Az uc3842 tápegységének működésének leírása. Egyszerű kapcsolóüzemű tápegység UC3842 chipen

Az UC3842 PWM vezérlőchip a leggyakoribb a monitor tápegységeinek építésénél. Ezenkívül ezeket a mikroáramköröket kapcsolási feszültségszabályozók építésére használják a monitorok vízszintes szkennereiben, amelyek egyszerre nagyfeszültségű stabilizátorok és raszterkorrekciós áramkörök. Az UC3842 chipet gyakran használják a kulcstranzisztor vezérlésére a rendszertápegységekben (egyciklusú) és a nyomtató tápegységeiben. Egyszóval ez a cikk minden szakember számára érdekes lesz, így vagy úgy, hogy az áramforrásokhoz kapcsolódik.

Az UC 3842 chip meghibásodása a gyakorlatban elég gyakran előfordul. Ezenkívül, amint az ilyen meghibásodások statisztikái mutatják, egy erős térhatású tranzisztor meghibásodása, amelyet ez a mikroáramkör vezérel, a mikroáramkör meghibásodásának oka. Ezért a tápegység teljesítménytranzisztorának meghibásodás esetén történő cseréjekor erősen ajánlott az UC 3842 vezérlőchip ellenőrzése.

A mikroáramkörök tesztelésére és diagnosztizálására számos módszer létezik, de a leghatékonyabb és legkönnyebben átültethető egy rosszul felszerelt műhelyben a kimeneti ellenállás ellenőrzése és a mikroáramkör működésének szimulálása külső áramforrás segítségével.

Ehhez a munkához a következő eszközökre lesz szüksége:

1) multiméter (voltmérő és ohmmérő);

2) oszcilloszkóp;

3) stabilizált tápegység (áramforrás), lehetőleg legfeljebb 20-30 V feszültséggel szabályozva.

Két fő módja van a mikroáramkör állapotának ellenőrzésének:

ellenőrizze a mikroáramkör kimeneti ellenállását;

mikrochip szimuláció.

A működési diagram az 1. ábrán, az érintkezők elhelyezkedése és rendeltetése a 2. ábrán látható.

A mikroáramkör kimeneti ellenállásának ellenőrzése

Nagyon pontos információt ad a mikroáramkör állapotáról a kimeneti impedanciája, mivel a teljesítménytranzisztor meghibásodása során a nagyfeszültségű feszültségimpulzus pontosan a mikroáramkör kimeneti fokozatára kerül, ami végül a meghibásodást okozza.

A mikroáramkör kimeneti impedanciájának végtelenül nagynak kell lennie, mivel a végfokozata egy kvázi komplementer erősítő.

A kimeneti ellenállást ohmmérővel ellenőrizheti a mikroáramkör 5. (GND) és 6. (OUT) érintkezője között (3. ábra), és a mérőeszköz csatlakoztatásának polaritása nem számít. Az ilyen mérést legjobban forrasztott mikroáramkörrel lehet elvégezni. A mikroáramkör meghibásodása esetén ez az ellenállás több ohmos lesz.

Ha a kimeneti ellenállást a mikroáramkör forrasztása nélkül méri, akkor először ki kell forrasztania a hibás tranzisztort, mivel ebben az esetben a megszakadt kapu-forrás csomópontja "csenghet". Ezenkívül figyelembe kell venni, hogy általában az áramkörnek van egy lezáró ellenállása, amely a mikroáramkör kimenete és a "tok" közé van csatlakoztatva. Ezért előfordulhat, hogy a szervizelhető mikroáramkör kimeneti impedanciája a tesztelés során. Bár ez általában nem történik 1 kOhm-nál kevesebbel.

Így ha a mikroáramkör kimeneti ellenállása nagyon kicsi, vagy nullához közeli értéke van, akkor hibásnak tekinthető.

A mikroáramkör működésének modellezése

Az ilyen ellenőrzést a mikroáramkör áramforrásból történő forrasztása nélkül hajtják végre. Diagnosztika előtt a tápfeszültséget le kell kapcsolni!

A teszt lényege, hogy a mikroáramkört külső forrásból táplálják, és jellemző jeleit (amplitúdója és alakja) oszcilloszkóp és voltmérő segítségével elemzik.

A munkafolyamat a következő lépéseket tartalmazza:

1) Húzza ki a monitort a váltakozó áramú hálózatból (húzza ki a tápkábelt).

2) Külső stabilizált áramforrásról csatlakoztasson 16 V-nál nagyobb tápfeszültséget a mikroáramkör 7. érintkezőjére (például 17-18 V). Ebben az esetben a mikroáramkörnek el kell indulnia. Ha a tápfeszültség kisebb, mint 16 V, akkor a mikroáramkör nem indul el.

3) Voltmérővel (vagy oszcilloszkóppal) mérje meg a feszültséget a mikroáramkör 8-as érintkezőjén (VREF). +5 V DC stabilizált referenciafeszültségnek kell lennie.

4) A külső áramforrás kimeneti feszültségének változtatásával ügyeljen arra, hogy a 8-as érintkező feszültsége stabil legyen.(Az áramforrás feszültsége 11 V-ról 30 V-ra változtatható, a feszültség további csökkentésével vagy növelésével, a mikroáramkör kikapcsol, és a 8-as érintkező feszültsége eltűnik).

5) Használjon oszcilloszkópot a 4 (CR) érintkező jelének ellenőrzéséhez. Működő mikroáramkör és külső áramkörei esetén ezen az érintkezőn lineárisan változó feszültség (fűrészfog) lesz.

6) A külső áramforrás kimeneti feszültségének változtatásával győződjön meg arról, hogy a 4-es érintkező fűrészfog-feszültségének amplitúdója és frekvenciája stabil.

7) Oszcilloszkóp segítségével ellenőrizze, hogy vannak-e téglalap alakú impulzusok a mikroáramkör 6. érintkezőjén (OUT) (kimeneti vezérlő impulzusok).

Ha ezek a jelek mindegyike jelen van és a fenti szabályoknak megfelelően viselkedik, akkor megállapíthatjuk, hogy a mikroáramkör jó állapotban van, és megfelelően működik.

Befejezésül szeretném megjegyezni, hogy a gyakorlatban nem csak a mikroáramkör, hanem a kimeneti áramkörök elemeinek működőképességét is érdemes ellenőrizni (3. ábra). Először is, ezek az R1 és R2 ellenállások, a D1 dióda, a Zener dióda ZD1, az R3 és R4 ellenállások, amelyek áramvédelmi jelet képeznek. Ezek az elemek gyakran hibásnak bizonyulnak meghibásodások során.

Kapcsoló tápegységek az UC3842 chipen alapulva
A cikk az UC3842 chip alapján készült berendezések széles skálájához tartozó tápegységek készülékének, javításának és finomításának szentelt. A közölt információk egy részét a szerző személyes tapasztalata alapján szerezte meg, és nemcsak a hibák elkerülésében és a javítás során időt takarít meg, hanem növeli az áramellátás megbízhatóságát is. A 90-es évek második fele óta rengeteg TV-t, videomonitort, faxot és egyéb eszközt gyártanak, amelyek tápegységeiben (IP) az UC3842 integrált áramkört (a továbbiakban IC) használják. Nyilvánvalóan ez az alacsony költségnek, a "testkészlethez" szükséges kis számú különálló elemnek és végül az integrált áramkör meglehetősen stabil jellemzőinek köszönhető, ami szintén fontos. Ennek az IC-nek a különböző gyártók által gyártott változatai eltérhetnek az előtagokban, de szükségszerűen tartalmazzák a 3842 magot.
Az UC3842 SOIC-8 és SOIC-14 kiszerelésben kapható, de az esetek túlnyomó többségében DIP-8 csomagban található a módosítása. ábrán. Az 1. ábra a kivezetést mutatja, az 1. 2 - annak blokkdiagramja és egy tipikus IP diagram. A pin számozás a 8 tűs csomagra vonatkozik, a zárójelben lévő pin számok a SOIC-14 csomagra vonatkoznak. Meg kell jegyezni, hogy az IS két verziója között vannak kisebb különbségek. Tehát a SOIC-14 csomagban lévő változat külön táp- és földelő érintkezőkkel rendelkezik a végfokozathoz.
Az UC3842 chipet arra tervezték, hogy stabilizált impulzusos tápegységeket építsen impulzusszélesség-modulációval (PWM). Mivel az IC kimeneti fokozatának teljesítménye viszonylag kicsi, és a kimeneti jel amplitúdója elérheti a mikroáramkör tápfeszültségét, egy n-csatornás MOS tranzisztort használnak kulcsként ehhez az IC-hez.
Rizs. 1. UC3842 kivezetés (felülnézet)

Nézzük meg közelebbről az IC érintkezők hozzárendelését a leggyakoribb nyolctűs csomaghoz.
Összeg: Ez a tű a kompenzációs hiba erősítő kimenetére csatlakozik. Az IC normál működéséhez kompenzálni kell a hibaerősítő frekvenciaválaszát, erre a kimenetre általában egy kb. 100 pF kapacitású kondenzátort csatlakoztatnak, melynek második kimenete a kimenetre Az IC.
vfb: visszacsatolás bemenet. Az ezen a tűn lévő feszültséget összehasonlítják az IC-ben generált referenciafeszültséggel. Az összehasonlítás eredménye modulálja a kimeneti impulzusok munkaciklusát, így stabilizálja az MT kimeneti feszültségét.
C/S: áramkorlát jel. Ezt a kimenetet a kulcstranzisztor (CT) forrásáramkörében lévő ellenálláshoz kell csatlakoztatni. A CT-n keresztüli áram növekedésével (például az IP túlterhelése esetén) az ellenálláson lévő feszültség nő, és a küszöbérték elérése után leállítja az IC-t, és a CT-t zárt állapotba kapcsolja.
Rt/Ct: érintkező az időzítő RC áramkör csatlakoztatásához. A belső oszcillátor működési frekvenciáját úgy állítjuk be, hogy egy R ellenállást kapcsolunk a Vref referenciafeszültséghez és egy C kondenzátort (általában kb. 3000 pF) a földhöz. Ez a frekvencia meglehetősen széles tartományban változtatható, felülről a CT sebessége, alulról pedig az impulzustranszformátor teljesítménye korlátozza, ami a frekvencia csökkenésével csökken. A gyakorlatban a frekvencia 35 ... 85 kHz tartományban van kiválasztva, de néha az IP teljesen normálisan működik még sokkal magasabb vagy sokkal alacsonyabb frekvencián is. Meg kell jegyezni, hogy időzítő kondenzátorként olyan kondenzátort kell használni, amely a lehető legnagyobb ellenállással rendelkezik az egyenárammal szemben. A szerző gyakorlatában előfordultak olyan IC-k, amelyek általában nem indultak el, amikor bizonyos típusú kerámia kondenzátorokat használtak időzítőként.
Gnd: általános következtetés. Meg kell jegyezni, hogy az IP közös vezetékét semmi esetre sem szabad annak az eszköznek a közös vezetékéhez csatlakoztatni, amelyben használják.
ki: az IC kimenete, ellenálláson vagy ellenálláson és párhuzamosan kapcsolt diódán keresztül a CT kapujához kötve (anód a kapuhoz).
Vcc: IC táp bemenet. A szóban forgó IC-nek van néhány igen jelentős teljesítményjellemzője, amelyeket egy tipikus IC tápáramkör vizsgálatakor magyarázunk meg.
Vref: Belső referenciafeszültség kimenet, kimeneti árama 50mA-ig, feszültsége 5V.

A példaértékű feszültségforrás egy rezisztív osztó egyik karjának csatlakoztatására szolgál, amely az IP kimeneti feszültségének gyors beállítására szolgál, valamint egy időzítő ellenállás csatlakoztatására szolgál.
Tekintsünk most egy tipikus áramkört az IS bekapcsolására, az ábrán látható. 2.
Rizs. 2. Tipikus kapcsolási rajz UC3862

Amint az a kapcsolási rajzból is látható, az IP-t 115 V-os hálózati feszültségre tervezték. Ennek az IP-típusnak az a kétségtelen előnye, hogy minimális módosításokkal 220 V-os hálózatban is használható. szükség:
cserélje ki az IP bemenetére csatlakoztatott diódahidat egy hasonlóra, de 400 V-os fordított feszültséggel;
cserélje ki a diódahíd után csatlakoztatott teljesítményszűrő elektrolit kondenzátorát egy azonos kapacitású, de 400 V üzemi feszültségűre;
növelje az R2 ellenállás értékét 75 ... 80 kOhm-ra;
ellenőrizze a CT megengedett lefolyóforrás feszültségét, amelynek legalább 600 V-nak kell lennie. Általános szabály, hogy még a 115 V-os hálózatra tervezett IP-kben is 220 V-os hálózaton működni képes CT-ket használnak, de persze kivételek lehetségesek. Ha a CT-t cserélni kell, a szerző a BUZ90-et ajánlja.

Mint korábban említettük, az IP-nek van néhány jellemzője a tápellátással kapcsolatban. Tekintsük őket részletesebben. Az IP hálózatban történő bekapcsolása után az első pillanatban az IC belső generátora még nem működik, és ebben az üzemmódban nagyon kevés áramot fogyaszt az áramkörökből. Az IC ebben az üzemmódban való táplálásához elegendő az R2 ellenállásból nyert és a C2 kondenzátoron felhalmozott feszültség. Amikor ezeken a kondenzátorokon a feszültség eléri a 16 ... 18 V értéket, az IC generátor elindul, és elkezdi a CT vezérlő impulzusokat generálni a kimeneten. Feszültség jelenik meg a T1 transzformátor szekunder tekercsén, beleértve a 3-4 tekercset. Ezt a feszültséget a D3 impulzusdióda egyenirányítja, a C3 kondenzátor szűri, és a D2 diódán keresztül táplálja az IC tápáramkörébe. Általában egy D1 zener-dióda van az áramkörben, amely a feszültséget 18 ... 22 V-ra korlátozza. Miután az IC működési módba lépett, elkezdi nyomon követni a tápfeszültség változásait, ami az R3, R4 osztón keresztül a Vfb visszacsatoló bemenetre táplálják. A saját tápfeszültségének stabilizálásával az IC tulajdonképpen az összes többi feszültséget is stabilizálja, amely az impulzustranszformátor szekunder tekercséből származik.
A szekunder tekercsek áramköreiben fellépő rövidzárlatok esetén, például elektrolit kondenzátorok vagy diódák meghibásodása következtében, az impulzustranszformátor energiaveszteségei meredeken megnövekednek. Ennek eredményeként a 3-4 tekercsekből kapott feszültség nem elegendő az IC normál működésének fenntartásához. A belső oszcillátor kikapcsol, az IC kimenetén alacsony szintű feszültség jelenik meg, ami a CT-t zárt állapotba hozza, és a mikroáramkör ismét alacsony fogyasztású üzemmódba kerül. Egy idő után tápfeszültsége olyan szintre emelkedik, amely elegendő a belső generátor elindításához, és a folyamat megismétlődik. Ebben az esetben jellegzetes kattanások (kattanások) hallhatók a transzformátorból, amelyek ismétlődési periódusát a C2 kondenzátor és az R2 ellenállás értékei határozzák meg.
A tápegység javítása során néha előfordulnak olyan helyzetek, amikor jellegzetes ketyegést hallat a transzformátor, de a szekunder áramkörök alapos ellenőrzése azt mutatja, hogy nincs bennük rövidzárlat. Ebben az esetben ellenőriznie kell magának az IC-nek az áramköreit. Például a szerző gyakorlatában előfordultak olyan esetek, amikor a C3 kondenzátor elromlott. A tápegység ilyen viselkedésének gyakori oka a D3 egyenirányító dióda vagy a D2 szétválasztó dióda megszakadása.
Ha egy nagy teljesítményű CT elromlik, általában az IC-vel együtt kell cserélni. A helyzet az, hogy a CT kapuja egy nagyon kis értékű ellenálláson keresztül csatlakozik az IC kimenetéhez, és a CT meghibásodása esetén a transzformátor primer tekercséből nagy feszültség lép be a kimenetbe. az IC. A szerző határozottan javasolja, hogy a CT meghibásodása esetén az IC-vel együtt cseréljék ki, szerencsére alacsony a költsége. Ellenkező esetben fennáll egy új CT „megölésének” veszélye, mert ha egy törött IC-kimenetből származó magas feszültség hosszú ideig jelen van a kapuján, akkor az túlmelegedés miatt meghibásodik.
Ennek az IP-nek néhány egyéb jellemzője is feltűnt. Különösen a CT meghibásodása során az R10 ellenállás a forrásáramkörben nagyon gyakran kiég. Ennek az ellenállásnak a cseréjekor be kell tartania a 0,33 ... 0,5 Ohm névleges értéket. Különösen veszélyes az ellenállás túlértékelése. Ebben az esetben, amint azt a gyakorlat megmutatta, az IP hálózatba való első bekapcsolásakor mind a mikroáramkör, mind a tranzisztor meghibásodik.
Egyes esetekben az IP meghibásodása a D1 zener-dióda meghibásodása miatt következik be az IC tápellátási áramkörében. Ebben az esetben az IC és a CT általában működőképes marad, csak a zener diódát kell cserélni. A zener-dióda megszakadása esetén mind az IC, mind a CT gyakran meghibásodik. Csereként a szerző a hazai KS522 zener diódák használatát javasolja fémházban. A hibás szabványos zener-dióda megharapása vagy forrasztása után a KS522-t az anóddal az IC 5-ös kivezetésére, a katódot az IC 7-es kivezetésére forraszthatja. Általában egy ilyen csere után hasonló meghibásodások már nem fordulnak elő.
Figyelni kell az IP kimeneti feszültségének beállítására használt potenciométer állapotára, ha van ilyen az áramkörben. A fenti áramkörben nincs, de nem nehéz bevezetni az R3 és R4 ellenállások résbe helyezésével. Az IC 2. érintkezőjét ennek a potenciométernek a csúszkájához kell csatlakoztatni. Megjegyzem, bizonyos esetekben az ilyen finomítás egyszerűen szükséges. Néha az IC cseréje után az SP kimeneti feszültségei túl magasak vagy túl alacsonyak, és nincs beállítás. Ebben az esetben bekapcsolhatja a potenciométert a fent említett módon, vagy kiválaszthatja az R3 ellenállás értékét.
A szerző megfigyelése szerint, ha jó minőségű alkatrészeket használnak az IP-ben, és nem üzemeltetik extrém körülmények között, akkor a megbízhatósága meglehetősen magas. Egyes esetekben az IP megbízhatósága javítható egy kissé nagyobb névleges R1 ellenállással, például 10 ... 15 ohm. Ebben az esetben a bekapcsolási tranziensek sokkal lazábbak. Videomonitorokban és TV-kben ezt a kineszkóp lemágnesezési áramkörének befolyásolása nélkül kell megtenni, azaz az ellenállást semmi esetre sem szabad belefoglalni a közös tápáramkör szakadásába, hanem csak magának az IP-nek a csatlakozási áramkörébe.
Alekszej Kalinin
"Elektronikus berendezések javítása"

Furcsának tűnhet, de néhány fejlesztő nem ismeri az ilyen mikroáramköröket. Az ismerős mérnökök által feltett kérdésre: "Mit jelent az "áram"? - a legérthetőbb tanács az adatlap elolvasása volt. Én is így tettem. Épületi tápegységekhez készült, a jelenlegi PWM-ek különböző automatizálási rendszerekben is használhatók, szabályozók, sőt a gyerekjátékok terén Legalábbis az érdeklődésem pontosan ezen az alapon kelt fel irántuk.

Az alacsony költség és az érdekes áramkör-kialakítás kombinációja lehetővé teszi, hogy minden alkalommal felhasználja őket. Egyébként a költségekről. Az UC 2843 ára körülbelül 19 rubel a kiskereskedelemben, UC 2844 - 26, UC 3843 - 14-16, UC 3845 - 16-20.

Mik ezek az "állatok"? Az UC1842/3/4/5, UC2842/3/4/5, UC3842/3/4/5 mikroáramkörök családja - valójában ugyanaz a kristály, különböző hőmérsékleti tartományokban, különböző be- és kikapcsolási küszöbökön való működésre adaptálva, külön vagy közös végfokozattal és teljesítménykimenetekkel, valamint eltérő maximális munkaciklussal.

Minden eszköznek több verziója van. A változatot a számok után betű jelzi (1-3. ábra). Az N, J és D8 opciók (1. ábra) 8 tűs DIP- vagy SOIC-csomagot használnak. Ezzel egyidejűleg az n-p-n-kaszkád kimeneti totem felső tranzisztorának kollektora a pozitív teljesítmény terminálhoz, a kimeneti fokozat alsó tranzisztorának emittere pedig a testkapocshoz csatlakozik. A D, W (SOIC-14, CFP-14 esetek) (2. ábra) és Q (PLCC-20D eset) (3. ábra) opcióknál a kimeneti totemfokozat felső tranzisztorának kollektora és a kimeneti totemfokozat emittere. A kimeneti fokozat alsó tranzisztorainak saját következtetéseik vannak. Elvileg itt van a családon belüli eszközök közötti különbségek teljes skálája.

1. táblázat: UC1842/3/4/5, UC2842/3/4/5, UC3842/3/4/5 chipcsalád

Eszköztípus	Hőmérséklet tartomány, °C	Ki-be feszültség, V	Maximális munkaciklus, %
UC1842	–55...+125	16/10	100
UC1843	–55...+125	8,4/7,6	100
UC1844	–55...+125	16/10	50
UC1845	–55...+125	8,4/7,6	50
UC2842	–40...+85	16/10	100
UC2843	–40...+85	8,4/7,6	100
UC2844	–40...+85	16/10	50
UC2845	–40...+85	8,4/7,6	50
UC3842	0...+70	16/10	100
UC3843	0...+70	8,4/7,6	100
UC3844	0...+70	16/10	50
UC3845	0...+70	8,4/7,6	50

Tekintsük a 4. és 5. ábrán látható alapkristályok blokkdiagramját. A 4. ábra a 8 tűs, az 5. ábra pedig a 14 és 20 elvezetéses csomagokat mutatja.

A mikroáramkörök védőlekapcsoló egységet tartalmaznak, ha a tápfeszültség csökken. A blokk egy Schmitt triggerből, differenciális bemenetekkel és egy referencia feszültségforrásból áll. Ez a blokk RS flip-flop segítségével egy közös 5 V-os feszültségreferenciát vezérel.Ez a forrás saját kimenettel rendelkezik, és akár 50 mA áramot biztosít. Rövidzárlatos üzemmódban akár 100 mA áram leadására is képes. A védőleállító egység működésének küszöbértékeit az 1. táblázat mutatja. Egyébként az "áram" definíciója ezek a PWM vezérlők pontosan ennek a nagyon védő leállító egységnek köszönhetően kapták meg (6. ábra). A mikroáramkörök körülbelül 1 mA áramfelvételnél kezdenek működni, és nagyfeszültségű forrásból áramot engednek az ellenállások láncán keresztül, a lényeg az, hogy egy sor üzemi áramot és feszültséget biztosítsanak a teljesítménykimenetek mentén. Ebből a célból a plusz és a földelő lábak közé 34 V áttörési feszültségű Zener diódát kötnek, a chipen a védőleállító egységen kívül belső előfeszítő áramkör és logikai tápáramkör is készül. És természetesen az ilyen eszközök nélkülözhetetlen része az impulzusgenerátor. Egy kimenettel rendelkezik egy időzítő RC áramkör csatlakoztatásához (7. ábra). A minimális gyakoriságra nincs korlátozás. A generátor maximális frekvenciája 500 kHz. Az oszcillátor frekvenciáját hozzávetőlegesen a következő képlettel számítjuk ki:

A kifejezés R T >5 kOhm esetén érvényes. Az időzítő RC áramkör bekötését, valamint a munkaciklus kondenzátor kapacitásától, valamint az ellenállás ellenállásától és a kondenzátor kapacitásától való frekvencia függésének grafikonjait a 7. ábra mutatja. A chipen hibaerősítő található (8. ábra), melynek nem invertáló bemenete 2,5 V-os belső feszültségforráson "ül", az invertáló bemenet pedig saját kimenettel rendelkezik, amely visszacsatoló bemenetként szolgál. Ennek az erősítőnek a kimenete az 1. érintkezőhöz és egy szintváltó áramkörön keresztül az áramkorlátozó komparátor invertáló bemenetéhez csatlakozik. Az áramkorlátozó komparátor nem invertáló bemenete külön kimenetre kerül, és egy külső árammérő ellenálláshoz (9. ábra) csatlakozik, amelyen keresztül a terhelési áram folyik. Ennek az ellenállásnak az értéke és ennek megfelelően a rajta lévő feszültségesés határozza meg a vezérlő által vezérelt erős külső kapcsolón átfolyó korlátozó áramot. További chipen lévő eszközök az RS reteszt és a gém. Ezek együttesen biztosítják az impulzusszélesség modulációját a hibaerősítő feszültségétől és az áramkomparátor jelétől függően. Ezenkívül az UC X844 / 5 mikroáramkörök T-flip-floppal rendelkeznek, amely 50%-os maximális terhelhetőséget biztosít.

És végül a totem kimeneti szakasza. Két n-p-n-tranzisztorból áll. A végfok maximális árama ±1 A. Egy ilyen végfok biztosíthatja egy nagy teljesítményű MOSFET normális működését megfelelő frekvencián, ha a mikroáramköröket feszültségátalakítóban használják, vagy közvetlenül kapcsolják a terhelést. Ha ezek a tranzisztorok 8 tűs csomagban készülnek, akkor a tápcsatlakozókhoz csatlakoznak, és ha egy 14-20 tűs csomagban, akkor, mint fentebb említettük, a kaszkád teljesítménynek külön kimenetei vannak. Ez a csatlakozás nagy rugalmasságot biztosít az alkalmazás során.

A chipek távolról be- és kikapcsolhatók. Erre külön kimenetek nincsenek, de a mikroáramkör belső felépítését figyelembe véve ez a funkció kétféleképpen is megvalósítható (10. ábra). Az első módszer a 3. (8 tűs csomag), 5 (14 tűs csomag) vagy 7 (20 tűs csomag) 1 V-nál nagyobb feszültséggel történő feszültség alkalmazása. A második módszer a feszültség csökkentése 1 (8 és 14 tűs csomag) vagy 2 (20 tűs csomag) kimenet földszintre egy diódapár vagy egy tranzisztor feszültségének értékével. Ezek a módszerek kikapcsolják az áramkomparátort, ami visszaállítja a kimeneti reteszt. A reteszelő jel domináns a kapunál, és átmegy a végfokozatba, bekapcsolja az alsó tranzisztort, majd kikapcsolja a felsőt. Így a mikroáramkör kimenetén alacsony szintű feszültség jelenik meg. A kimenet állapota mindaddig nem változik, amíg ezeken a bemeneteken a feszültség az első esetben az áram-összehasonlító küszöb alá nem csökken, a második esetben pedig leállítja a hibaerősítő kimenetének söntölését. A 6. ábrán látható első módszer alkalmas a tápellátás be- és kikapcsolására. Végül is a tirisztor nyitva lesz, amíg a feszültség nullára nem esik, és amikor újra bekapcsolják, minden úgy fog működni, mint korábban. Meg kell jegyezni, hogy mindkét módszert a gyártó javasolta.

Maximálisan megengedett paraméterek:

2. táblázat: UC1842/3/4/5, UC2842/3/4/5, UC3842/3/4/5 vezérlők elektromos paraméterei

Paraméter	Mérési feltételek	UC1842/3/4/5, UC2842/3/4/5			UC3842/3/4/5			Mértékegység.
Paraméter	Mérési feltételek	min.	típus.	Max.	min.	típus.	Max.	Mértékegység.
Referencia feszültségforrás:
kimeneti feszültség	T cr \u003d 25 ° C, I out = 1 mA	4,95	5,00	5,05	4,90	5,00	5,10	BAN BEN
kimeneti instabilitás	12 .U táp 25 V		6	20		6	20	mV
jelenlegi instabilitás	1.I ki.20mA		6	25		6	25	mV
hőmérsékleti instabilitás			0,2	0,4		0,2	0,4	mV/°C
kimeneti feszültség terjedése		4,9		5,1	4,82		5,18	BAN BEN
kimeneti záróáram		–30	–100	–180	–30	–100	–180	mA
Óra generátor:
frekvencia terjedése	Tcr \u003d 25 ° С	47	52	57	47	52	57	kHz
feszültség instabilitás	12 .U táp 25 V		0,2	1		0,2	1	%
hőmérsékleti instabilitás	T min T amb T max		5			5		%
amplitúdó	4. tű (8 tűs csomag)		1,7			1,7		BAN BEN
Hiba az erősítő áramkörében:
bemeneti feszültség	U 1. érintkező = 2,5 V	2,45	2,50	2,55	2,42	2,50	2,58	BAN BEN
bemeneti áram			-0,3	–1		–0,3	-0,2	uA
egységerősítési frekvencia	Tcr \u003d 25 ° С		0,7	1		0,7	1	MHz
OSS	12 .U táp 25 V	60	70		60	70		dB
kimeneti süllyesztő áram	U pin 2 = 2,7 V, U pin 1 = 1,1 V	2	6		2	6		mA
kimeneti szivárgási áram	U pin 2 = 2,3 V, U pin 1 = 5 V	0,5	0,8		–0,5	–0,8		mA
Uout.max.	U-csap 2 = 2,3 V, RL = 15 kOhm a földhöz.	5	6		5	6		BAN BEN
Uout.min.	U 2. érintkező \u003d 2,7 V, RL = 15 kOhm a 8. érintkezőn		0,7	1,1		0,7	1,1	BAN BEN
Áramérzékelő áramkör:
lejtő	U vyv.2 \u003d 0, a képlet alább látható	2,85	3	3,15	2,85	3	3,15	I/O
max bemenet	U tű 1 = 5 V, U érintkező 2 = 0 V	0,9	1	1,1	0,9	1	1,1	BAN BEN
OSS	12 .U táp 25 V, U kimenet 2 = 0 V		70			70		dB
bemeneti áram			–2	–10		–2	–10	uA
jel késleltetés	U-csap 3 = 0 -2 V		150	300		150	300	ns
Kimeneti szakasz:
feszültségesés az alsó tranzisztoron	Kimentem = 20 mA		0,1	0,4		0,1	0,4	BAN BEN
feszültségesés az alsó tranzisztoron	Kilépek = 200 mA		1,5	2,2		1,5	2,2	BAN BEN
feszültségesés a felső tranzisztoron	Kimentem = 20 mA	13	13,5		13	13,5		BAN BEN
feszültségesés a felső tranzisztoron	Kilépek = 200 mA	12	13,5		12	13,5		BAN BEN
kapcsolási idő le / fel	T cr \u003d 25 ° С, СL \u003d 1 nF		50	150		50	150	ns
kapcsolási idő fel/le	T cr \u003d 25 ° С, СL \u003d 1 nF		50	150		50	150	ns
PWM modulátor:
maximális munkaciklus	UCX842/3	95	97	100	95	97	100	%
maximális munkaciklus	UCX844/5	46	48	50	47	48	50	%
minimális munkaciklus			0			0		%
Működés a fogyasztott áramról:
áramot téve			0,5	1		0,5	1	mA
üzemi áram	U vyv.2 \u003d U vyv.3 \u003d 0 V		11	17		11	17	mA
zener feszültség	I pot = 25 mA	30	34		30	34		BAN BEN

Tápfeszültség (alacsony impedanciájú forrás) - 30 V;
Tápfeszültség (legfeljebb 30 mA leadására képes forrás) - belső korlátozó;
Kimeneti áram - ±1 A;
Maximális bemeneti feszültség az analóg bemeneteken (2,3 érintkező; 8 tűs ház) - -0,3 és +6,3 V között;
A hibaerősítő maximális bemenő árama 10 mA;
Maximális teljesítmény disszipáció tcorp 25 °С-on: DIL-8 - 1 W SOIC-14 - 725 mW;
Forrasztási hőmérséklet (legfeljebb 10 s) - 300 °C.

Bővebb információ a gyártó honlapján található.

Az UC3842 és UC3843 chipeken alapuló tápegységek vázlatai és nyomtatott áramköri lapjai

Az UC384x sorozat kapcsolóüzemű tápegységeinek építéséhez használt chipek népszerűsége a híres TL494-hez hasonlítható. Nyolctűs kiszerelésben kaphatók, az ilyen tápegységekhez való nyomtatott áramköri lapok pedig nagyon kompaktak és egyoldalasak. A hozzájuk tartozó áramkörök már régóta hibakeresésre kerültek, minden funkció ismert. Ezért ezek a mikroáramkörök a TOPSwitch-el együtt használhatók.

Tehát az első áramkör egy 80 W-os tápegység. Forrás:

Igazából az áramkör gyakorlatilag az adatlapból van.

kattints a kinagyításhoz
A nyomtatott áramköri lap meglehetősen kompakt.

PCB fájl: uc3842_pcb.lay6

Ebben az áramkörben a szerző úgy döntött, hogy az interferencia elkerülése érdekében nem használja a hibaerősítő bemenetét annak nagy bemeneti ellenállása miatt. Ehelyett a visszacsatoló jel egy komparátorhoz van csatlakoztatva. A mikroáramkör 6. kimenetén található Schottky-dióda megakadályozza az esetleges negatív polaritású feszültséglökéseket, amelyek a mikroáramkör sajátosságaiból származhatnak. A transzformátor induktív túlfeszültségének csökkentése érdekében a primer tekercs szelvényezett, és két félből áll, amelyeket egy szekunder fél választ el. A tekercselés szigetelésére a legnagyobb figyelmet kell fordítani. Ha olyan magot használ, amelynek középső magjában rés van, a külső interferencia minimális legyen. Egy 0,5 ohmos ellenállású áramsönt a diagramon feltüntetett 4N60 tranzisztorral körülbelül 75 W-ra korlátozza a teljesítményt. A snubber SMD ellenállásokat használ, amelyek párhuzamosan vannak kötve, mert. jelentős mennyiségű energiát szabadítanak fel hő formájában. Ez a snubber helyettesíthető diódával és 200 voltos zener diódával (supresszor), de azt mondják, hogy ez növeli a tápegység impulzuszaj mennyiségét. A nyomtatott áramköri lapon helyet kapott a LED, ami a diagramon nem látszik. A kimenettel párhuzamosan egy terhelési ellenállást is hozzá kell adni, mint pl alapjáraton a tápegység kiszámíthatatlanul tud viselkedni. A legtöbb kimeneti elem a táblán függőlegesen van felszerelve. A mikroáramkör tápellátását a visszatérő löketnél eltávolítják, ezért a blokk állíthatóvá alakításakor meg kell változtatni a mikroáramkör táptekercsének fázisát, és újra kell számolni a fordulatszámát, mint egy előre.

A következő kapcsolási rajz és PCB ebből a forrásból származik:

A tábla méretei kicsit nagyobbak, de itt egy kicsit nagyobb hálózati elektrolitnak van helye.

A séma szinte hasonló az előzőhöz:

kattints a kinagyításhoz
A lapon van egy trimmer ellenállás a kimeneti feszültség beállításához. Hasonlóképpen, az IC a fordított táptekercsről táplálkozik, ami problémákat okozhat a tápegység kimeneti feszültségének széles skálájával. Ennek elkerülése érdekében meg kell változtatni ennek a tekercsnek a fázisát, és a mikroáramkört előre kell táplálni.

PCB fájl: uc3843_pcb.dip

Az UC384x sorozat mikroáramkörei felcserélhetők, de csere előtt ellenőrizni kell, hogyan számítják ki a frekvenciát egy adott mikroáramkörre (a képletek eltérőek), és mi a maximális munkaciklus - felével különböznek.

A transzformátor tekercseinek kiszámításához használhatja a Flyback 8.1 programot. A mikroáramkör tápegység tekercsének fordulatszáma előre mozgásban a fordulatok és a voltok arányával határozható meg.

Ehhez a munkához a következő eszközökre lesz szüksége:

1) multiméter (voltmérő és ohmmérő);

2) oszcilloszkóp;

3) stabilizált tápegység (áramforrás), lehetőleg legfeljebb 20-30 V feszültséggel szabályozva.

Két fő módja van a mikroáramkör állapotának ellenőrzésének:

ellenőrizze a mikroáramkör kimeneti ellenállását;

mikrochip szimuláció.

A működési diagram az 1. ábrán, az érintkezők elhelyezkedése és rendeltetése a 2. ábrán látható.

A mikroáramkör kimeneti ellenállásának ellenőrzése

A mikroáramkör kimeneti impedanciájának végtelenül nagynak kell lennie, mivel a végfokozata egy kvázi komplementer erősítő.

Így ha a mikroáramkör kimeneti ellenállása nagyon kicsi, vagy nullához közeli értéke van, akkor hibásnak tekinthető.

A mikroáramkör működésének modellezése

Az ilyen ellenőrzést a mikroáramkör áramforrásból történő forrasztása nélkül hajtják végre. Diagnosztika előtt a tápfeszültséget le kell kapcsolni!

A teszt lényege, hogy a mikroáramkört külső forrásból táplálják, és jellemző jeleit (amplitúdója és alakja) oszcilloszkóp és voltmérő segítségével elemzik.

A munkafolyamat a következő lépéseket tartalmazza:

1) Húzza ki a monitort a váltakozó áramú hálózatból (húzza ki a tápkábelt).

3) Voltmérővel (vagy oszcilloszkóppal) mérje meg a feszültséget a mikroáramkör 8-as érintkezőjén (VREF). +5 V DC stabilizált referenciafeszültségnek kell lennie.

6) A külső áramforrás kimeneti feszültségének változtatásával győződjön meg arról, hogy a 4-es érintkező fűrészfog-feszültségének amplitúdója és frekvenciája stabil.

7) Oszcilloszkóp segítségével ellenőrizze, hogy vannak-e téglalap alakú impulzusok a mikroáramkör 6. érintkezőjén (OUT) (kimeneti vezérlő impulzusok).

Ha ezek a jelek mindegyike jelen van és a fenti szabályoknak megfelelően viselkedik, akkor megállapíthatjuk, hogy a mikroáramkör jó állapotban van, és megfelelően működik.

PWM vezérlő chip UC A 3842 a leggyakoribb a monitor tápegységeinek építésekor. Ezenkívül ezeket a mikroáramköröket kapcsolási feszültségszabályozók építésére használják a monitorok vízszintes szkennereiben, amelyek egyszerre nagyfeszültségű stabilizátorok és raszterkorrekciós áramkörök. Forgács UC A 3842-t gyakran használják kulcstranzisztorok vezérlésére a rendszer tápegységeiben (egyciklusú) és a nyomtató tápegységeiben. Egyszóval ez a cikk minden szakember számára érdekes lesz, így vagy úgy, hogy az áramforrásokhoz kapcsolódik.

Mikrochip meghibásodás UC A 3842 a gyakorlatban gyakran előfordul. Ezenkívül, amint az ilyen meghibásodások statisztikái mutatják, egy erős térhatású tranzisztor meghibásodása, amelyet ez a mikroáramkör vezérel, a mikroáramkör meghibásodásának oka. Ezért a tápegység teljesítménytranzisztorának meghibásodás esetén történő cseréjekor erősen ajánlott az UC 3842 vezérlőchip ellenőrzése.

Ehhez a munkához a következő eszközökre lesz szüksége:

1) multiméter (voltmérő és ohmmérő);

2) oszcilloszkóp;

3) stabilizált tápegység (áramforrás), lehetőleg legfeljebb 20-30 V feszültséggel szabályozva.

Két fő módja van a mikroáramkör állapotának ellenőrzésének:

- ellenőrizze a mikroáramkör kimeneti ellenállását;

- mikrochip szimuláció.

A működési diagram az 1. ábrán, az érintkezők elhelyezkedése és rendeltetése a 2. ábrán látható.

A mikroáramkör kimeneti ellenállásának ellenőrzése

A mikroáramkör kimeneti impedanciájának végtelenül nagynak kell lennie, mivel a végfokozata egy kvázi komplementer erősítő.

A kimeneti ellenállást egy ohmmérővel ellenőrizheti az 5-ös érintkezők között ( GND) és 6 (OUT ) mikroáramkörök (3. ábra), és a mérőeszköz csatlakozásának polaritása nem számít. Az ilyen mérést legjobban forrasztott mikroáramkörrel lehet elvégezni. A mikroáramkör meghibásodása esetén ez az ellenállás több ohmos lesz.

Így ha a mikroáramkör kimeneti ellenállása nagyon kicsi, vagy nullához közeli értéke van, akkor hibásnak tekinthető.

A mikroáramkör működésének modellezése

Az ilyen ellenőrzést a mikroáramkör áramforrásból történő forrasztása nélkül hajtják végre. Diagnosztika előtt a tápfeszültséget le kell kapcsolni!

A teszt lényege, hogy a mikroáramkört külső forrásból táplálják, és jellemző jeleit (amplitúdója és alakja) oszcilloszkóp és voltmérő segítségével elemzik.

A munkafolyamat a következő lépéseket tartalmazza:

1) Húzza ki a monitort a váltakozó áramú hálózatból (húzza ki a tápkábelt).

3) Voltmérővel (vagy oszcilloszkóppal) mérje meg a feszültséget a 8-as érintkezőn ( vref) mikroáramkörök. +5 VDC stabilizált referenciafeszültségnek kell lennie.

5) Oszcilloszkóp segítségével ellenőrizze a jelet a 4-es érintkezőn ( CR ). Működő mikroáramkör és külső áramkörei esetén ezen az érintkezőn lineárisan változó feszültség (fűrészfog) lesz.

6) A külső áramforrás kimeneti feszültségének változtatásával győződjön meg arról, hogy a 4-es érintkező fűrészfog-feszültségének amplitúdója és frekvenciája stabil.

7) Oszcilloszkóp segítségével ellenőrizze, hogy vannak-e négyszöghullám-impulzusok a 6. érintkezőn ( KI ) mikroáramkörök (kimeneti vezérlő impulzusok).

Ha ezek a jelek mindegyike jelen van és a fenti szabályoknak megfelelően viselkedik, akkor megállapíthatjuk, hogy a mikroáramkör jó állapotban van, és megfelelően működik.

Befejezésül szeretném megjegyezni, hogy a gyakorlatban nem csak a mikroáramkör, hanem a kimeneti áramkörök elemeinek működőképességét is érdemes ellenőrizni (3. ábra). Az első az ellenállások. R 1 és R 2, D 1 dióda, Zener dióda ZD 1, R 3 és R ellenállások 4, amelyek áramvédelmi jelet képeznek. Ezek az elemek gyakran hibásnak bizonyulnak a teljesítménytranzisztor meghibásodása során.