Spínané zdroje na báze mikroobvodu UC3842. Popis UC3842, princíp činnosti, schéma zapojenia Vlastnosti mikroobvodu

PWM UC3842AN

UC3842 je obvod regulátora PWM s prúdovou a napäťovou spätnou väzbou na ovládanie kľúčového stupňa n-kanálového MOSFETu, ktorý zabezpečuje vybitie jeho vstupnej kapacity vynúteným prúdom až 0,7A. Čip ovládača SMPS pozostáva zo série čipov ovládača PWM UC384X (UC3843, UC3844, UC3845). Jadro UC3842 je špeciálne navrhnuté pre dlhodobú prevádzku s minimálnym počtom externých diskrétnych komponentov. Regulátor UC3842 PWM ponúka presné riadenie pracovného cyklu, teplotnú kompenzáciu a má nízku cenu. Špeciálnou vlastnosťou UC3842 je jeho schopnosť pracovať v rámci 100 % pracovného cyklu (napríklad UC3844 pracuje s pracovným cyklom až 50 %). Domácim analógom UC3842 je 1114EU7. Napájacie zdroje vyrobené na čipe UC3842 sa vyznačujú zvýšenou spoľahlivosťou a jednoduchosťou implementácie.

Ryža. Tabuľka štandardných hodnotení.

Táto tabuľka poskytuje úplný obraz o rozdieloch medzi mikroobvodmi UC3842, UC3843, UC3844, UC3845.

Všeobecný popis.

Pre tých, ktorí sa chcú hlbšie zoznámiť s regulátormi PWM série UC384X, odporúčame nasledujúci materiál.

Datasheet UC3842B (stiahnuť)
Technický list 1114EU7 domáci analóg mikroobvodu UC3842A (stiahnuť).
Článok "Flyback converter", Dmitrij Makashev (stiahnuť).
Popis činnosti regulátorov PWM série UCX84X (na stiahnutie).
Článok "Evolúcia flyback spínaných zdrojov", S. Kosenko (stiahnuť). Článok bol uverejnený v časopise „Rádio“ č.7-9 za rok 2002.

Dokument od STC SIT, najúspešnejší popis v ruštine pre PWM UC3845 (K1033EU16), sa dôrazne odporúča na preskúmanie. (Stiahnuť ▼).

Rozdiel medzi čipmi UC3842A a UC3842B je v tom, že A spotrebúva menej prúdu až do spustenia.

UC3842 má dve možnosti puzdra: 8pin a 14pin, piny týchto verzií sú výrazne odlišné. V nasledujúcom texte sa bude brať do úvahy iba možnosť 8pinového krytu.

Zjednodušená bloková schéma je potrebná na pochopenie princípu činnosti regulátora PWM.

Ryža. Bloková schéma UC3842

Na diagnostiku a kontrolu výkonu mikroobvodu je potrebná bloková schéma v podrobnejšej verzii. Keďže uvažujeme o 8pinovom dizajne, Vc je 7pin, PGND je 5pin.

Ryža. Bloková schéma UC3842 (podrobná verzia)

Ryža. Pinout UC3842

Tu by mal byť materiál o priradení pinov, ale oveľa pohodlnejšie je prečítať si a pozrieť si praktickú schému zapojenia regulátora UC3842 PWM. Diagram je nakreslený tak dobre, že je oveľa jednoduchšie pochopiť účel kolíkov mikroobvodu.

Ryža. Schéma zapojenia UC3842 na príklade napájacieho zdroja pre TV

1. Porov:( rusky Oprava) chyba výstup zosilňovača. Pre normálnu činnosť PWM regulátora je potrebné kompenzovať frekvenčnú odozvu chybového zosilňovača, za týmto účelom sa na uvedený pin zvyčajne pripája kondenzátor s kapacitou asi 100 pF, ktorého druhý pin je pripojený na kolík 2 integrovaného obvodu. Ak sa napätie na tomto kolíku zníži pod 1 volt, trvanie impulzu na výstupe 6 mikroobvodu sa zníži, čím sa zníži výkon tohto regulátora PWM.
2. Vfb: (ruština) Napätie spätnej väzby) vstup spätnej väzby. Napätie na tomto kolíku sa porovnáva s referenčným napätím generovaným vo vnútri regulátora UC3842 PWM. Výsledok porovnania moduluje pracovný cyklus výstupných impulzov, výsledkom čoho je stabilizácia výstupného napätia napájacieho zdroja. Formálne druhý kolík slúži na skrátenie trvania výstupných impulzov, ak je aplikovaný nad +2,5 V, impulzy sa skrátia a mikroobvod zníži výstupný výkon.
3. C/S: (druhé označenie cítim) (ruština) Aktuálna spätná väzba) signál obmedzenia prúdu. Tento kolík musí byť pripojený k odporu v zdrojovom obvode spínacieho tranzistora. Keď je tranzistor MOS preťažený, napätie na odpore sa zvyšuje a keď je dosiahnutá určitá prahová hodnota, UC3842A prestane fungovať a uzavrie výstupný tranzistor. Jednoducho povedané, kolík slúži na vypnutie impulzu na výstupe, keď je naň privedené napätie nad 1 volt.
4. Rt/Ct: (ruština) Nastavenie frekvencie) zapojenie časovacieho RC obvodu potrebného na nastavenie frekvencie vnútorného oscilátora. R je pripojený k Vref - referenčné napätie a C je pripojený k spoločnému vodiču (zvyčajne sa volí niekoľko desiatok nF). Túto frekvenciu je možné meniť v pomerne širokom rozsahu, zhora je obmedzená rýchlosťou kľúčového tranzistora a zdola výkonom pulzného transformátora, ktorý klesá s klesajúcou frekvenciou. V praxi sa frekvencia volí v rozsahu 35...85 kHz, ale niekedy napájanie funguje úplne normálne na oveľa vyššej alebo oveľa nižšej frekvencii.
Pre časovací RC obvod je lepšie opustiť keramické kondenzátory.
5.Gnd: (ruština) generál) všeobecný záver. Spoločná svorka by nemala byť pripojená k telu obvodu. Táto „horúca“ zem je pripojená k telu zariadenia cez pár kondenzátorov.
6.Von: (ruština) VÝCHOD) výstup regulátora PWM je pripojený k hradlu kľúčového tranzistora cez rezistor alebo paralelne zapojené rezistor a diódu (anóda k hradlu).
7.Vcc: (ruština) Výživa) príkon regulátora PWM, tento kolík mikroobvodu je napájaný napájacím napätím v rozsahu od 16 voltov do 34, upozorňujeme, že tento mikroobvod má zabudovanú Schmidtovu spúšť (UVLO), ktorá zapne mikroobvod, ak napájacie napätie presiahne 16 voltov, ak rovnaké napätie z nejakého dôvodu klesne pod 10 voltov (u ostatných mikroobvodov radu UC384X sa hodnoty ON/OFF môžu líšiť, pozri tabuľku typových hodnotení), dôjde k odpojeniu od napájacieho napätia. Mikroobvod má tiež ochranu proti prepätiu: ak napájacie napätie na ňom presiahne 34 voltov, mikroobvod sa vypne.
8. Vref: výstup interného zdroja referenčného napätia, jeho výstupný prúd je do 50 mA, napätie 5 V. Pripojený k jednému z ramien deliča slúži na rýchle nastavenie U výstupu celého zdroja.

Trochu teórie.

Vypnutie obvodu pri poklese vstupného napätia.

Ryža. Vypnutie obvodu pri poklese vstupného napätia.

Obvod uzamknutia pod napätím alebo obvod UVLO zaisťuje, že Vcc sa rovná napätiu, vďaka ktorému je UC384x plne funkčný na zapnutie koncového stupňa. Na obr. Ukazuje sa, že obvod UVLO má prahové napätie zapnutia a vypnutia 16 a 10. Hysterézia 6V zabraňuje náhodnému zapínaniu a vypínaniu napätia pri napájaní.

Generátor.

Ryža. Generátor UC3842.

Frekvenčný kondenzátor Ct sa nabíja z Vref (5V) cez frekvenčný nastavovací odpor Rt a vybíja sa interným zdrojom prúdu.

Čipy UC3844 a UC3845 majú zabudovaný spúšťač počítania, ktorý slúži na dosiahnutie maximálneho pracovného cyklu generátora 50 %. Preto musia byť generátory týchto mikroobvodov nastavené na spínaciu frekvenciu dvakrát vyššiu, ako je požadované. Čipové generátory UC3842 a UC3843 sú nastavené na požadovanú frekvenciu spínania. Maximálna pracovná frekvencia generátorov rodiny UC3842/3/4/5 môže dosiahnuť 500 kHz.

Čítací a obmedzujúci prúd.

Ryža. Organizácia aktuálnej spätnej väzby.

Premena prúdu na napätie sa vykonáva na externom rezistore Rs pripojenom k zemi. RC filter na potlačenie emisií výstupného spínača. Invertujúci vstup komparátora so snímaním prúdu UC3842 je vnútorne predpätý 1V. Obmedzenie prúdu nastane, ak napätie na kolíku 3 dosiahne túto prahovú hodnotu.

Chybový zosilňovač signálu.

Ryža. Bloková schéma zosilňovača chybového signálu.

Neinvertujúci chybový vstup nemá samostatný výstup a je vnútorne predpätý 2,5 V. Výstup zosilňovača chýb je pripojený na kolík 1 na pripojenie externého kompenzačného obvodu, čo umožňuje užívateľovi ovládať frekvenčnú odozvu uzavretej spätnoväzbovej slučky meniča.

Ryža. Schéma kompenzačného obvodu.

Kompenzačný obvod vhodný na stabilizáciu akéhokoľvek obvodu meniča s dodatočnou prúdovou spätnou väzbou, s výnimkou spätných a zosilňovacích meničov pracujúcich s indukčným prúdom.

Blokovacie metódy.

Existujú dva možné spôsoby blokovania čipu UC3842:
zvýšenie napätia na kolíku 3 nad úroveň 1 voltu,
alebo zvýšenie napätia na kolíku 1 na úroveň nepresahujúcu pokles napätia na dvoch diódach vzhľadom na potenciál zeme.
Každá z týchto metód vedie k nastaveniu vysokej úrovne logického napätia na výstupe PWM koparátora (bloková schéma). Keďže hlavným (predvoleným) stavom blokovania PWM je stav resetovania, výstup komparátora PWM bude udržiavaný na nízkej úrovni, kým sa stav kolíkov 1 a/alebo 3 nezmení v nasledujúcej perióde hodín (perioda, ktorá nasleduje po otázka).obdobie hodín, keď nastala situácia, ktorá si vyžiadala zablokovanie mikroobvodu).

Schéma zapojenia.

Najjednoduchšia schéma zapojenia regulátora UC3842 PWM je čisto akademického charakteru. Obvod je najjednoduchší generátor. Napriek svojej jednoduchosti táto schéma funguje.

Ryža. Najjednoduchšia schéma zapojenia 384x

Ako je zrejmé z diagramu, na fungovanie regulátora UC3842 PWM je potrebný iba RC obvod a napájanie.

Schéma zapojenia PWM regulátora PWM regulátora UC3842A na príklade TV zdroja.

Ryža. Schéma napájania pre UC3842A.

Schéma jasne a jednoducho znázorňuje použitie UC3842A v jednoduchom napájacom zdroji. Diagram bol mierne upravený, aby sa dal ľahšie čítať. Úplnú verziu obvodu nájdete v dokumente PDF "Napájanie 106 obvodov" Tovarnitsky N.I.

Schéma zapojenia PWM regulátora PWM regulátora UC3843 na príklade napájania smerovača D-Link, JTA0302E-E.

Ryža. Schéma napájania pre UC3843.

Obvod je síce vyrobený podľa štandardného zapojenia pre UC384X, avšak R4 (300k) a R5 (150) sú vyňaté z noriem. Úspešne, a čo je najdôležitejšie, však logicky pridelené obvody pomáhajú pochopiť princíp fungovania napájacieho zdroja.

Napájanie založené na regulátore UC3842 PWM. Diagram nie je určený na opakovanie, ale slúži len na informačné účely.

Ryža. Štandardná schéma zapojenia z údajového listu (schéma bola mierne upravená pre ľahšie pochopenie).

Oprava napájacieho zdroja UC384X na báze PWM.

Kontrola pomocou externého zdroja napájania.

Ryža. Simulácia činnosti PWM regulátora.

Prevádzka sa kontroluje bez odpájania mikroobvodu od napájacieho zdroja. Pred vykonaním diagnostiky je potrebné odpojiť napájanie zo siete 220V!

Z externého stabilizovaného napájacieho zdroja priveďte napätie na kolík 7 (Vcc) mikroobvodu s napätím vyšším ako je zapínacie napätie UVLO, vo všeobecnosti viac ako 17 V. V tomto prípade by mal fungovať regulátor UC384X PWM. Ak je napájacie napätie nižšie ako zapínacie napätie UVLO (16V/8,4V), mikroobvod sa nespustí. Viac o UVLO si môžete prečítať tu.

Kontrola internej referencie napätia.

VyšetrenieUVLO

Ak vám externý zdroj umožňuje regulovať napätie, potom je vhodné skontrolovať činnosť UVLO. Zmenou napätia na kolíku 7 (Vcc) v rozsahu napätia UVLO by sa referenčné napätie na kolíku 8 (Vref) = +5V nemalo zmeniť.

Neodporúča sa privádzať na kolík 7 (Vcc) napätie 34V alebo vyššie. Je možné, že v napájacom obvode regulátora UC384X PWM je ochranná zenerova dióda, potom sa neodporúča napájať túto zenerovu diódu nad prevádzkové napätie.

Kontrola činnosti generátora a vonkajších obvodov generátora.

Na kontrolu budete potrebovať osciloskop. Na kolíku 4 (Rt/Ct) by mala byť stabilná „píla“.

Kontrola výstupného riadiaceho signálu.

Na kontrolu budete potrebovať osciloskop. V ideálnom prípade by kolík 6 (Out) mal mať obdĺžnikové impulzy. Skúmaný obvod sa však môže líšiť od zobrazeného obvodu a potom bude potrebné vypnúť obvody externej spätnej väzby. Všeobecný princíp je znázornený na obr. – pri tejto aktivácii je zaručené spustenie regulátora UC384X PWM.

Ryža. Prevádzka UC384x s deaktivovanými spätnoväzbovými obvodmi.

Ryža. Príklad reálnych signálov pri simulácii činnosti PWM regulátora.

Ak sa zdroj s riadiacim PWM regulátorom ako UC384x nezapne alebo sa zapne s veľkým oneskorením, potom skontrolujte výmenou elektrolytického kondenzátora, ktorý filtruje napájanie (pin 7) tohto m/s. Je tiež potrebné skontrolovať prvky počiatočného štartovacieho obvodu (zvyčajne dva 33-100kOhm odpory zapojené do série).

Pri výmene výkonového (poľného) tranzistora v napájacej jednotke s riadením m/s 384x nezabudnite skontrolovať odpor, ktorý slúži ako prúdový snímač (umiestnený pri zdroji spínača s poľom). Zmenu jeho odporu pri nominálnom zlomku ohmu je veľmi ťažké zistiť bežným testerom! Zvýšenie odporu tohto odporu vedie k nesprávnemu fungovaniu prúdovej ochrany napájacej jednotky. V tomto prípade môžete veľmi dlho hľadať dôvody preťaženia zdroja v sekundárnych obvodoch, hoci tam vôbec nie sú.

Každý vývojár môže čeliť problému vytvorenia jednoduchého a spoľahlivého zdroja energie pre zariadenie, ktoré navrhuje. V súčasnosti existujú pomerne jednoduché obvodové riešenia a zodpovedajúca základňa prvkov, ktoré umožňujú vytvárať spínané zdroje s použitím minimálneho počtu prvkov.

Predkladáme Vám popis jednej z možností jednoduchého sieťového spínaného zdroja. Napájanie je založené na čipe UC3842. Tento mikroobvod sa rozšíril od druhej polovice 90-tych rokov. Implementuje mnoho rôznych zdrojov napájania pre televízory, faxy, videorekordéry a ďalšie zariadenia. UC3842 si získal takú popularitu vďaka svojej nízkej cene, vysokej spoľahlivosti, jednoduchosti návrhu obvodu a minimálnej potrebnej kabeláži.

Na vstupe napájacieho zdroja (obr. 5.34) je usmerňovač sieťového napätia vrátane 5 A poistky FU1, 275 V varistor P1 na ochranu zdroja pred prepätím v sieti, kondenzátor C1, a 4,7 Ohmový termistor R1, diódový mostík VD1...VD4 na diódach FR157 (2 A, 600 V) a filtračný kondenzátor C2 (220 µF pri 400 V). Termistor R1 v studenom stave má odpor 4,7 Ohm a pri zapnutí napájania je nabíjací prúd kondenzátora C2 obmedzený týmto odporom. Ďalej sa rezistor zahrieva v dôsledku prúdu, ktorý ním prechádza, a jeho odpor klesne na desatiny ohmu. Na ďalšiu činnosť okruhu to však nemá prakticky žiadny vplyv.

Rezistor R7 napája integrovaný obvod počas spúšťacej periódy napájacieho zdroja. Vinutie II transformátora T1, dióda VD6, kondenzátor C8, odpor R6 a dióda VD5 tvoria takzvanú spätnoväzbovú slučku (Loop Feedback), ktorá napája IC v prevádzkovom režime a vďaka ktorej sú výstupné napätia stabilizované. Kondenzátor C7 je výkonový filter pre integrovaný obvod. Prvky R4, C5 tvoria časovací reťazec pre interný generátor impulzov integrovaného obvodu.

Transformátor meniča je navinutý na feritovom jadre s rámom ETD39 od Siemens+Matsushita. Táto sada obsahuje okrúhle stredové feritové jadro a dostatok priestoru pre hrubé drôty. Plastový rám má vývody pre osem vinutí.

Transformátor sa montuje pomocou špeciálnych montážnych pružín. Osobitná pozornosť by sa mala venovať dôkladnej izolácii každej vrstvy vinutia pomocou lakovanej tkaniny a medzi vinutia I, II a zvyšné vinutia by sa malo položiť niekoľko vrstiev lakovanej tkaniny, čím sa zabezpečí spoľahlivá izolácia výstupnej časti obvodu od siete. . Vinutia by mali byť navinuté spôsobom „otočte sa za sebou“, bez krútenia drôtov. Prirodzene, drôty susedných závitov a slučiek by sa nemali prekrývať. Údaje o vinutí transformátora sú uvedené v tabuľke. 5.5.

Výstupná časť napájacieho zdroja je znázornená na obr. 5.35. Je galvanicky oddelený od vstupnej časti a zahŕňa tri funkčne rovnaké bloky, pozostávajúce z usmerňovača, LC filtra a lineárneho stabilizátora. Prvý blok - 5 V (5 A) stabilizátor - je vyrobený na IC lineárneho stabilizátora A2 SD1083/84 (DV, LT). Tento mikroobvod má spínací obvod, kryt a parametre podobné ako MS KR142EN12, avšak prevádzkový prúd je 7,5 A pre SD1083 a 5 A pre SD1084.

Druhý blok - stabilizátor +12/15 V (1 A) - je vyrobený na IC lineárnom stabilizátore A3 7812 (12 V) alebo 7815 (15 V). Domáce analógy týchto integrovaných obvodov sú KR142EN8 so zodpovedajúcimi písmenami (B, V), ako aj K1157EN12/15. Tretí blok - stabilizátor -12/15 V (1 A) - je vyrobený na lineárnom stabilizátore IC. A4 7912 (12 V) alebo 7915 (15 V). Domáce analógy týchto integrovaných obvodov sú K1162EN12D5.

Rezistory R14, R17, R18 sú potrebné na tlmenie nadmerného napätia pri voľnobehu. Kondenzátory C12, C20, C25 boli zvolené s napäťovou rezervou z dôvodu možného zvýšenia napätia pri voľnobehu. Odporúča sa použiť kondenzátory C17, C18, C23, C28 typu K53-1A alebo K53-4A. Všetky IO sú inštalované na jednotlivých doskových radiátoroch s plochou minimálne 5 cm2.

Konštrukčne je napájací zdroj vyrobený vo forme jednej jednostrannej dosky plošných spojov inštalovanej v skrini zo zdroja osobného počítača. Vstupné konektory ventilátora a siete sa používajú na určený účel. Ventilátor je napojený na +12/15V stabilizátor, aj keď je možné vyrobiť dodatočný +12V usmerňovač alebo stabilizátor bez veľkého filtrovania.

Všetky radiátory sú inštalované vertikálne, kolmo na prúdenie vzduchu vystupujúce cez ventilátor. Na výstupy stabilizátorov sú pripojené štyri vodiče dĺžky 30...45 mm, každá sada výstupných vodičov je zlisovaná špeciálnymi plastovými svorkami-páskami do samostatného zväzku a je vybavená konektorom rovnakého typu, aký sa používa v osobný počítač na pripojenie rôznych periférnych zariadení. Parametre stabilizácie sú určené parametrami integrovaných obvodov stabilizátora. Napätia zvlnenia sú určené parametrami samotného meniča a sú približne 0,05% pre každý stabilizátor.

Článok poskytne popis, princíp fungovania a schému zapojenia UC3842. Toto je mikroobvod, ktorý je regulátorom šírky impulzu. Rozsah použitia - v DC-DC meničoch. Pomocou jedného mikroobvodu môžete vytvoriť vysokokvalitný menič napätia, ktorý možno použiť v napájacích zdrojoch pre rôzne zariadenia.

Priradenie kolíkov mikroobvodu (krátky prehľad)

Najprv musíte zvážiť účel všetkých kolíkov mikroobvodu. Popis UC3842 vyzerá takto:

Napätie potrebné pre spätnú väzbu sa privádza na prvý kolík mikroobvodu. Napríklad, ak na ňom znížite napätie na 1 V alebo nižšie, čas impulzu na kolíku 6 sa začne výrazne znižovať.
Druhý výstup je tiež potrebný na vytvorenie spätnej väzby. Na rozdiel od prvého však naň musí byť privedené napätie viac ako 2,5 V, aby sa skrátila doba trvania impulzu. To tiež znižuje výkon.
Ak sa na tretí kolík aplikuje napätie vyššie ako 1 V, na výstupe mikroobvodu sa prestanú objavovať impulzy.
Na štvrtom kolíku je pripojený premenný odpor - s jeho pomocou môžete nastaviť frekvenciu impulzov. Medzi túto svorku a zem je zapojený elektrolytický kondenzátor.
Piaty záver je všeobecný.
Impulzy PWM sú odstránené zo šiesteho kolíka.
Siedmy pin je určený pre pripojenie napájania v rozsahu 16..34 V. Zabudovaná prepäťová ochrana. Upozorňujeme, že mikroobvod nebude fungovať pri napätí pod 16 V.
Na stabilizáciu pulznej frekvencie sa používa špeciálne zariadenie, ktoré dodáva +5 V na ôsmy kolík.

Pred zvážením praktických návrhov si musíte pozorne preštudovať popis, princíp fungovania a schémy zapojenia UC3842.

Ako funguje mikroobvod?

Teraz musíme stručne zvážiť fungovanie prvku. Keď sa na ôsmej vetve objaví jednosmerné napätie +5 V, spustí sa generátor OSC. Na spúšťacie vstupy RS a S sa privádza krátky pozitívny impulz. Potom, po zadaní impulzu, sa spúšť prepne a na výstupe sa objaví nula. Hneď ako impulz OSC začne klesať, napätie na priamych vstupoch prvku bude nulové. Ale na invertujúcom výstupe sa objaví logická.

Táto logická jednotka umožňuje zapnutie tranzistora, takže elektrický prúd začne prúdiť zo zdroja energie cez obvod kolektor-emitor na šiesty kolík mikroobvodu. To ukazuje, že na výstupe bude otvorený impulz. A zastaví sa iba vtedy, keď sa na tretí kolík privedie napätie 1 V alebo vyššie.

Prečo potrebujete skontrolovať mikroobvod?

Mnoho rádioamatérov, ktorí navrhujú a inštalujú elektrické obvody, nakupuje diely vo veľkom. A nie je žiadnym tajomstvom, že najobľúbenejšie nákupné miesta sú čínske internetové obchody. Náklady na produkty sú tam niekoľkonásobne nižšie ako na rádiových trhoch. Ale je tam aj veľa chybných výrobkov. Preto musíte vedieť, ako otestovať UC3842 pred začatím zostavovania obvodu. Vyhnete sa tak častému odpájkovaniu dosky.

Kde sa čip používa?

Čip sa často používa na zostavenie napájacích zdrojov pre moderné monitory. Používajú sa v televízoroch a monitoroch s riadkovým skenovaním. Používa sa na ovládanie tranzistorov pracujúcich v spínacom režime. Ale prvky zlyhávajú pomerne často. A najčastejším dôvodom je porucha spínača poľa ovládaného mikroobvodom. Preto pri samostatnom navrhovaní napájacieho zdroja alebo oprave je potrebné diagnostikovať prvok.

Čo potrebujete na diagnostiku porúch

Treba poznamenať, že UC3842 sa používal výlučne v technológii prevodníkov. A pre normálnu prevádzku napájacieho zdroja sa musíte uistiť, že prvok funguje. Na diagnostiku budete potrebovať nasledujúce zariadenia:

Ohmmeter a voltmeter (najjednoduchší digitálny multimeter bude stačiť).
Osciloskop.
Zdroj prúdovo a napäťovo stabilizovaného napájania. Odporúča sa použiť nastaviteľné s maximálnym výstupným napätím 20..30 V.

Ak nemáte žiadne meracie zariadenie, potom najjednoduchším spôsobom diagnostiky je kontrola výstupného odporu a simulácia činnosti mikroobvodu pri prevádzke z externého zdroja energie.

Kontrola výstupného odporu

Jednou z hlavných diagnostických metód je meranie hodnoty odporu na výstupe. Môžeme povedať, že toto je najpresnejší spôsob určovania porúch. Upozorňujeme, že v prípade poruchy výkonového tranzistora sa na výstupný stupeň prvku privedie vysokonapäťový impulz. Z tohto dôvodu mikroobvod zlyhá. Na výstupe bude odpor nekonečne veľký, ak prvok funguje správne.

Odpor sa meria medzi svorkami 5 (zem) a 6 (výstup). Merací prístroj (ohmmeter) sa pripája bez špeciálnych požiadaviek - na polarite nezáleží. Pred začatím diagnostiky sa odporúča odspájkovať mikroobvod. Počas poruchy sa odpor bude rovnať niekoľkým ohmom. Ak meriate odpor bez spájkovania mikroobvodu, obvod brány-zdroja môže zvoniť. A nezabudnite, že v napájacom obvode na UC3842 je konštantný odpor, ktorý je zapojený medzi zem a výstup. Ak je prítomný, prvok bude mať výstupný odpor. Preto, ak je výstupný odpor veľmi nízky alebo rovný 0, potom je mikroobvod chybný.

Ako simulovať činnosť mikroobvodu

Pri simulácii prevádzky nie je potrebné spájkovať mikroobvod. Pred začatím práce však nezabudnite zariadenie vypnúť. Kontrola obvodu na UC3842 pozostáva z privedenia napätia z externého zdroja a vyhodnotenia činnosti. Pracovný postup vyzerá takto:

Napájanie je odpojené od elektrickej siete.
Z externého zdroja sa na siedmy kolík mikroobvodu privádza napätie väčšie ako 16 V. V tomto momente by sa mal mikroobvod spustiť. Upozorňujeme, že čip nezačne fungovať, kým napätie nepresiahne 16 V.
Pomocou osciloskopu alebo voltmetra musíte zmerať napätie na ôsmom kolíku. Malo by byť +5 V.
Uistite sa, že napätie na kolíku 8 je stabilné. Ak znížite napájacie napätie pod 16 V, prúd zmizne na ôsmom kolíku.
Pomocou osciloskopu zmerajte napätie na štvrtom kolíku. Ak prvok funguje správne, graf zobrazí pulzy v tvare pílových zubov.
Zmeňte napätie napájacieho zdroja - frekvencia a amplitúda signálu na štvrtom kolíku zostanú nezmenené.
Osciloskopom skontrolujte, či sú na šiestej nohe pravouhlé impulzy.

Iba ak sú prítomné všetky vyššie opísané signály a správajú sa tak, ako by mali, môžeme hovoriť o použiteľnosti mikroobvodu. Odporúča sa však skontrolovať použiteľnosť výstupných obvodov - dióda, odpory, zenerova dióda. Pomocou týchto prvkov sa generujú signály na prúdovú ochranu. Pri rozbití zlyhajú.

Spínané zdroje na čipe

Pre prehľadnosť je potrebné zvážiť popis činnosti napájacieho zdroja na UC3842. Prvýkrát sa začal používať v domácich spotrebičoch v druhej polovici 90. rokov. Oproti všetkým konkurentom má jasnú výhodu – nízke náklady. Navyše spoľahlivosť a účinnosť nie sú horšie. Na zostavenie kompletného nie sú potrebné prakticky žiadne ďalšie komponenty. Všetko robia „vnútorné“ prvky mikroobvodu.

Prvok môže byť vyrobený v jednom z dvoch typov puzdra - SOIC-14 alebo SOIC-8. Často však môžete nájsť úpravy vykonané v balíkoch DIP-8. Treba poznamenať, že posledné čísla (8 a 14) označujú počet kolíkov mikroobvodu. Je pravda, že nie je veľa rozdielov - ak má prvok 14 kolíkov, kolíky sa jednoducho pridajú na pripojenie uzemnenia, napájania a koncového stupňa. Na mikroobvode sú zabudované stabilizované pulzné zdroje s PWM moduláciou. Na zosilnenie signálu je potrebný MOS tranzistor.

Zapnutie čipu

Teraz musíme zvážiť popis, princíp činnosti a spojovacie obvody UC3842. Napájacie zdroje zvyčajne neuvádzajú parametre mikroobvodu, takže sa musíte obrátiť na špeciálnu literatúru - katalógové listy. Veľmi často sa môžete stretnúť s obvodmi, ktoré sú určené na napájanie zo siete striedavého prúdu 110-120 V. Ale len niekoľkými úpravami môžete zvýšiť napájacie napätie na 220 V.

Za týmto účelom sa v obvode napájania na UC3842 vykonajú nasledujúce zmeny:

Diódová zostava, ktorá sa nachádza na vstupe napájacieho zdroja, je vymenená. Je potrebné, aby nový diódový mostík pracoval pri spätnom napätí 400 V alebo viac.
Vymieňa sa elektrolytický kondenzátor, ktorý sa nachádza v napájacom obvode a slúži ako filter. Inštaluje sa za diódový mostík. Je potrebné nainštalovať podobný, ale s prevádzkovým napätím 400 V a vyšším.
Nominálna hodnota v napájacom obvode sa zvýši na 80 kOhm.
Skontrolujte, či výkonový tranzistor môže pracovať pri napätí medzi kolektorom a zdrojom 600 V. Je možné použiť tranzistory BUZ90.

Článok je zobrazený na UC3842. má množstvo funkcií, ktoré je potrebné vziať do úvahy pri navrhovaní a opravách napájacích zdrojov.

Vlastnosti mikroobvodu

Ak dôjde ku skratu v obvode sekundárneho vinutia, potom keď sa diódy alebo kondenzátory pokazia, strata elektriny v impulznom transformátore sa začne zvyšovať. Môže sa tiež ukázať, že na normálne fungovanie mikroobvodu nie je dostatočné napätie. Počas prevádzky je počuť charakteristický „cinkavý“ zvuk, ktorý vychádza z pulzného transformátora.

Vzhľadom na popis, princíp činnosti a schému zapojenia UC3842 je ťažké ignorovať funkcie opravy. Je celkom možné, že dôvodom správania sa transformátora nie je porucha jeho vinutia, ale porucha kondenzátora. Stáva sa to v dôsledku zlyhania jednej alebo viacerých diód, ktoré sú súčasťou napájacieho obvodu. Ak však dôjde k poruche tranzistora s efektom poľa, je potrebné úplne zmeniť mikroobvod.

Čip radiča UC3842 PWM je najbežnejší v konštrukcii napájacích zdrojov monitorov. Okrem toho sa tieto mikroobvody používajú na zostavenie spínacích regulátorov napätia v horizontálnych snímacích jednotkách monitorov, čo sú vysokonapäťové stabilizátory a obvody na korekciu rastra. Čip UC3842 sa často používa na ovládanie kľúčového tranzistora v systémových napájacích zdrojoch (jednocyklových) a v napájacích zdrojoch pre tlačové zariadenia. Jedným slovom, tento článok bude zaujímať absolútne všetkých špecialistov tak či onak spojených s napájacími zdrojmi.

Porucha mikroobvodu UC 3842 sa v praxi vyskytuje pomerne často. Navyše, ako ukazujú štatistiky takýchto porúch, príčinou poruchy mikroobvodu je porucha výkonného tranzistora s efektom poľa, ktorý je riadený týmto mikroobvodom. Preto pri výmene výkonového tranzistora napájacieho zdroja v prípade poruchy sa dôrazne odporúča skontrolovať riadiaci čip UC 3842.

Existuje niekoľko metód na testovanie a diagnostiku mikroobvodu, ale najúčinnejšie a najjednoduchšie pre praktické použitie v zle vybavenej dielni je kontrola výstupného odporu a simulácia činnosti mikroobvodu pomocou externého zdroja energie.

Pre túto prácu budete potrebovať nasledujúce vybavenie:

1) multimeter (voltmeter a ohmmeter);

2) osciloskop;

3) stabilizovaný zdroj energie (zdroj prúdu), najlepšie regulovaný s napätím do 20-30 V.

Existujú dva hlavné spôsoby, ako skontrolovať zdravie mikroobvodu:

kontrola výstupného odporu mikroobvodu;

modelovanie činnosti mikroobvodu.

Funkčná schéma je znázornená na obr. 1 a umiestnenie a účel kontaktov na obr.

Kontrola výstupného odporu mikroobvodu

Veľmi presné informácie o zdravotnom stave mikroobvodu poskytuje jeho výstupný odpor, pretože pri poruchách výkonového tranzistora sa na výstupný stupeň mikroobvodu presne aplikuje vysokonapäťový impulz, čo v konečnom dôsledku spôsobí jeho poruchu.

Výstupná impedancia mikroobvodu musí byť nekonečne veľká, pretože jeho výstupným stupňom je kvázi doplnkový zosilňovač.

Výstupný odpor môžete skontrolovať ohmmetrom medzi kolíkmi 5 (GND) a 6 (OUT) mikroobvodu (obr. 3), pričom na polarite zapojenia meracieho zariadenia nezáleží. Je lepšie vykonať takéto meranie s prispájkovaným mikroobvodom. V prípade poruchy mikroobvodu sa tento odpor rovná niekoľkým ohmom.

Ak meriate výstupný odpor bez odspájkovania mikroobvodu, musíte najskôr odspájkovať chybný tranzistor, pretože v tomto prípade môže jeho zlomený prechod hradlo-zdroj „zazvoniť“. Okrem toho je potrebné vziať do úvahy, že obvod má zvyčajne zodpovedajúci odpor pripojený medzi výstup mikroobvodu a „puzdro“. Preto pri testovaní môže mať pracovný mikroobvod výstupný odpor. Zvyčajne to však nie je menej ako 1 kOhm.

Ak je teda výstupný odpor mikroobvodu veľmi malý alebo má hodnotu blízku nule, možno ho považovať za chybný.

Simulácia činnosti mikroobvodu

Táto kontrola sa vykonáva bez odspájkovania mikroobvodu od napájacieho zdroja. Pred vykonaním diagnostiky je potrebné vypnúť napájanie!

Podstatou testu je napájanie mikroobvodu z externého zdroja a analýza jeho charakteristických signálov (amplitúda a tvar) pomocou osciloskopu a voltmetra.

Prevádzkový postup zahŕňa nasledujúce kroky:

1) Odpojte monitor od zdroja striedavého prúdu (odpojte napájací kábel).

2) Z externého stabilizovaného zdroja prúdu priveďte na kolík 7 mikroobvodu napájacie napätie vyššie ako 16V (napríklad 17-18V). V tomto prípade by sa mal mikroobvod spustiť. Ak je napájacie napätie menšie ako 16 V, mikroobvod sa nespustí.

3) Pomocou voltmetra (alebo osciloskopu) zmerajte napätie na kolíku 8 (VREF) mikroobvodu. Malo by existovať referenčné stabilizované napätie +5 VDC.

4) Zmenou výstupného napätia externého zdroja prúdu sa uistite, že napätie na pine 8 je stabilné. (Napätie zdroja prúdu je možné meniť z 11 V na 30 V; pri ďalšom znižovaní alebo zvyšovaní napätia, mikroobvod sa vypne a napätie na kolíku 8 zmizne).

5) Pomocou osciloskopu skontrolujte signál na kolíku 4 (CR). V prípade pracovného mikroobvodu a jeho vonkajších obvodov bude na tomto kontakte lineárne sa meniace napätie (v tvare pílového zuba).

6) Zmenou výstupného napätia externého zdroja prúdu sa uistite, že amplitúda a frekvencia pílového napätia na kolíku 4 je stabilná.

7) Pomocou osciloskopu skontrolujte prítomnosť pravouhlých impulzov na kolíku 6 (OUT) mikroobvodu (impulzy riadenia výstupu).

Ak sú prítomné všetky uvedené signály a správajú sa v súlade s vyššie uvedenými pravidlami, potom môžeme konštatovať, že čip funguje správne a funguje správne.

Na záver by som rád poznamenal, že v praxi stojí za to skontrolovať použiteľnosť nielen mikroobvodu, ale aj prvkov jeho výstupných obvodov (obr. 3). V prvom rade sú to odpory R1 a R2, dióda D1, zenerova dióda ZD1, odpory R3 a R4, ktoré tvoria prúdový ochranný signál. Tieto prvky sa pri poruchách často ukážu ako chybné