕННЫЙ СИМВОЛ ОТКЛИКА НА НАГРУЗКУ -

ТЕРИСТИКА

.

БЛОКИРОВКА ПОНИЖЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С HYSTER-

ESIS

.

ДВОЙНОЕ ПОДАВЛЕНИЕ ИМПУЛЬСА

.

ВЫСОКОТОЧНЫЙ ТОТЕМНЫЙ ПОЛЮС ВЫХОД

.

ЗАЗОРКА С ВНУТРЕННЕЙ ОБРЕЗКОЙ REFER-

ENCE

.

500 кГц РАБОТА

.

LOW RO ERROR AMP

ОПИСАНИЕ

Семейство управляющих ИС UC3842 / 3/4/5 обеспечивает

необходимых функций для реализации в автономном режиме или от постоянного тока до

Схемы управления в режиме фиксированной частоты постоянного тока

с минимальным количество внешних частей.Внутренне простые схемы

включают функцию отключения при пониженном напряжении

, пусковой ток менее 1 мА, прецизионное значение

, настроенное для точности на входе усилителя ошибки, логику

для обеспечения фиксированной работы, компаратор ШИМ-

tor, который также обеспечивает регулирование предельного тока, и выходной каскад с выходным напряжением до

, предназначенный для источника или потребления высокого пикового тока

. Выходной каскад, подходящий для

, управляющих полевыми МОП-транзисторами с N-каналом, в выключенном состоянии имеет низкий уровень.

Различия между членами этого семейства заключаются в порогах блокировки при пониженном напряжении

и максимальных диапазонах рабочего цикла

. UC3842 и UC3844 имеют

пороговых значений UVLO 16 В (вкл.) И 10 В (выкл.), В идеале

подходят для автономных приложений. Соответствующие пороговые значения

для UC3843 и UC3845 составляют 8,5 В,

,

и 7,9 В. UC3842 и UC3843 может работать

до рабочих циклов, приближающихся к 100%. Диапазон от нуля

до <50% достигается UC3844 и

UC3845 путем добавления внутреннего триггера

, который блокирует выходной сигнал через каждый второй тактовый цикл.

БЛОК-ДИАГРАММА (триггер используется только в U3844 и UC3845)

Minidip

SO14

®

1/11

.

uc3845an лист данных (1/16 страницы) STMICROELECTRONICS | ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫМ ТОКОМ

1/16

UC284XA

UC384XA

Май 2004

1

ХАРАКТЕРИСТИКИ

000

000

000

000

000

000

000

000

АВТОМАТ упреждающий

КОМПЕНСАЦИЯ

LATCHING ШИХ ДЛЯ ЦИКЛ-BY-ЦИКЛ

ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА

ВНУТРИ обрежутся обращение с

UNDERVOLTAGE LOCKOUT

ТОКОМ тотем ВЫХОД

ПОНИЖ LockOut С

ГИСТЕРЕЗИС

НИЗКИЙ ТОК ЗАПУСКА (<0.5 мА)

ДВОЙНОЕ ПОДАВЛЕНИЕ ИМПУЛЬСОВ

2

ОПИСАНИЕ

Семейство управляющих ИС UC384xA обеспечивает

необходимых функций для реализации автономных схем или схем управления постоянным током с постоянной частотой

с минимальным внешним количество частей. Встроенные схемы

включают в себя настроенный генератор для точного УПРАВЛЕНИЯ ДЕЙСТВИЕМ ЦИКЛА

под напряжением

Блокировка

с пусковым током менее 0.5 мА,

прецизионный эталон, настроенный для точности на входе усилителя ошибки

, логика для обеспечения работы с фиксацией,

компаратор ШИМ, который также обеспечивает контроль предела тока

, и выходной каскад с тотемным полюсом de-

, подписанный на источник или приемник высокого пикового тока. Выходной каскад

, подходящий для управления N-канальными полевыми транзисторами MOS-

, имеет низкий уровень в выключенном состоянии.

Различия между членами этого семейства заключаются в

,

пороговых значениях блокировки при пониженном напряжении и максимальных

диапазонах рабочего цикла.UC3842A и

UC3844A имеют пороги UVLO 16 В (вкл.) И

10 В (выкл.), Идеально подходят для автономных приложений. Соответствующие пороги

для UC3843A и

UC3845A составляют 8,5 В и 7,9 В. UC3842A и

UC3843A могут работать до рабочих циклов, приближающихся к

100%. Диапазон от нуля до <50% достигается

, UC3844A и UC3845A путем добавления внутреннего переключающего триггера

, который блокирует выход

через каждый второй тактовый цикл.

НЕ ДЛЯ НОВОГО ДИЗАЙНА

ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫМ ТОКОМ

Рис. 2. Блок-схема (триггер с переключателем используется только в UC3844A и UC3845A)

UVLO

S / R

50003

S / R

5000

ВНУТРЕННИЙ

Смещение

VREF GOOD

LOGIC

2.50V

T

S

R

OSC

R1V

CURRENT

000

000

000

000

000

000

PWM

LATCH

7

5

4

2

1

3

8

6

ERROR AMP.

Vi

ЗАЗЕМЛЕНИЕ

RT / CT

VFB

COMP

ТОК

SENSE

VREF

5V 50mA

OUTPUT

9V D953 5

Рисунок 1. Упаковка

Таблица 1. Коды для заказа

Номер детали

Упаковка

UC2842AD1; UC3842AD1;

UC2843AD1; UC3843AD1;

UC2844AD1; UC3844AD1;

UC2845AD1; UC3845AD1

SO-8

UC2842AN; UC3842AN;

UC2843AN; UC3843AN;

UC2844AN; UC3844AN;

UC2845AN; UC3845AN

DIP-8

SO-8

DIP-8

.

ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ UC3842 / 3/4/5 ПРЕДОСТАВЛЯЕТ НИЗКОЕ УПРАВЛЕНИЕ В ТОКЕ

Транскрипция

1 ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ UC3842 / 3/4/5 ОБЕСПЕЧИВАЕТ НИЗКИЙ РЕЖИМ УПРАВЛЕНИЯ ТОКОМ ВВЕДЕНИЕ Основная задача проектирования источника питания состоит в одновременном достижении двух противоречащих друг другу целей: хорошие электрические характеристики и низкая стоимость.UC3842 / 3/4/5 - это интегрированный широтно-импульсный модулятор (ШИМ), разработанный с учетом обеих этих целей. Эта ИС предоставляет разработчикам недорогой контроллер, с помощью которого они могут получить все преимущества работы в текущем режиме. Кроме того, серия UC3842 оптимизирована для эффективного управления последовательностью мощности автономных преобразователей, регуляторов постоянного тока в постоянный и для управления силовыми полевыми МОП-транзисторами или транзисторами. В этом примечании к применению приводится функциональное описание семейства UC3842 и выделяются особенности каждого отдельного элемента, UC3842, UC3843, UC3844 и UC3845 По всему тексту будет упоминаться номер детали UC3842, однако общие схемы и характеристики производительности применимы к каждому. член серии UC3842, если не указано иное.Включен обзор текущего управления режимом и его преимуществ, а также упомянуты методы избежания распространенных ошибок. В последнем разделе представлены конструкции блоков питания, использующих управление UC3842. УПРАВЛЕНИЕ В РЕЖИМЕ ТОКА На рисунке 1 показана двухконтурная система управления в режиме тока в типичном понижающем стабилизаторе. Тактовый сигнал инициирует импульсы мощности с фиксированной частотой. Завершение каждого импульса происходит, когда аналог тока индуктора достигает порога, установленного сигналом ошибки.Таким образом, сигнал ошибки фактически контролирует пиковый ток индуктора. Это контрастирует с обычными схемами, в которых сигнал ошибки напрямую управляет шириной импульса без учета тока катушки индуктивности. Некоторые преимущества производительности являются результатом использования управления в режиме тока. Во-первых, достигается характеристика с прямой связью входного напряжения; то есть схема управления мгновенно корректирует изменения входного напряжения без использования какого-либо динамического диапазона усилителя ошибки. Таким образом, линейная стабилизация превосходна, и усилитель ошибки может быть предназначен исключительно для коррекции колебаний нагрузки.Для преобразователей, в которых ток катушки индуктивности является непрерывным, управление пиковым током почти эквивалентно контролю среднего тока. Следовательно, когда в таких преобразователях используется управление в токовом режиме, катушка индуктивности может рассматриваться как выход тактовой частоты с защелкой. Рисунок 1. Двухконтурная система управления в токовом режиме 3-53

This IC provides designers an inexpensive controller with which they can obtain all the performance advantages of current mode operation.

2 источника тока, управляемого напряжением, для анализа слабых сигналов.Это проиллюстрировано на рисунке 2. Двухполюсная частотная характеристика этих преобразователей, управляющая выходом, сокращена до однополюсной (конденсатор фильтра подключен параллельно нагрузке). Одним из результатов является то, что компенсация усилителя ошибки может быть спроектирована для получения стабильного отклика преобразователя с обратной связью с большей шириной полосы усиления, чем это было бы возможно при широтно-импульсном управлении, что обеспечивает улучшенный динамический отклик источника слабого сигнала на изменяющиеся нагрузки. Второй результат состоит в том, что схема компенсации усилителя ошибки становится более простой, как показано на рисунке 3.Конденсатор Ci и резистор Ri на рисунке 3a добавляют ноль низкой частоты, который отменяет одно из двух переключений управления на-. выходные полюса нетоковых преобразователей. При значительных изменениях нагрузки сигнала, когда отклик преобразователя ограничен скоростью нарастания индуктивности, усилитель ошибки будет насыщаться, пока индуктор догоняет нагрузку. За это время Ci зарядится до ненормального уровня. Когда ток индуктора достигает необходимого уровня, напряжение на Ci вызывает соответствующую ошибку в выходном напряжении источника питания.Время восстановления - R&I, что может быть довольно большим. Однако компенсационная схема, показанная на Рисунке 3b, может использоваться там, где при токовом режиме управления полюс индуктора не используется. Тогда динамический отклик на большой сигнал значительно улучшается из-за отсутствия Ci. Ограничение тока значительно упрощается с управлением в режиме тока. Пошаговое ограничение, конечно, заложено в схеме управления. Кроме того, можно установить верхний предел пикового тока, просто зафиксировав напряжение ошибки. Точное ограничение тока позволяет оптимизировать магнитные и силовые полупроводниковые элементы, обеспечивая при этом надежную работу источника питания.Наконец, управляемые по току силовые каскады могут работать параллельно с равным разделением тока. Это открывает возможность модульного подхода к проектированию источников питания. Рисунок 2. Катушка индуктивности выглядит как источник тока для слабых сигналов Vref A) Прямое управление рабочим циклом B) Управление текущим режимом Рисунок 3. Требуемая компенсация ошибки усилителя для конструкций с непрерывным индуктивным током 3-54

One result is that the error amplifier compensation can be designed to yield a stable closed-loop converter response with greater gainbandwidth than would be possible with pulse-width control, giving

3 ОПИСАНИЕ СЕРИЯ UC3842 / 3/4/5 ИС ШИМ-РЕЖИМА ТОКА S Семейство управляющих ИС UC1842 / 3/4/5 обеспечивает необходимые функции для реализации схем управления в автономном режиме или в режиме постоянного тока с фиксированной частотой постоянного тока. с минимальным количеством внешних деталей.Встроенные схемы включают блокировку пониженного напряжения с пусковым током менее 1 мА, прецизионный эталон, настроенный для точности на входе усилителя ошибки, логику для обеспечения работы с фиксацией, компаратор PWM, который также обеспечивает контроль ограничения тока, и выход на тотемный полюс каскад, предназначенный для источника или приема высокого пикового тока. Выходной каскад, подходящий для управления полевыми МОП-транзисторами с N каналом или переключателями на биполярных транзисторах, имеет низкий уровень в выключенном состоянии. Различия между членами этого семейства заключаются в порогах отключения при пониженном напряжении и максимальных диапазонах рабочего цикла.UC1842 и UC1844 имеют пороговые значения UVLO 16 В (вкл.) И 10 В (выкл.), Что идеально подходит для автономных приложений. Соответствующие пороги для UC1843 и UC1845 составляют 8,5 В и 7,9 В. UC1842 и UC1843 могут работать с рабочими циклами, приближающимися к 100%. Диапазон от нуля до <50% достигается UC1844 и UC1845 за счет добавления внутреннего тумблера-флип-флип, который блокирует выходной сигнал через каждый второй тактовый цикл. ОСОБЕННОСТИ РУКОВОДСТВА ПО ВЫБОРУ IC l Оптимизирован для автономных преобразователей и преобразователей постоянного тока в постоянный l Низкий пусковой ток (<1 Автоматическая компенсация прямой подачи l Ограничение тока между импульсами l Улучшенные характеристики отклика нагрузки l Блокировка пониженного напряжения с гистерезисом l Двойной импульс Подавление l Сильноточный выход на тотемный полюс l Внутренняя подрезка эталонной ширины запрещенной зоны l Работа 500 кГц l Усилитель ошибки низкого напряжения РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Примечание: 1.(A / B / A = номер контакта DIL-8. B = номер контакта SO-16. 2. Перекидной триггер, используемый только в 1844A и 1845A. Рисунок

Internally implemented circuits include under-voltage lockout featuring start up current less than 1 ma, a precision reference trimmed for accuracy at the error amp input, logic to insure latched

4 БЛОКИРОВКА ПОНИЖЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Схема UVLO гарантирует, что VCC достаточен для обеспечения полной работоспособности UC3842 / 3/4/5 перед включением выходного каскада. На рис. 5 показано, что пороги включения и выключения UVLO имеют внутреннее значение 16 В и 10 В соответственно.Гистерезис 6 В предотвращает колебания Vcc во время последовательности мощности. На рисунке 6 показаны требования к току питания. Пусковой ток составляет менее 1 мА для эффективного самонастройки с выпрямленного входа автономного преобразователя, как показано на рисунке 6. Во время нормальной работы схемы VCC создается вспомогательной обмоткой WAux с D1 и GIN. Однако при запуске GIN должен быть заряжен до 16 В через RtN. При пусковом токе 1 ма RtN может достигать 100 крон и по-прежнему заряжать GIN, когда VAc = 90 В RMS (нижняя линия).В этом случае рассеиваемая мощность в RIN будет менее 350 мВт даже в условиях высокой линии (VAc = 130 В RMS). Во время УВЛО; выходной драйвер находится в низком состоянии. Несмотря на то, что он не демонстрирует тех же характеристик насыщения, что и при нормальной работе, он может легко потреблять 1 миллиампер, что достаточно для того, чтобы обеспечить отключение полевого МОП-транзистора. Рисунок 5 Рисунок 6. Во время блокировки при пониженном напряжении выходной драйвер смещается, чтобы потреблять незначительное количество тока. ОСЦИЛЛЯТОР Генератор UC3842 запрограммирован, как показано на рисунке 8. Временной конденсатор CT заряжается от VREF (5 В) через временный резистор RT и разряжается внутренним источником тока.Первым шагом при выборе компонентов генератора является определение требуемого мертвого времени цепи. После получения рисунок 9 используется для определения ближайшего стандартного значения CT для заданного мертвого времени. Затем соответствующее значение RT интерполируется с использованием параметров CT и частоты генератора. На рисунке 10 показаны комбинации RT / CT в зависимости от частоты генератора. Временной резистор можно рассчитать по следующей формуле. Fosc (khz) = 1,72 / (RT (k) CT (pf)) UC3844 и UC3845 имеют внутренний триггер деления на два, управляемый генератором для максимального рабочего цикла 50%.Следовательно, их генераторы должны быть настроены на работу с удвоенной частотой переключения источника питания. Генераторы UC3842 и UC3843 работают на частоте переключения. Каждый генератор семейства UC3842 / 3/4/5 может использоваться до 500 кГц. Рисунок 7. Подача питания на UC3842 / 3/4/

Figure 6 shows supply current requirements. Start-up current is less than 1 ma for efficient bootstrapping from the rectified input of an off-line converter, as illustrated by Figure 6.

5 МАКСИМАЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ЦИКЛ UC3842 и UC3843 имеют максимальный рабочий цикл приблизительно 100%, тогда как UC3844 и UC3845 ограничены до 50% с помощью внутреннего триггера.Этот фиксатор рабочего цикла является преимуществом в большинстве преобразователей прямого и обратного хода. Для оптимальной работы ИС мертвое время не должно превышать 15% периода тактовой частоты генератора. Во время разряда или мертвого времени внутренний тактовый сигнал переводит выход в низкое состояние. Это ограничивает максимальный рабочий цикл DMAX до: DhnAx = 1 - ODEAD / ~ PERI ~ D) UC3842 / 3 DMAX = 1 - (tdead / 2 X tper & UC3844 / 5, где TPERIOD = 1 / F ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОГРАНИЧЕНИЕ ТОКА генератора. сенсорный вход настроен, как показано на рисунке 12.Преобразование тока в напряжение выполняется извне с помощью заземленного резистора Rs. При нормальной работе пиковое напряжение на Rs регулируется E / A в соответствии со следующим соотношением: где VC = управляющее напряжение = выходное напряжение E / A. Rs можно подключать к силовой цепи напрямую или через трансформатор тока, как показано на рисунке 11. Хотя прямое соединение проще, трансформатор может уменьшить рассеиваемую мощность в Rs, уменьшить ошибки, вызванные базовым током, и обеспечить сдвиг уровня, чтобы устранить ограничение измерения с привязкой к земле.Связь между VC и пиковым током в силовом каскаде определяется следующим образом: где: N = коэффициент трансформации токового трансформатора = 1, когда трансформатор не используется. Для целей анализа слабых сигналов коэффициент усиления по управляющему току равен: Рисунок 8 Мертвое время в зависимости от CT (RT> 5k) Рисунок 9 Временное сопротивление в зависимости от частоты При измерении тока последовательно с силовым транзистором, как показано на рисунке 11, Форма волны тока часто будет иметь большой пик на переднем фронте. Это происходит из-за восстановления выпрямителя и / или межобмоточной емкости силового трансформатора.При отсутствии ослабления этот переходный процесс может преждевременно прервать выходной импульс. Как показано, для подавления этого выброса обычно достаточно простого RC-фильтра. Постоянная времени RC должна быть приблизительно равна длительности всплеска тока (обычно несколько сотен наносекунд). Инвертирующий вход токового компаратора UC3842 имеет внутреннее ограничение на 1 В (рисунок 12). Ограничение тока происходит, если напряжение на выводе 3 достигает этого порогового значения, т. Е. Ограничение тока определяется следующим образом: FREOUENCY - (Гц) Рисунок Рисунок 11.Измерение тока с трансформаторной связью 3-57

During the discharge, or dead time, the internal clock signal blanks the output to the low state.

6 УСИЛИТЕЛЬ ОШИБОК Конфигурация усилителя ошибки (E / A) показана на рисунке 13. Неинвертирующий вход не выводится на контакт, а имеет внутреннее смещение до 2,5 В ± 2%. Выход E / A доступен на контакте 1 для внешней компенсации, что позволяет пользователю управлять частотной характеристикой преобразователя в замкнутом контуре. На рисунке 14 показана схема компенсации E / A, подходящая для стабилизации любой управляемой топологии в режиме тока, за исключением обратных и повышающих преобразователей, работающих с током индуктивности.Компоненты обратной связи добавляют полюс к передаточной функции контура при fp = 4 / * 7r RF, + RF и CF выбираются так, чтобы этот полюс подавлял нуль ESR конденсатора выходного фильтра в силовой цепи. RI и RF фиксируют усиление низкой частоты. Они выбраны для обеспечения максимального усиления, при этом позволяя полюсу, образованному конденсатором выходного фильтра и нагрузкой, снизить коэффициент усиления контура до единицы (0 дБ) при f =: fswttchtng / 4. Этот метод обеспечивает стабильность преобразователя, обеспечивая при этом хороший динамический отклик.Рисунок 12. Измерение тока. Рисунок 14. Компенсация. Выход E / A будет источником 0,5 мА и потребителем 2 мА. Нижний предел для RF дается на рисунке 13. Конфигурация E / A

Figure 14 shows an E/A compensation circuit suitable for stabilizing any current-mode controlled topology except for flyback and boost converters operating with inductor current.

7 Входной ток смещения E / A (макс. 2 PA) протекает через RI, что приводит к ошибке постоянного тока в выходном напряжении (VO), определяемой следующим образом: Поэтому желательно поддерживать значение RI как можно более низким. На рисунке 15 показана частотная характеристика без обратной связи UC3842 E / A.Коэффициент усиления представляет собой верхний предел усиления компенсированного E / A. Фазовая задержка быстро увеличивается, когда частота превышает 1 МГц из-за наличия полюсов второго порядка на ~ 10 МГц и выше. Преобразователи постоянного и обратного тока с постоянным индуктивным повышением имеют нулевую точку в правой полуплоскости в их передаточной функции. Дополнительный полюс компенсации необходим, чтобы уменьшить усиление контура на частоте меньше, чем у нуля RHP. Rp и Cp в схеме на рисунке 16 обеспечивают этот полюс. ТОТЕМНО-ПОЛЮСНЫЙ ВЫХОД ШИМ UC3842 имеет один тотемно-полюсный выход, который может работать до пикового значения ± 1 А для управления затворами МОП-транзистора и среднего тока для биполярных силовых транзисторов.Поперечная проводимость между выходными транзисторами минимальна, средняя добавленная мощность при VIN = 30 В составляет всего 80 мВт при 200 кГц. Ограничение пикового тока через ИС достигается путем размещения резистора между выходом тотемного полюса и затвором полевого МОП-транзистора. Значение определяется путем деления напряжения коллектора тотемного полюса VC на пиковый ток номинального тока тотемного полюса ИС. Без этого резистора пиковый ток ограничен только скоростью dv / dt переключения тотемных полюсов и емкостью затвора полевого транзистора.Использование диода Шоттки между выходом ШИМ и землей предотвратит чрезмерное падение выходного напряжения ниже уровня земли, вызывая нестабильность внутри ИС. Чтобы быть эффективным, выбранный диод должен иметь прямое падение напряжения менее 0,3 В при 200 мА. Большинство диодов Шоттки с током от 1 до 3 ампер демонстрируют эти характеристики при температуре выше комнатной. Размещение диода как можно физически ближе к ШИМ улучшит характеристики схемы. Реализация полной схемы привода показана на следующих схемах.В цепях с трансформаторным приводом также требуется использование диодов Шоттки для предотвращения аналогичного набора окружностей K 10K 100K 1M 10M ЧАСТОТА - (Гц) Рисунок 15. Частотная характеристика разомкнутого контура усилителя ошибки Рисунок 16. Схема компенсации E / A для непрерывного повышения и Топологии обратного хода 3-59

Phase lag increases rapidly as frequency exceeds 1 MHz due to second-order poles at ~ 10 MHz and above.

8 позиций от встречающихся на выходе ШИМ. Звон под землей значительно усиливается за счет индуктивности рассеяния трансформатора и паразитной емкости в дополнение к индуктивности намагничивания и емкости затвора полевого транзистора.Схема реализации аналогична предыдущему примеру. На рисунках 18, 19 и 20 показаны предлагаемые схемы для управления полевыми МОП-транзисторами и биполярными транзисторами с выходом UC3842. Простая схема, показанная на рисунке 18, может использоваться, когда управляющая ИС электрически не изолирована от включения и выключения полевого МОП-транзистора до ± 1 ампер. Он также обеспечивает демпфирование паразитной цепи резервуара, образованной входной емкостью полевого транзистора и индуктивностью последовательной проводки. Диод Шоттки D1 ​​предотвращает попадание выхода ИС далеко под землю во время выключения.На рисунке 19 показана схема управления изолированным полевым МОП-транзистором, которая подходит, когда управляющий сигнал должен быть сдвинут по уровню или передан через границу изоляции. Биполярные транзисторы могут эффективно управляться схемой, показанной на рисунке 20. Резисторы R1 и R2 фиксируют базовый ток в открытом состоянии, а конденсатор Cl обеспечивает отрицательный импульс базового тока для удаления накопленного заряда при выключении. Поскольку серия UC3842 имеет только один выход, для управления двухтактной полупроводниковой или полной мостовой топологией требуется схема интерфейса.Драйвер двойного вывода UC3706 с внутренним триггером выполняет эту функцию. Пример схемы в конце этой статьи иллюстрирует типичное применение этих двух ИС. Повышенные возможности привода для параллельного управления множеством полевых транзисторов или других нагрузок могут быть достигнуты с помощью одной из микросхем драйвера UC3705 / 6/7. ВЫХОДНОЙ ТОК ОТ 10 ДО 20 В, ИСТОЧНИК ИЛИ ПРИЕМКА ТОКА - (A) Рисунок 17. Характеристики выходного насыщения Рисунок 18. Прямой привод полевого МОП-транзистора от 20 до 30 В, от 12 до 20 В Рисунок 19. Изолированный привод полевого МОП-транзистора Рисунок 20.Биполярный привод с отрицательным смещением выключения 3-61

Circuit implementation is similar to the previous example. Figures 18, 19 and 20 show suggested circuits for driving MOSFETs and bipolar transistors with the UC3842 output.

9 ШУМ Как упоминалось ранее, помехи в сигналах считывания или управления током могут вызвать значительный джиттер ширины импульса, особенно в конструкциях с непрерывным индуктивным током. Хотя компенсация наклона помогает решить эту проблему, лучшим решением является минимизация шума. В целом, помехозащищенность улучшается по мере уменьшения импеданса в критических точках цепи.Одной из таких точек для импульсного источника питания является линия заземления. Небольшая индуктивность проводки между различными точками заземления на печатной плате может поддерживать синфазный шум с достаточной амплитудой, чтобы помешать правильной работе модулирующей ИС. Медная пластина заземления и отдельные обратные линии для сильноточных трактов значительно снижают синфазный шум. Обратите внимание, что UC3842 имеет единственный вывод заземления. Поэтому большие токи стока на выходе не могут быть возвращены отдельно. Керамические монолитные байпасные конденсаторы (0.1 пФ) от VCC и VREF к земле обеспечит тракты с низким импедансом для высокочастотных переходных процессов в этих точках. Однако вход усилителя ошибки представляет собой точку с высоким импедансом, которую нельзя обойти, не влияя на динамический отклик источника питания. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы разместить плату таким образом, чтобы путь обратной связи был удален от компонентов, генерирующих шум, таких как силовые транзисторы. На рисунке 21 показана другая распространенная проблема, вызванная шумом. Когда силовой транзистор выключается, на клемму FIT / CT генератора возникает импульсный шум.При высокой продолжительности включения напряжение на RT / CT приближается к своему пороговому уровню (~ 2,7 В, установленному схемой внутреннего генератора), когда возникает этот всплеск. Пик достаточной амплитуды преждевременно отключит осциллятор, как показано пунктирными линиями. Чтобы свести к минимуму всплеск шума, выберите ТТ как можно большего размера, помня, что мертвое время увеличивается с ТТ. Рекомендуется, чтобы CT никогда не был меньше ~ 1000 пФ. Часто шум, вызывающий эту проблему, вызван тем, что выход (контакт 6) оказывается под землей при выключении из-за внешних паразитов.Это особенно верно при управлении MOSFET. Зажим диода Шоттки от земли к выводу 6 предотвратит попадание такого выходного шума на генератор. Если эти меры не помогут исправить проблему, частоту генератора всегда можно стабилизировать с помощью внешнего тактового сигнала. Использование схемы, показанной на Рисунке 31, приводит к форме волны FIT / CT, подобной той, что показана на Рисунке 21B. Здесь генератор гораздо более устойчив к шуму, потому что линейное напряжение никогда не приближается близко к внутреннему порогу. СИНХРОНИЗАЦИЯ В простейшем методе принудительной синхронизации используется синхронизирующий конденсатор (CT) почти в стандартной конфигурации.Вместо прямого заземления ТТ, небольшой резистор подключается последовательно с ТТ на землю. Этот резистор служит входом для синхроимпульса, который поднимает напряжение ТТ выше внутреннего верхнего порога генератора. ШИМ может работать на частоте, установленной RT и CT, пока не появится синхроимпульс. Эта схема предлагает несколько преимуществ, в том числе наличие локальной рампы для компенсации уклона. Генератор UC3842 / 3/4/5 Рис. 22. Реализация схемы синхронизации Рис. 21. (a.) Шум на выводе 4 может вызвать предварительный запуск генератора. (b.) При внешней синхронизации шум не приближается к пороговому уровню. 3-61

One such point for a switching supply is the ground line.

10 должен быть установлен на более низкую частоту, чем поток синхроимпульсов, обычно 20 процентов с импульсом 0,5 В, приложенным к резистору. Дополнительную информацию о синхронизации можно найти в разделе «Практические рекомендации по источникам питания в токовом режиме», указанном в справочном приложении.UC3842 также может быть синхронизирован с внешним источником синхронизации через клемму FIT / CT (контакт 4), как показано на рисунке 23. В нормальном режиме работы конденсатор синхронизации CT заряжается между двумя пороговыми значениями, верхним и нижним пределами компаратора. Когда CT начинает свой цикл заряда, выход ШИМ инициируется и включается. Конденсатор синхронизации продолжает заряжаться, пока не достигнет верхнего порогового значения внутреннего компаратора. После пересечения схема разряда активируется и разряжает трансформатор тока до тех пор, пока не будет достигнут нижний порог.В течение этого времени разряда выход ШИМ отключен, таким образом обеспечивая время простоя или отключения для выхода. Цифровое представление состояния заряда / разряда генератора можно использовать в качестве входа для клеммы FIT / CT. В таких случаях, когда нет легкодоступного порта синхронизации, схема синхронизации может управляться от цифрового логического входа, а не в обычном аналоговом режиме. При вводе цифровой последовательности импульсов могут быть учтены основные аспекты времени включения, мертвого времени, рабочего цикла и частоты.Вход логического уровня LOW определяет максимальное время включения ШИМ. И наоборот, вход ВЫСОКИЙ определяет время отключения или мертвое время. Критические ограничения частоты, рабочего цикла или мертвого времени могут точно контролироваться чем угодно, от таймера 555 до сложной программы, управляемой микропроцессором. Рисунок 23 Синхронизация с внешними часами Рисунок

The UC3842 can also be synchronized to an external clock source through the FIT/CT terminal (Pin 4) as shown in Figure 23.

11 ГЕНЕРАТОР СИНХРОНИЗАЦИИ Генератор UC3842 / 3/4/5 может использоваться для генерации синхроимпульсов с минимальным количеством внешних компонентов.Эта простая схема, показанная на Рисунке 25, запускается по заднему фронту сигнала CT и генерирует импульс синхронизации, необходимый для ранее упомянутой схемы синхронизации. Эта цепь, запускаемая мертвым временем ведущего, может использоваться до нескольких сотен килогерц с минимальными задержками между ведущим и ведомым (-ями). На фотографиях, показанных на рисунках 26 и 27, изображены представляющие интерес формы сигналов схемы. Рис. 25. Верхняя линия цепи генератора синхроимпульсов: Нижняя диаграмма входа цепи: Выходная линия цепи через 24 Ом По вертикали: O.5 В / см По горизонтали: 0,5 ~ SICM Верхняя кривая: Подчиненный ТТ Нижняя кривая: Главный ТТ по вертикали: 0,5 В / см По горизонтали: 0,5 $ XYvI Рисунок Рабочие формы сигналов при 500 кГц Рисунок 27. Формы сигналов синхронизации ведущий / ведомый на ТТ 3-63

Triggered by the master s deadtime, this circuit is useable to several hundred kilohertz with a minimum of delays between the master and slave(s).

12 ЦЕПИ НАСОСА НИЗКОЙ МОЩНОСТИ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПОСТОЯННОГО / ПОСТОЯННОГО ТОКА Повышающее преобразование Рис. 28 Рис. 29 Режим понижающего понижающего регулятора малой мощности - режим напряжения Базовый понижающий регулятор описан в Руководстве по применению UNITRODE.* Подробную информацию о компенсации см. В книге семинаров по проектированию источников питания UNITRODE; см. «Замыкание петли обратной связи», топология понижающего преобразователя. Рисунок

the UNITRODE Applications Handbook.

13 ПРИМЕРЫ ЦЕПЕЙ 1. Обратный ход в автономном режиме На рис. 31 показан автономный обратный стабилизатор с несколькими выходами мощностью 25 Вт, управляемый с помощью UC3844. Этот регулятор недорогой, поскольку в нем используются всего два магнитных элемента, метод измерения напряжения на первичной стороне и недорогая схема управления.Технические характеристики перечислены ниже. Также обратитесь к инструкции по применению UNITRODE U-96 в руководстве по применению. Рисунок Характеристики источника питания 1. Входное напряжение: от 95 до 130 В переменного тока (50 Гц / 60 Гц) 2. Изоляция линии: 3750 В 3. Частота переключения: 40 кгц 4. Полная нагрузка: 70% 5. Выходное напряжение: A. + 5 В , ± 5%: нагрузка от 1 A ​​до 4 A Пульсации напряжения: 50 мВ PP Макс. В, ± 3% от 0,1 A до 0,3 A нагрузки Напряжение пульсации: 100 мВ PP Макс. C. -12 В ± 3%, нагрузка от 0,1 А до 0,3 А Напряжение пульсации: 100 мВ P-P Макс. 3-65

Also consult UNITRODE application note U-96 in the applications handbook. Figure 31 0019-46 Power Supply Specifications 1. Input Voltage: 95 VAC to 130 VAC (50 Hz/60 Hz) 2.

14 Рисунок W Двухтактный преобразователь постоянного тока в постоянный 2.Двухтактный преобразователь постоянного тока в постоянный ток На рис. 45 показан двухтактный преобразователь постоянного тока в постоянный ток мощностью 500 Вт, использующий микросхемы UC3642, UC3706 и UC3901. Он работает от стандартной телекоммуникационной шины для выработки 5 В при токе до 100 А. Работа этой схемы подробно описана в ссылке 6. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Входное напряжение: -48 В ± 8 В Выходное напряжение: + 5 В Выходной ток: от 25 до 100 А Частота генератора: 200 кГц Регулировка линии: 0,1% Регулировка нагрузки: 1% VIN = 48 В lo = 25A: 75% lo = 50A: 80% Выходное пульсационное напряжение: 200 мВ PP Также см. Примечание по применению U-101 в Руководстве по применению Unitrode

It operates from a standard telecommunications bus to produce 5V at up to 100A. Operation of this circuit is detailed in Reference 6.

15 ВАЖНОЕ УВЕДОМЛЕНИЕ Компания Texas Instruments и ее дочерние компании (TI) оставляют за собой право вносить изменения в свои продукты или прекращать выпуск любого продукта или услуги без предварительного уведомления, а также рекомендовать клиентам получить последнюю версию соответствующей информации для проверки перед размещением заказов, что информация, на которую полагаются, является актуальной и полной.Все продукты продаются в соответствии с условиями продажи, предоставленными на момент подтверждения заказа, включая те, которые относятся к гарантии, нарушению патентных прав и ограничению ответственности. TI гарантирует соответствие своей полупроводниковой продукции техническим характеристикам, действующим на момент продажи, в соответствии со стандартной гарантией TI. Испытания и другие методы контроля качества используются в той степени, в которой TI считает необходимым для поддержки данной гарантии. Специальное тестирование всех параметров каждого устройства не обязательно, кроме тех, которые предусмотрены государственными требованиями.ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРОДУКТЫ, МОГУТ СОЗДАТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ РИСК СМЕРТИ, ТРАВМЫ ИЛИ СЕРЬЕЗНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ИМУЩЕСТВА ИЛИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (КРИТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ) ПРОДУКТЫ TI ПОЛУПРОВОДНИКИ НЕ РАЗРАБОТАНЫ, РАЗРЕШЕНЫ И НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В УСТРОЙСТВАХ ИЛИ СИСТЕМАХ ЖИЗНЕННОЙ ПОДДЕРЖКИ ИЛИ ДРУГИХ ВАЖНЫХ ПРИМЕНЕНИЯХ. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОДУКТОВ TI В ТАКИХ ПРИЛОЖЕНИЯХ ЯВЛЯЕТСЯ ПОЛНОСТЬЮ НА РИСК ЗАКАЗЧИКА. Чтобы свести к минимуму риски, связанные с приложениями заказчика, заказчик должен обеспечить соответствующие конструктивные и эксплуатационные меры безопасности, чтобы минимизировать внутренние или процедурные опасности.TI не несет ответственности за помощь в использовании приложений или разработку продукта для клиентов. TI не гарантирует и не заявляет, что какая-либо лицензия, явная или подразумеваемая, предоставляется в соответствии с какими-либо патентными правами, авторскими правами, правами на маскировку или другими правами интеллектуальной собственности TI, охватывающими или относящимися к любой комбинации, машине или процессу, в котором такой полупроводник продукты или услуги могут быть или используются. Публикация TI информации о продуктах или услугах третьих лиц не является их одобрением, гарантией или одобрением TI.Авторское право 1999 г., Texas Instruments Incorporated

All products are sold subject to the terms and conditions of sale supplied at the time of order acknowledgement, including those pertaining to warranty, patent infringement, and limitation of ,

Регулируемый импульсный источник питания 0–100 В, 50 А

Регулируемый импульсный источник питания большой мощности идеально подходит для лабораторных работ. Топология, используемая при проектировании системы, - это коммутационная топология - полууправляемый мост.

Написано и представлено: Дхрубаджоти Бисвас

Использование IC UC3845 в качестве главного контроллера

Импульсный источник питания запитан от передатчиков IGBT и далее управляется схемой UC3845.
Напряжение сети проходит напрямую через фильтр ЭМС, который дополнительно проверяется и фильтруется на конденсаторе C4.

Поскольку емкость велика (50 ампер), приток в цепи ограничения с переключателем Re1, а также на R2.

Катушка реле и вентилятор, снятые с блока питания AT или ATX, питаются от 12 В. Питание осуществляется через резистор от вспомогательного источника питания 17 В.

Идеально выбрать R1, чтобы напряжение на вентиляторе и катушке реле ограничивалось до 12 В. Вспомогательное питание, с другой стороны, использует схему TNY267, а R27 обеспечивает защиту от пониженного напряжения вспомогательного питания.

Электропитание не включается, если ток меньше 230 В. Схема управления UC3845 обеспечивает рабочий цикл 47% (макс.) С выходной частотой 50 кГц.

Питание схемы дополнительно осуществляется с помощью стабилитрона, который фактически помогает снизить напряжение питания и даже помогает сдвинуть порог UVLO с нижнего 7,9 В и верхнего 8,5 В до 13,5 и 14,1 В соответственно.

Источник включает питание и начинает работать от напряжения 14,1 В. Он никогда не опускается ниже 13.5 В и далее помогает защитить IGBT от рассыщения. Однако исходный порог UC3845 должен быть как можно более низким.

Контроллер цепи MOSFET T2, который помогает заставить трансформатор Tr2 работать, предлагает плавающий привод и гальваническую развязку для верхнего IGBT.

Именно через формирующие цепи T3 и T4 он помогает управлять T5 и T6 IGBT, а коммутатор дополнительно выпрямляет линейное напряжение на силовом трансформаторе Tr1.

Когда выходной сигнал выпрямляется и достигает среднего значения, он сглаживается катушкой L1 и конденсаторами C17.Обратная связь по напряжению дополнительно подключена от выхода к контакту 2 и IO1.

Кроме того, вы также можете установить выходное напряжение источника питания с помощью потенциометра P1. Гальваническая развязка обратной связи не требуется.

Это потому, что цепь управления этого регулируемого SMPS соединена с вторичным SMPS и не оставляет соединения с сетью. Обратная связь по току проходит через трансформатор тока TR3 прямо на 3 контакта IO1, и порог защиты от перегрузки по току может быть установлен с помощью P2.

Входное питание 12 В может быть получено от источника питания ATX

Схема каскада контроллера

Стадия переключения IGBT

+ U1 и -U1 могут быть получены от входной сети 220 В после соответствующего выпрямления и фильтрации

Использование радиатора для полупроводников

Также не забудьте разместить диоды D5, D5 ', D6, D6', D7, D7 ', транзисторы T5 и T6 на радиаторе вместе с мостом. Следует позаботиться о размещении демпферов R22 + D8 + C14, конденсаторов C15 и диодов D7 рядом с IGBT.Светодиод LED1 сигнализирует о работе источника питания, а LED2 сигнализирует об ошибке или текущем режиме.

Светодиод загорается, когда питание перестает работать в режиме напряжения. В режиме напряжения на контакте 1 IO1 установлено значение 2,5 В, в противном случае - 6 В. Светодиодный свет является опцией, и вы можете исключить ее при изготовлении.

Как сделать трансформатор индуктивности

Индуктивность: Для силового трансформатора TR1 коэффициент трансформации составляет примерно 3: 2 и 4: 3 в первичной и вторичной обмотках.Также имеется воздушный зазор в ферритовом сердечнике EE-формы.

Если вы хотите намотать самостоятельно, используйте сердечник, как в инверторе, размером около 6,4 см2.

Первичная обмотка состоит из 20 витков с 20 проводами диаметром от 0,5 до 0,6 мм каждый. 14 витков вторичной обмотки с диаметром 28 имеют такие же размеры, как и первичная обмотка. Более того, также возможно создание обмоток из медных лент.

Важно отметить, что применение одинарной толстой проволоки невозможно из-за скин-эффекта.

Теперь, поскольку обмотка не требуется, вы можете сначала намотать первичную, а затем вторичную. Трансформатор драйвера переднего затвора Тр2 имеет три обмотки по 16 витков каждая.

При использовании трех скрученных изолированных проводов звонка все обмотки должны быть намотаны одновременно, оставляя воздушный зазор на обмотке ферритового сердечника.

Затем возьмем основной источник питания от блока питания AT или ATX компьютера с сечением жилы от 80 до 120 мм2. Трансформатор тока Tr3 имеет от 1 до 68 витков на ферритовом кольце, и количество витков или размер здесь не критичны.

Однако необходимо соблюдать процесс ориентирования обмотки трансформаторов. Также необходимо использовать фильтр электромагнитных помех с двойным дросселем.

Выходная катушка L1 имеет две параллельные катушки индуктивности 54 мкГн на кольцах из порошкового железа. В итоге общая индуктивность составляет 27 мкГн, а катушки намотаны двумя магнитными медными проводами диаметром 1,7 мм, в результате чего общее поперечное сечение L1 составляет прибл. 9 мм2.

Выходная катушка L1 подключена к отрицательной ветви, поэтому на катоде диода отсутствует высокочастотное напряжение.Это облегчает его установку в радиатор без какой-либо изоляции.

Выбор характеристик IGBT

Максимальная входная мощность коммутируемого источника питания составляет около 2600 Вт, а результирующий КПД превышает 90%. В импульсном источнике питания вы можете использовать IGBT типа STGW30NC60W или другие варианты, такие как STGW30NC60WD, IRG4PC50U, IRG4PC50W или IRG4PC40W.

Вы также можете использовать быстрый выходной диод с соответствующим номинальным током. В худшем случае средний ток верхнего диода составляет 20 А, а нижний диод в аналогичной ситуации - 40 А.Таким образом, лучше использовать верхний полуток диода, чем нижний.

В качестве верхнего диода можно использовать HFA50PA60C, STTH6010W или DSEI60-06A, а также два DSEI30-06A и HFA25PB60. Для нижнего или нижнего диода вы можете использовать два HFA50PA60C, STTH6010W или DSEI60-06A, иначе четыре DSEI30-06A и HFA25PB60.

Важно, чтобы диод радиатора терял 60 Вт (приблизительно), а потери в IGBT могли составлять 50 Вт. Однако установить потерю D7 довольно сложно, так как она зависит от свойства Tr1.

Кроме того, потери на мосту могут составлять 25 Вт. Переключатель S1 обеспечивает отключение в режиме ожидания в первую очередь из-за того, что частое переключение сети может быть неправильным, особенно при использовании его в лаборатории. В режиме ожидания потребление составляет около 1 Вт, и S1 можно пропустить.

Если вы хотите создать источник питания с фиксированным напряжением, это также возможно, но для того же лучше использовать коэффициент трансформации Tr1 для максимальной эффективности, например, при первичном использовании 20 витков и при вторичном использовании 1 очередь за 3.5В - 4В.

О Swagatam

Я инженер-электроник (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *