Uc3842 شرح اصل عملیات. توضیحات UC3842، اصل عملیات، نمودار اتصال. سوئیچینگ منابع تغذیه بر اساس تراشه UC3842

UC3845
اصل عملیات

صادقانه بگویم، اولین بار شکست UC3845 امکان پذیر نبود - اعتماد به نفس یک شوخی بی رحمانه بازی کرد. با این حال، با تجربه، تصمیم گرفتم در نهایت آن را بفهمم - تراشه آنقدر بزرگ نیست - فقط 8 پایه دارد. جا دارد از مشترکینم تشکر ویژه کنم که کنار نگذاشتند و توضیحاتی دادند، حتی یک مقاله نسبتاً مفصل از طریق ایمیل و یک قطعه از مدل را در Microcap ارسال کردند. بسیار از شما متشکرم .
با استفاده از لینک ها و مطالب ارسال شده، یکی دو شب نشستم و به طور کلی، همه پازل ها با هم جا می شدند، هرچند معلوم شد که برخی از سلول ها خالی هستند. اما اول از همه ...
امکان مونتاژ آنالوگ UC3845 با استفاده از عناصر منطقی در Microcap 8 و 9 وجود نداشت - عناصر منطقی به شدت به منبع تغذیه پنج ولتی متصل هستند و این شبیه سازها مشکلات مزمن با نوسان خود را دارند. Microcap 11 نتایج مشابهی را نشان داد:

فقط یک گزینه باقی مانده بود - Multisim. نسخه 12 حتی با محلی سازی پیدا شد. من مدت زیادی است که از Multisim استفاده نکرده ام، بنابراین مجبور شدم سرهم کنم. اولین چیزی که من را خوشحال کرد این بود که Multisim یک کتابخانه جداگانه برای منطق پنج ولت و یک کتابخانه جداگانه برای منطق پانزده ولت دارد. به طور کلی، با غم و اندوه به نصف، معلوم شد که این گزینه کم و بیش قابل اجرا است، و نشانه هایی از زندگی را نشان می دهد، اما نمی خواست دقیقاً همانطور که یک میکرو مدار واقعی رفتار می کند، مهم نیست که چقدر سعی کردم آن را متقاعد کنم. . اولاً، مدل‌ها سطح را نسبت به صفر واقعی اندازه‌گیری نمی‌کنند، بنابراین یک منبع اضافی از ولتاژ بایاس منفی باید معرفی شود. اما در این مورد آنها باید با جزئیات توضیح دهند که چیست و چرا، اما من می خواستم تا حد امکان به ریزمدار واقعی نزدیک باشم.

با جستجو در اینترنت، یک طرح آماده پیدا کردم، اما برای Multisim 13. گزینه 14 را دانلود کردم، مدل را باز کردم و حتی کار کرد، اما شادی زیاد طول نکشید. علیرغم وجود دوازدهمین و چهاردهمین Multisim خود ریزمدار UC3845 و آنالوگ های آن در خود کتابخانه ها، به سرعت مشخص شد که مدل ریز مدار اجازه نمی دهد همه گزینه ها را برای روشن کردن این ریز مدار کار کند. به طور خاص، محدود کردن جریان و تنظیم ولتاژ خروجی کاملاً قابل اعتماد کار می کند (اگرچه اغلب از شبیه سازی خارج می شود)، اما ریز مدار از استفاده از اعمال خطای زمین در خروجی تقویت کننده خودداری کرد.

به طور کلی، اگرچه گاری حرکت کرد، اما راه دوری را طی نکرد. تنها یک گزینه باقی مانده بود - چاپ برگه داده در UC3845 و یک برد با سیم کشی. برای اینکه با شبیه‌سازی بار و شبیه‌سازی محدود کردن جریان غافل نشوم، تصمیم گرفتم یک میکروبوستر بسازم و از آن برای بررسی اینکه واقعاً چه اتفاقی برای ریزمدار تحت یک یا نوع دیگری از گنجاندن و استفاده می‌افتد، استفاده کنم.
ابتدا یک توضیح مختصر:
ریزمدار UC3845 واقعاً سزاوار توجه طراحان منابع تغذیه با قدرت ها و اهداف مختلف است؛ تعدادی تقریباً آنالوگ دارد. تقریباً به این دلیل که هنگام تعویض یک تراشه روی یک برد، نیازی به تغییر چیز دیگری ندارید، اما تغییر دمای محیط می تواند مشکلاتی ایجاد کند. و برخی از گزینه های فرعی به هیچ وجه نمی توانند به عنوان جایگزین مستقیم استفاده شوند.

ولتاژ
روشن کردن - 16 ولت،
خاموش - 10 ولت
ولتاژ
روشن - 8.4 ولت،
خاموش - 7.6 ولت
دمای کاری پر کردن COF
UC1842 UC1843 -55°С... +125°С تا 100٪
UC2842 UC2843 -40°С... +85°С
UC3842 UC3843 0°С... +70°С
UC1844 UC1845 -55°С... +125°С حداکثر تا 50٪
UC2844 UC2845 -40°С... +85°С
UC3844 UC3845 0°С... +70°С

بر اساس جدول بالا، واضح است که UC3845 با بهترین نسخه این ریز مدار فاصله دارد، زیرا حد دمای پایین آن به صفر درجه محدود شده است. دلیل آن کاملاً ساده است - همه دستگاه جوش را در یک اتاق گرم ذخیره نمی کنند و زمانی ممکن است که شما نیاز به جوشکاری چیزی در خارج از فصل داشته باشید ، اما جوشکار یا روشن نمی شود یا به سادگی منفجر می شود. نه، برای خرد کردن، حتی قطعات ترانزیستور قدرت نیز بعید است که از بین بروند، اما در هر صورت جوشکاری انجام نمی شود، و جوشکار نیز نیاز به تعمیر دارد. با مروری بر علی به این نتیجه رسیدم که مشکل کاملا قابل حل است. البته، UC3845 محبوب تر است و تعداد بیشتری از آنها در فروش وجود دارد، اما UC2845 نیز در فروش است:

UC2845 البته تا حدودی گران تر است، اما در هر صورت از ترانزیستور قدرت ONE ارزان تر است، بنابراین من شخصا یک دوجین UC2845 را سفارش دادم علیرغم اینکه هنوز 8 قطعه UC3845 در انبار موجود است. خوب، همانطور که شما می خواهید.
اکنون می توانیم در مورد خود میکرو مدار یا به طور دقیق تر در مورد اصل عملکرد آن صحبت کنیم. شکل زیر بلوک دیاگرام UC3845 را نشان می دهد، یعنی. با یک ماشه داخلی که اجازه نمی دهد مدت زمان پالس کنترل بیش از 50٪ دوره باشد:

ضمناً اگر روی عکس کلیک کنید در یک تب جدید باز می شود. پرش بین زبانه ها کاملاً راحت نیست، اما در هر صورت راحت تر از چرخاندن چرخ ماوس به عقب و جلو و بازگشت به تصویری است که به بالا رفته است.
تراشه کنترل دوگانه ولتاژ تغذیه را فراهم می کند. COMP1 ولتاژ تغذیه را به این صورت نظارت می کند و اگر کمتر از مقدار تنظیم شده باشد، فرمانی را صادر می کند که رگولاتور داخلی پنج ولتی را خاموش می کند. اگر ولتاژ منبع تغذیه از آستانه سوئیچینگ فراتر رود، تثبیت کننده داخلی باز می شود و ریز مدار شروع به کار می کند. دومین عنصری که بر منبع تغذیه نظارت می کند، عنصر DD1 است که در مواردی که ولتاژ مرجع با نرمال متفاوت است، یک صفر منطقی در خروجی تولید می کند. این صفر به اینورتر DD3 می رود و با تبدیل به یک منطقی به OR DD4 منطقی می رود. تقریباً در همه بلوک دیاگرام ها، این به سادگی یک ورودی معکوس دارد، اما من اینورتر را خارج از این عنصر منطقی قرار دادم - درک اصل عملکرد آسان تر است.
عنصر منطقی OR بر اساس اصل تعیین وجود یک منطقی در هر یک از ورودی های آن کار می کند. به همین دلیل است که به آن OR می گویند - اگر یک منطقی در ورودی 1، OR در ورودی 2، OR در ورودی 3، OR در ورودی 4 وجود داشته باشد، خروجی عنصر یک عنصر منطقی خواهد بود.
هنگامی که یک منطقی در اولین ورودی این جمع کننده تمام سیگنال های کنترلی ظاهر می شود، یک منطقی در خروجی مستقیم آن و یک صفر منطقی در خروجی معکوس آن ظاهر می شود. بر این اساس، ترانزیستور درایور بالایی بسته می شود و ترانزیستور پایینی باز می شود و در نتیجه ترانزیستور قدرت بسته می شود.
ریز مدار در این حالت خواهد بود تا زمانی که آنالایزر قدرت مرجع اجازه کار را بدهد و یک واحد منطقی در خروجی آن ظاهر شود که بعد از اینورتر DD3، عنصر خروجی DD4 را باز می کند.
فرض کنید منبع تغذیه ما عادی است و میکرو مدار شروع به کار می کند. اسیلاتور اصلی شروع به تولید پالس های کنترلی می کند. فرکانس این پالس ها به مقادیر مقاومت و خازن تنظیم فرکانس بستگی دارد. در اینجا یک اختلاف جزئی وجود دارد. به نظر می رسد که این تفاوت زیاد نیست، اما با این وجود وجود دارد و امکان دریافت چیزی وجود دارد که دقیقاً آن چیزی نیست که می خواستید، یعنی یک دستگاه بسیار داغ زمانی که یک میکرو مدار "سریع تر" از یک سازنده با یک میکرو مدار کندتر جایگزین شود. . زیباترین تصویر از وابستگی فرکانس به مقاومت مقاومت و ظرفیت خازن از تگزاس اینسترومنتز است:

همه چیز برای تولید کنندگان دیگر کمی متفاوت است:


وابستگی فرکانس به درجه بندی RC یک ریزمدار Fairchild


وابستگی فرکانس به رتبه بندی RC یک ریزمدار از STMicroelectronics


وابستگی فرکانس به رتبه بندی های RC یک ریزمدار از شرکت UNISONIC TECHNOLOGIES CO

ژنراتور ساعت پالس های نسبتاً کوتاهی را در قالب یک واحد منطقی تولید می کند. این تکانه ها به سه بلوک تقسیم می شوند:
1. همون جمع کننده نهایی DD4
2. D-trigger DD2
3. ماشه RS در DD5
ماشه DD2 فقط در ریزمدارهای زیر سری 44 و 45 موجود است. این باعث می شود که مدت زمان پالس کنترل بیش از 50٪ دوره نشود، زیرا با ورود هر لبه یک واحد منطقی از ژنراتور ساعت، آن را متوقف می کند. حالت خود را به عکس تغییر می دهد. با انجام این کار، فرکانس را به دو تقسیم می کند و صفر و یک را با مدت زمان مساوی تشکیل می دهد.
این به روشی نسبتاً ابتدایی اتفاق می افتد - با رسیدن هر لبه به ورودی ساعت C، ماشه اطلاعاتی را که در ورودی اطلاعات D قرار دارد را می نویسد و ورودی D به خروجی معکوس ریزمدار متصل می شود. به دلیل تاخیر داخلی، اطلاعات معکوس ثبت می شود. به عنوان مثال، خروجی معکوس دارای یک سطح صفر منطقی است. هنگامی که لبه پالس به ورودی C می رسد، ماشه موفق می شود قبل از اینکه صفر در خروجی مستقیم آن ظاهر شود، این صفر را ثبت کند. خوب، اگر خروجی مستقیم صفر باشد، خروجی معکوس یک خروجی منطقی خواهد بود. با رسیدن به لبه بعدی پالس ساعت، ماشه قبلاً یک واحد منطقی را در خود می نویسد که پس از چند نانوثانیه در خروجی ظاهر می شود. نوشتن یک منطقی منجر به ظهور یک صفر منطقی در خروجی معکوس تریگر می شود و این فرآیند از لبه بعدی پالس ساعت شروع به تکرار می کند.

به همین دلیل است که ریزمدارهای UC3844 و UC3845 دارای فرکانس خروجی هستند که 2 برابر کمتر از فرکانس UC3842 و UC3843 است - توسط ماشه مشترک است.
هنگامی که اولین پالس وارد ورودی تنظیمات واحد تریگر RS DD5 می شود، ماشه را به حالتی تغییر می دهد که خروجی مستقیم آن یک منطقی و خروجی معکوس آن صفر باشد. و تا زمانی که یکی در ورودی R ظاهر شود، ماشه DD5 در این حالت خواهد بود.
فرض کنید هیچ سیگنال کنترلی از خارج نداریم، سپس در خروجی تقویت کننده خطا OP1 یک ولتاژ نزدیک به ولتاژ مرجع ظاهر می شود - هیچ بازخوردی وجود ندارد، ورودی معکوس در هوا است و ورودی غیر معکوس با ولتاژ مرجع 2.5 ولت عرضه می شود.
در اینجا من فوراً رزرو می کنم - من شخصاً با این تقویت کننده خطا تا حدودی گیج شدم ، اما پس از مطالعه دقیقتر برگه داده و به لطف فشار دادن بینی مشترکان ، معلوم شد که خروجی این تقویت کننده کاملاً سنتی نیست. در مرحله خروجی OP1 تنها یک ترانزیستور وجود دارد که خروجی را به سیم مشترک متصل می کند. هنگامی که این ترانزیستور کمی باز یا کاملا بسته باشد، ولتاژ مثبت توسط یک ژنراتور جریان تولید می شود.
از خروجی OP1، ولتاژ از نوعی محدود کننده و تقسیم کننده ولتاژ 2R-R عبور می کند. علاوه بر این، همین باس دارای محدودیت ولتاژ 1 ولت است، به طوری که تحت هر شرایطی بیش از یک ولت به ورودی معکوس OP2 نمی رسد.
OP2 اساساً مقایسه‌کننده‌ای است که ولتاژها را در ورودی‌های خود مقایسه می‌کند، اما مقایسه‌کننده نیز مشکل است - یک تقویت‌کننده عملیاتی معمولی نمی‌تواند چنین ولتاژهای پایینی را از صفر تا یک ولت مقایسه کند. یک آپمپ معمولی یا به ولتاژ ورودی بالاتر یا یک طرف منفی ولتاژ تغذیه نیاز دارد، به عنوان مثال. ولتاژ دوقطبی همان مقایسه کننده به راحتی با تجزیه و تحلیل این ولتاژها کنار می آید، ممکن است برخی از عناصر بایاس در داخل وجود داشته باشد، اما ما واقعاً به نمودار مدار اهمیت نمی دهیم.
به طور کلی OP2 ولتاژ خروجی تقویت کننده خطا یا به طور دقیق تر ولتاژ باقیمانده که پس از عبور از تقسیم کننده بدست می آید را با ولتاژ سومین پایه ریز مدار مقایسه می کند (منظور بسته DIP-8 است).
اما در این لحظه از زمان، ما اصلاً چیزی روی پایه سوم نداریم و یک ولتاژ مثبت به ورودی معکوس اعمال می شود. طبیعتاً مقایسه کننده آن را معکوس می کند و یک صفر منطقی واضح در خروجی خود تشکیل می دهد که به هیچ وجه بر وضعیت ماشه RS DD5 تأثیر نمی گذارد.
در نتیجه اتفاقی که می افتد، در ورودی اول از بالا یک صفر منطقی داریم، DD4، چون منبع تغذیه ما نرمال است، در ورودی دوم پالس های کوتاهی از ژنراتور ساعت داریم، در ورودی سوم پالس داریم. از D-flip-flop DD2 که مدت زمان یکسانی صفر و یک دارند. در و در ورودی چهارم یک صفر منطقی از ماشه RS DD5 داریم. در نتیجه خروجی عنصر منطقی پالس های تولید شده توسط D-trigger DD2 را به طور کامل تکرار می کند. بنابراین، به محض ظاهر شدن یک منطقی در خروجی مستقیم DD4، ترانزیستور VT2 باز می شود. در عین حال خروجی معکوس دارای صفر منطقی خواهد بود و ترانزیستور VT1 بسته خواهد شد. به محض اینکه یک صفر منطقی در خروجی DD4 ظاهر شد، VT2 بسته می شود و خروجی معکوس DD4 VT1 را باز می کند که دلیل باز شدن ترانزیستور قدرت خواهد بود.
جریانی که VT1 و VT2 می توانند تحمل کنند یک آمپر است، بنابراین این ریزمدار می تواند ترانزیستورهای نسبتا قدرتمند MOSFET را بدون درایورهای اضافی با موفقیت کنترل کند.
به منظور درک دقیق نحوه تنظیم فرآیندهای موجود در منبع تغذیه، ساده ترین تقویت کننده مونتاژ شد، زیرا به کمترین تعداد قطعات سیم پیچ نیاز دارد. اولین حلقه سبز رنگی که به دست آمد گرفته شد و 30 دور روی آن پیچیدند. مقدار آن اصلا محاسبه نشده بود، فقط یک لایه سیم پیچ شده بود و نه بیشتر. من نگران مصرف نبودم - ریز مدار در طیف گسترده ای از فرکانس ها کار می کند و اگر با فرکانس های زیر 100 کیلوهرتز شروع کنید، این برای جلوگیری از ورود هسته به اشباع کافی است.

نتیجه مدار تقویت کننده زیر بود:


همه عناصر خارجی دارای پیشوند بیرون هستند، به این معنی که هستند خارج ازجزئیات ریز مدار
من بلافاصله توضیح خواهم داد که چه چیزی در این نمودار وجود دارد و چرا.
VT1 - پایه اساساً در هوا است ، انتهای آن برای قرار دادن جامپرها روی تخته لحیم می شود ، یعنی. پایه یا به زمین یا به اره ای که توسط خود تراشه تولید می شود وصل می شود. هیچ مقاومتی Rout 9 روی برد وجود ندارد - من حتی ضرورت آن را از دست دادم.
Optocoupler Uout 1 از تقویت کننده خطا OP1 برای تنظیم ولتاژ خروجی استفاده می کند، درجه تأثیر توسط مقاومت Rout 2 تنظیم می شود. Optocoupler Uout 2 ولتاژ خروجی را با دور زدن تقویت کننده خطا کنترل می کند، درجه تأثیر توسط مقاومت Rout 4 تنظیم می شود. یک مقاومت اندازه گیری جریان است که مخصوصاً در 2 اهم گرفته می شود تا ترانزیستور قدرت را حذف نکند. مسیر 13 - تنظیم آستانه حد فعلی. خوب، Rout 8 - تنظیم فرکانس ساعت خود کنترلر.

ترانزیستور قدرت چیزی است که از مبدل ماشینی که یک بار در حال تعمیر بود لحیم شده است - یک بازو شعله ور شد، من همه ترانزیستورها را عوض کردم (چرا همه پاسخ اینجاست) و این به اصطلاح یک تسلیم است. بنابراین من نمی دانم چیست - کتیبه بسیار فرسوده است، به طور کلی چیزی در حدود 40-50 آمپر است.
بار نوع روت 15 - 2 وات در 150 اهم، اما معلوم شد که 2 وات کافی نیست. شما باید یا مقاومت را افزایش دهید یا قدرت مقاومت را افزایش دهید - اگر برای 5-10 دقیقه کار کند شروع به بوی بد می کند.
VDout 1 - برای حذف تأثیر برق اصلی بر روی عملکرد کنترلر (به نظر می رسد HER104 ضربه خورده است)، VDout 2 - HER308، خوب، به طوری که اگر مشکلی پیش آمد بلافاصله خاموش نشود.
زمانی که برد از قبل لحیم شده بود متوجه نیاز به مقاومت R9 شدم. در اصل، این مقاومت همچنان باید انتخاب شود، اما این برای کسانی که واقعاً می خواهند از روش تثبیت رله در حالت بیکار خلاص شوند، کاملا اختیاری است. در این مورد کمی بعد بیشتر می شود، اما فعلاً این مقاومت را در کنار مسیرها چسباندم:

شروع اول - موتورها همهکانکتورهای بین خطی باید به زمین وصل شوند، یعنی روی مدار تأثیری ندارند. موتور Rout 8 طوری نصب شده است که مقاومت این مقاومت 2-3 کیلو اهم باشد، از آنجایی که خازن 2.2 nF است، فرکانس باید حدود 300 کیلوهرتز فرد باشد، بنابراین در خروجی UC3845 چیزی در حدود 150 کیلوهرتز خواهیم داشت. .

فرکانس را در خروجی خود ریز مدار بررسی می کنیم - این دقیق تر است، زیرا سیگنال توسط فرآیندهای شوک از سلف به هم ریخته نمی شود. برای تایید تفاوت بین فرکانس تولید و فرکانس تبدیل، پرتو زرد را به پایه 4 می‌زنیم و می‌بینیم که فرکانس 2 برابر است. فرکانس کاری خود 146 کیلوهرتز بود:

اکنون ولتاژ LED Uout 1 اپتوکوپلر را افزایش می دهیم تا تغییر حالت های تثبیت را کنترل کنیم. در اینجا لازم به یادآوری است که نوار لغزنده مقاومت Rout 13 در موقعیت پایین در نمودار قرار دارد. یک سیم مشترک نیز به پایه VT1 عرضه می شود، یعنی. در پین 3 مطلقاً هیچ اتفاقی نمی افتد و مقایسه کننده OP2 به ورودی غیر معکوس پاسخ نمی دهد.
با افزایش تدریجی ولتاژ در LED optocoupler، آشکار می شود که پالس های کنترل به سادگی شروع به ناپدید شدن می کنند. با تغییر اسکن، این امر کاملاً واضح می شود. این اتفاق می‌افتد زیرا OP2 فقط آنچه را که در ورودی معکوس خود اتفاق می‌افتد نظارت می‌کند و به محض اینکه ولتاژ خروجی OP1 از مقدار آستانه پایین‌تر می‌آید، OP2 یک ولتاژ منطقی در خروجی خود تشکیل می‌دهد که ماشه DD5 را روی صفر تنظیم می‌کند. به طور طبیعی، اما یک منطقی در خروجی معکوس ماشه ظاهر می شود، که جمع کننده نهایی DD4 را مسدود می کند. بنابراین ریز مدار به طور کامل متوقف می شود.

اما بوستر بارگذاری می شود، بنابراین ولتاژ خروجی شروع به کاهش می کند، LED Uout 1 شروع به کاهش روشنایی می کند، ترانزیستور Uout 1 بسته می شود و OP1 شروع به افزایش ولتاژ خروجی خود می کند و به محض عبور از آستانه پاسخ OP2، میکرو مدار شروع به کار می کند. از نو.
به این ترتیب، ولتاژ خروجی در حالت رله تثبیت می شود، یعنی. ریز مدار پالس های کنترلی را به صورت دسته ای تولید می کند.
با اعمال ولتاژ به LED اپتوکوپلر Uout 2، ترانزیستور این اپتوکوپلر کمی باز می شود که منجر به کاهش ولتاژ عرضه شده به مقایسه کننده OP2 می شود. فرآیندهای تنظیم تکرار می شوند، اما OP1 دیگر در آنها شرکت نمی کند، یعنی. مدار نسبت به تغییرات ولتاژ خروجی حساسیت کمتری دارد. با تشکر از این، بسته های پالس کنترل مدت زمان پایدارتری دارند و تصویر دلپذیرتر به نظر می رسد (حتی اسیلوسکوپ همگام شده است):

ما ولتاژ را از Uout 2 LED حذف می کنیم و در هر صورت وجود اره را در ترمینال بالایی R15 (پرتو زرد) بررسی می کنیم:

دامنه کمی بیشتر از یک ولت است و این دامنه ممکن است کافی نباشد، زیرا تقسیم کننده های ولتاژ روی مدار وجود دارد. در هر صورت، ما نوار لغزنده مقاومت تنظیم R13 را به موقعیت بالایی باز می کنیم و آنچه را که در سومین پایه ریز مدار اتفاق می افتد کنترل می کنیم. در اصل، امیدها کاملاً توجیه شد - دامنه برای شروع محدود کردن جریان (پرتو زرد) کافی نیست:

خوب، اگر جریان کافی از سلف وجود نداشته باشد، به معنای چرخش زیاد یا فرکانس بالا است. پیچیدن به عقب بسیار تنبل است، زیرا برد دارای یک مقاومت اصلاحی Rout8 برای تنظیم فرکانس است. رگولاتور آن را می چرخانیم تا دامنه ولتاژ مورد نیاز در پایه 3 کنترلر به دست آید.
در تئوری، به محض رسیدن به آستانه، یعنی به محض اینکه دامنه ولتاژ در پایه 3 بیش از یک ولت نباشد، مدت زمان پالس کنترل شروع به محدود شدن می کند، زیرا کنترل کننده در حال حاضر شروع به فکر کنید جریان خیلی زیاد است و ترانزیستور قدرت را خاموش می کند.
در واقع، این اتفاق در فرکانس حدود 47 کیلوهرتز شروع می شود و کاهش بیشتر فرکانس عملاً هیچ تأثیری بر مدت زمان پالس کنترل نداشت.

یکی از ویژگی های بارز UC3845 این است که تقریباً در هر چرخه عملیاتی جریان را از طریق ترانزیستور قدرت کنترل می کند، و نه مقدار متوسط ​​را، به عنوان مثال TL494، و اگر منبع تغذیه به درستی طراحی شده باشد، آنگاه هرگز نمی شود. امکان آسیب رساندن به ترانزیستور قدرت...
اکنون فرکانس را افزایش می دهیم تا زمانی که محدودیت فعلی دیگر اثری نداشته باشد، با این حال، ذخیره ای ایجاد می کنیم - آن را دقیقاً روی 100 کیلوهرتز تنظیم می کنیم. پرتو آبی همچنان پالس‌های کنترلی را نشان می‌دهد، اما ما رنگ زرد را روی LED کوپلر Uout 1 قرار می‌دهیم و شروع به چرخاندن دستگیره مقاومت تریمر می‌کنیم. برای مدتی، اسیلوگرام مانند آزمایش اول به نظر می رسد، با این حال، یک تفاوت نیز ظاهر می شود؛ پس از عبور از آستانه کنترل، مدت زمان پالس ها شروع به کاهش می کند، یعنی تنظیم واقعی از طریق مدولاسیون عرض پالس اتفاق می افتد. و این تنها یکی از ترفندهای این ریز مدار است - به عنوان یک اره مرجع برای مقایسه، از اره ای استفاده می کند که روی مقاومت محدود کننده جریان R14 تشکیل شده است و بنابراین یک ولتاژ تثبیت شده در خروجی ایجاد می کند:

هنگامی که ولتاژ اپتوکوپلر Uout 2 افزایش می یابد، همین اتفاق می افتد، اگرچه در نسخه من نمی توان همان پالس های کوتاه را مانند بار اول دریافت کرد - روشنایی LED کوپلر کافی نبود و من برای کاهش تنبلی داشتم. مقاومت روت 3.
در هر صورت، تثبیت PWM رخ می دهد و کاملاً پایدار است، اما فقط در حضور یک بار، یعنی. ظاهر یک اره، حتی بدون اهمیت، در پایه 3 کنترلر. بدون این اره، تثبیت در حالت رله انجام می شود.
اکنون پایه ترانزیستور را به پایه 4 تغییر می دهیم، در نتیجه اره را به اجبار به پایه 3 می دهیم. در اینجا مشکل بزرگی وجود ندارد - برای این ظاهر شما باید یک مقاومت Rout 9 را انتخاب کنید، زیرا دامنه گرد و غبار و سطح مولفه ثابت برای من تا حدودی زیاد بود.

با این حال، اکنون اصل کار به خودی خود جالب تر است، بنابراین ما آن را با پایین آوردن موتور اصلاح کننده Rout 13 به زمین بررسی می کنیم و شروع به چرخش روت 1 می کنیم.
تغییراتی در مدت زمان پالس کنترل وجود دارد، اما آنها به اندازه ای که ما می خواهیم قابل توجه نیستند - جزء ثابت بزرگ تأثیر قوی دارد. اگر می خواهید از این گزینه گنجاندن استفاده کنید، باید با دقت بیشتری در مورد نحوه سازماندهی صحیح آن فکر کنید. خوب، تصویر روی اسیلوسکوپ به شرح زیر است:

با افزایش بیشتر ولتاژ در LED optocoupler، خرابی در حالت کار رله رخ می دهد.
اکنون می توانید ظرفیت بار تقویت کننده را بررسی کنید. برای انجام این کار، یک محدودیت در ولتاژ خروجی معرفی می کنیم، یعنی. یک ولتاژ کوچک به LED Uout 1 اعمال کنید و فرکانس کاری را کاهش دهید. سوسیوگرام به وضوح نشان می دهد که پرتو زرد به سطح یک ولت نمی رسد، یعنی. محدودیت فعلی وجود ندارد. محدودیت تنها با تنظیم ولتاژ خروجی فراهم می شود.
به موازات مقاومت بار Rour 15، یک مقاومت 100 اهم دیگر را نصب می کنیم و اسیلوگرام به وضوح افزایش طول پالس کنترل را نشان می دهد که منجر به افزایش زمان انباشت انرژی در سلف و آزاد شدن بعدی آن به سلف می شود. بار:

همچنین دشوار نیست که متوجه شوید با افزایش بار، دامنه ولتاژ در پایه 3 نیز افزایش می یابد، زیرا جریان عبوری از ترانزیستور قدرت افزایش می یابد.
باید دید در حالت تثبیت و در غیاب کامل آن در تخلیه چه اتفاقی می افتد. یک پرتو آبی را روی تخلیه ترانزیستور می چرخانیم و ولتاژ بازخورد را از LED حذف می کنیم. اسیلوگرام بسیار ناپایدار است، زیرا اسیلوسکوپ نمی تواند تعیین کند که با کدام لبه باید هماهنگ شود - پس از پالس، "پچ پچ" کاملاً مناسبی از خود القایی وجود دارد. نتیجه تصویر زیر است.

ولتاژ مقاومت بار نیز تغییر می کند، اما من یک GIF نمی سازم - صفحه در حال حاضر از نظر ترافیک بسیار "سنگین" است، بنابراین با مسئولیت کامل اعلام می کنم که ولتاژ روی بار برابر با ولتاژ است. حداکثر مقدار در تصویر بالا منهای 0.5 ولت.

بیایید آن را خلاصه کنیم

UC3845 یک درایور خودکلاک جهانی برای مبدل های ولتاژ تک سر است که می تواند در مبدل های فلای بک و رو به جلو کار کند.
می تواند در حالت رله کار کند، می تواند در حالت تثبیت کننده ولتاژ PWM کامل با محدودیت جریان کار کند. این دقیقاً یک محدودیت است، زیرا در هنگام اضافه بار، ریز مدار به حالت تثبیت جریان می رود، که مقدار آن توسط طراح مدار تعیین می شود. در هر صورت، یک علامت کوچک که وابستگی حداکثر جریان را به مقدار مقاومت محدود کننده جریان نشان می دهد:

من، الف 1 1,2 1,3 1,6 1,9 3 4,5 6 10 20 30 40 50
آر، اهم 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 × 0.33 2 x 0.1 3 × 0.1 4 × 0.1 5 x 0.1
P, W 0,5 1 1 1 1 2 2 5 5 10 15 20 25

برای تنظیم کامل ولتاژ PWM، آی سی نیاز به بار دارد زیرا از ولتاژ سطح شیب دار برای مقایسه با ولتاژ کنترل شده استفاده می کند.
تثبیت ولتاژ را می توان به سه روش سازماندهی کرد، اما یکی از آنها به یک ترانزیستور اضافی و چندین مقاومت نیاز دارد و این با فرمول در تضاد است. قطعات کمتر - قابلیت اطمینان بیشتر، بنابراین دو روش را می توان اساسی در نظر گرفت:
استفاده از تقویت کننده خطای یکپارچهدر این حالت ترانزیستور اپتوکوپلر فیدبک توسط کلکتور به ولتاژ مرجع 5 ولت (پایه 8) متصل می شود و امیتر ولتاژ ورودی معکوس این تقویت کننده را از طریق مقاومت سیستم عامل تامین می کند. این روش برای طراحان با تجربه تر توصیه می شود، زیرا اگر بهره تقویت کننده خطا زیاد باشد، ممکن است هیجان زده شود.
بدون استفاده از تقویت کننده خطای یکپارچه.در این حالت، کلکتور اپتوکوپلر تنظیم کننده مستقیماً به خروجی تقویت کننده خطا (پین 1) و امیتر به سیم مشترک متصل می شود. ورودی تقویت کننده خطا نیز به سیم مشترک متصل می شود.
اصل عملکرد PWM مبتنی بر نظارت بر میانگین ولتاژ خروجی و حداکثر جریان است. به عبارت دیگر، اگر بار ما کاهش یابد، ولتاژ خروجی افزایش می یابد و دامنه اره در مقاومت اندازه گیری جریان کاهش می یابد و مدت زمان پالس کاهش می یابد تا تعادل از دست رفته بین ولتاژ و جریان برقرار شود. با افزایش بار، ولتاژ کنترل شده کاهش می یابد و جریان افزایش می یابد که منجر به افزایش مدت زمان پالس های کنترل می شود.

سازماندهی تثبیت کننده جریان بر روی یک ریزمدار بسیار آسان است و کنترل جریان جاری در هر سیکل کنترل می شود که با انتخاب صحیح ترانزیستور قدرت و محدود کننده جریان یا بیشتر، بار اضافی مرحله قدرت را کاملاً از بین می برد. دقیقاً، مقاومت اندازه گیری نصب شده در منبع ترانزیستور اثر میدان. این واقعیت است که UC3845 را در طراحی دستگاه های جوش خانگی محبوب ترین ساخته است.
UC3845 دارای "شنود" کاملاً جدی است - سازنده استفاده از ریز مدار را در دماهای زیر صفر توصیه نمی کند ، بنابراین در ساخت ماشین های جوشکاری منطقی تر است که از UC2845 یا UC1845 استفاده کنید ، اما دومی با کمبود مواجه است. UC2845 کمی گرانتر از UC3845 است، نه به اندازه فاجعه بار که فروشندگان داخلی نشان دادند (قیمت ها به روبل از 1 مارس 2017).

فرکانس ریز مدارهای XX44 و XX45 2 برابر کمتر از فرکانس ساعت است و ضریب پر شدن نمی تواند از 50٪ تجاوز کند، بنابراین برای مبدل های دارای ترانسفورماتور مطلوب تر است. اما ریز مدارهای XX42 و XX43 برای تثبیت کننده های PWM مناسب هستند، زیرا مدت زمان پالس کنترل می تواند به 100٪ برسد.

اکنون با درک اصل عملکرد این کنترلر PWM، می توانیم به طراحی دستگاه جوش بر اساس آن بازگردیم.

تراشه های کنترل کننده PWM ka3842 یا UC3842 (uc2842)رایج ترین در ساخت منابع تغذیه برای تجهیزات خانگی و رایانه ای است؛ اغلب برای کنترل یک ترانزیستور کلیدی در منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شود.

اصل عملکرد ریز مدارهای ka3842، UC3842، UC2842

تراشه 3842 یا 2842 یک مبدل PWM - مدولاسیون عرض پالس (PWM) است که عمدتاً برای کار در حالت DC-DC (تبدیل ولتاژ ثابت یک مقدار به ولتاژ ثابت مقدار دیگر) استفاده می شود.


بیایید بلوک دیاگرام ریز مدارهای سری 3842 و 2842 را در نظر بگیریم:
پایه 7 ریز مدار با ولتاژ تغذیه از 16 ولت تا 34 عرضه می شود. ریز مدار دارای یک ماشه داخلی اشمیت (UVLO) است که اگر ولتاژ تغذیه از 16 ولت بیشتر شود ریز مدار را روشن می کند و در صورت خاموش شدن ولتاژ تغذیه به دلایلی به زیر 10 ولت می رسد. ریز مدارهای سری 3842 و 2842 همچنین دارای حفاظت اضافه ولتاژ هستند: اگر ولتاژ تغذیه از 34 ولت بیشتر شود، ریز مدار خاموش می شود. برای تثبیت فرکانس تولید پالس، میکرو مدار دارای تثبیت کننده ولتاژ 5 ولتی خود است که خروجی آن به پایه 8 ریز مدار متصل است. پین 5 جرم (زمین شده). پین 4 فرکانس پالس را تنظیم می کند. این با مقاومت R T و خازن C T متصل به 4 پین به دست می آید. - نمودار اتصال معمولی را در زیر ببینید.


پایه 6 - خروجی پالس های PWM. 1 پین از تراشه 3842 برای بازخورد استفاده می شود، اگر روی 1 پین باشد. ولتاژ را به زیر 1 ولت کاهش دهید، سپس در خروجی (6 پین) ریز مدار، مدت زمان پالس کاهش می یابد و در نتیجه قدرت مبدل PWM کاهش می یابد. پایه 2 میکرو مدار، مانند اولی، برای کاهش مدت زمان پالس های خروجی عمل می کند؛ اگر ولتاژ در پایه 2 بیشتر از 2.5+ ولت باشد، مدت زمان پالس کاهش می یابد که به نوبه خود باعث کاهش توان خروجی می شود.

ریزمدار با نام UC3842 علاوه بر UNITRODE توسط ST و TEXAS INSTRUMENTS تولید می شود، آنالوگ های این ریز مدار عبارتند از: DBL3842 توسط DAEWOO، SG3842 توسط MICROSEMI/LINFINITY، KIA3842 توسط شرکت KES84 توسط شرکت میکروجی، LINFINITY، KIA3842 توسط شرکت KES84، GL3. شرکت ها با حروف مختلف (AS، MC، IP و غیره) و شاخص دیجیتال 3842.

طرح منبع تغذیه سوئیچینگ بر اساس کنترلر UC3842 PWM


نمودار شماتیک یک منبع تغذیه سوئیچینگ 60 واتی بر اساس کنترل کننده PWM UC3842 و یک سوئیچ قدرت بر اساس یک ترانزیستور اثر میدانی 3N80.

تراشه کنترل کننده PWM UC3842 - دیتاشیت کامل با قابلیت دانلود رایگان در فرمت pdf یا مراجعه به کتاب مرجع آنلاین قطعات الکترونیکی در وب سایت

تراشه کنترلر UC3842 PWM رایج ترین تراشه در ساخت منابع تغذیه مانیتور است. علاوه بر این، از این ریز مدارها برای ساختن تنظیم کننده های ولتاژ سوئیچینگ در واحدهای اسکن افقی مانیتورها استفاده می شود که هم تثبیت کننده ولتاژ بالا و هم مدارهای تصحیح شطرنجی هستند. تراشه UC3842 اغلب برای کنترل ترانزیستور کلید در منابع تغذیه سیستم (تک چرخه) و در منابع تغذیه دستگاه های چاپ استفاده می شود. در یک کلام ، این مقاله کاملاً مورد توجه همه متخصصان از یک راه یا روش دیگر مرتبط با منابع تغذیه خواهد بود.

خرابی ریز مدار UC 3842 اغلب در عمل رخ می دهد. علاوه بر این، همانطور که آمار چنین خرابی‌هایی نشان می‌دهد، علت خرابی ریزمدار، خرابی یک ترانزیستور اثر میدان قدرتمند است که توسط این ریزمدار کنترل می‌شود. بنابراین، هنگام تعویض ترانزیستور برق منبع تغذیه در صورت خرابی، اکیداً توصیه می شود تراشه کنترل UC 3842 را بررسی کنید.

روش‌های مختلفی برای آزمایش و تشخیص ریزمدار وجود دارد، اما مؤثرترین و ساده‌ترین روش برای استفاده عملی در یک کارگاه ضعیف، بررسی مقاومت خروجی و شبیه‌سازی عملکرد ریزمدار با استفاده از منبع تغذیه خارجی است.

برای این کار به تجهیزات زیر نیاز دارید:

  • 1) مولتی متر (ولت متر و اهم متر)؛
  • 2) اسیلوسکوپ؛
  • 3) منبع تغذیه تثبیت شده (منبع جریان)، ترجیحاً با ولتاژ حداکثر 20-30 ولت تنظیم می شود.
  • دو راه اصلی برای بررسی سلامت ریز مدار وجود دارد:

  • بررسی مقاومت خروجی میکرو مدار؛
  • مدل سازی عملکرد میکرو مدار
  • نمودار عملکردی در شکل 1 و محل و هدف کنتاکت ها در شکل 2 نشان داده شده است.


    بررسی مقاومت خروجی میکرو مدار

    اطلاعات بسیار دقیقی در مورد سلامت ریز مدار توسط مقاومت خروجی آن ارائه می شود، زیرا در هنگام خرابی ترانزیستور قدرت، یک پالس ولتاژ بالا دقیقاً به مرحله خروجی ریز مدار اعمال می شود که در نهایت باعث خرابی آن می شود.

    امپدانس خروجی ریز مدار باید بی نهایت بزرگ باشد، زیرا مرحله خروجی آن یک تقویت کننده شبه مکمل است.

    می توانید مقاومت خروجی را با یک اهم متر بین پایه های 5 (GND) و 6 (OUT) میکرو مدار بررسی کنید (شکل 3) و قطبیت اتصال دستگاه اندازه گیری اهمیتی ندارد. بهتر است چنین اندازه گیری را با ریزمدار لحیم شده انجام دهید. در صورت خرابی ریز مدار، این مقاومت برابر با چندین اهم می شود.


    اگر مقاومت خروجی را بدون لحیم‌کردن ریزمدار اندازه‌گیری کنید، ابتدا باید ترانزیستور معیوب را از حالت لحیم خارج کنید، زیرا در این حالت ممکن است اتصال منبع دروازه شکسته آن "زنگ" بزند. علاوه بر این، باید در نظر گرفت که مدار معمولاً دارای یک مقاومت منطبق است که بین خروجی ریزمدار و "مورد" متصل است. بنابراین، هنگام آزمایش، یک میکرو مدار کار ممکن است مقاومت خروجی داشته باشد. اگرچه، معمولاً هرگز کمتر از 1 کیلو اهم نیست.

    بنابراین، اگر مقاومت خروجی ریزگرد بسیار کوچک باشد یا مقداری نزدیک به صفر داشته باشد، می توان آن را معیوب دانست.

    شبیه سازی عملکرد میکرو مدار

    این بررسی بدون لحیم کاری ریز مدار از منبع تغذیه انجام می شود. قبل از انجام عیب یابی باید منبع تغذیه خاموش شود!

    ماهیت آزمایش تامین برق ریز مدار از یک منبع خارجی و تجزیه و تحلیل سیگنال های مشخصه آن (دامنه و شکل) با استفاده از اسیلوسکوپ و ولت متر است.

    روند عملیات شامل مراحل زیر است:

      1) مانیتور را از منبع تغذیه AC جدا کنید (کابل برق را جدا کنید).
      2) از یک منبع جریان تثبیت شده خارجی، ولتاژ تغذیه بیش از 16 ولت (مثلاً 17-18 ولت) را به پایه 7 ریز مدار اعمال کنید. در این مورد، میکرو مدار باید شروع شود. اگر ولتاژ تغذیه کمتر از 16 ولت باشد، ریز مدار راه اندازی نمی شود.
      3) با استفاده از یک ولت متر (یا اسیلوسکوپ)، ولتاژ را در پایه 8 (VREF) ریز مدار اندازه گیری کنید. باید یک ولتاژ تثبیت شده مرجع +5 VDC وجود داشته باشد.
      4) با تغییر ولتاژ خروجی منبع جریان خارجی، مطمئن شوید که ولتاژ پایه 8 ثابت است (ولتاژ منبع جریان را می توان از 11 ولت به 30 ولت تغییر داد؛ با کاهش یا افزایش بیشتر ولتاژ ریز مدار خاموش می شود و ولتاژ پایه 8 ناپدید می شود).
      5) با استفاده از یک اسیلوسکوپ، سیگنال را در پایه 4 (CR) بررسی کنید. در مورد یک ریز مدار کار و مدارهای خارجی آن، یک ولتاژ خطی متغیر (به شکل دندانه اره ای) در این تماس وجود خواهد داشت.
      6) با تغییر ولتاژ خروجی منبع جریان خارجی، مطمئن شوید که دامنه و فرکانس ولتاژ دندانه اره در پایه 4 پایدار است.
      7) با استفاده از یک اسیلوسکوپ، وجود پالس های مستطیلی را در پایه 6 (OUT) میکرو مدار (پالس های کنترل خروجی) بررسی کنید.

    اگر همه سیگنال های نشان داده شده وجود داشته باشند و مطابق با قوانین فوق رفتار کنند، می توان نتیجه گرفت که تراشه به درستی کار می کند و به درستی کار می کند.

    در پایان، می خواهم توجه داشته باشم که در عمل ارزش آن را دارد که کارایی نه تنها ریز مدار، بلکه عناصر مدارهای خروجی آن را نیز بررسی کنیم (شکل 3). اول از همه، اینها مقاومت های R1 و R2، دیود D1، دیود زنر ZD1، مقاومت های R3 و R4 هستند که سیگنال حفاظت فعلی را تشکیل می دهند. این عناصر اغلب در هنگام خرابی معیوب هستند

    هر توسعه دهنده ای ممکن است با مشکل ایجاد یک منبع تغذیه ساده و قابل اعتماد برای دستگاهی که در حال طراحی است مواجه شود. در حال حاضر، راه حل های مدار بسیار ساده و پایه عنصر مربوطه وجود دارد که امکان ایجاد منابع تغذیه سوئیچینگ با استفاده از حداقل تعداد عناصر را فراهم می کند.

    شرح یکی از گزینه های منبع تغذیه سوئیچینگ شبکه ساده را به توجه شما ارائه می دهیم. منبع تغذیه مبتنی بر تراشه UC3842 است. این ریز مدار از نیمه دوم دهه 90 گسترده شده است. بسیاری از منابع تغذیه مختلف را برای تلویزیون، فکس، VCR و سایر تجهیزات پیاده سازی می کند. UC3842 به دلیل هزینه کم، قابلیت اطمینان بالا، سادگی طراحی مدار و حداقل سیم کشی مورد نیاز، چنین محبوبیتی به دست آورد.

    در ورودی منبع تغذیه (شکل 5.34)، یک یکسو کننده ولتاژ اصلی، شامل یک فیوز 5 A FU1، یک واریستور 275 ولت P1 برای محافظت از منبع تغذیه از ولتاژ اضافی در شبکه، یک خازن C1، یک خازن 4.7 وجود دارد. ترمیستور اهم R1، پل دیود VD1...VD4 روی دیودهای FR157 (2 A، 600 ولت) و خازن فیلتر C2 (220 µF در 400 ولت). ترمیستور R1 در حالت سرد دارای مقاومت 4.7 اهم است و با روشن شدن برق، جریان شارژ خازن C2 با این مقاومت محدود می شود. در مرحله بعد، مقاومت به دلیل عبور جریان از آن گرم می شود و مقاومت آن به دهم اهم کاهش می یابد. با این حال، عملاً هیچ تأثیری بر عملکرد بیشتر مدار ندارد.

    مقاومت R7 در طول دوره راه اندازی منبع تغذیه، برق را به آی سی می رساند. سیم پیچ II ترانسفورماتور T1، دیود VD6، خازن C8، مقاومت R6 و دیود VD5 به اصطلاح حلقه بازخورد (Loop Feedback) را تشکیل می دهند که برق را به آی سی در حالت کار می دهد و به دلیل آن ولتاژهای خروجی تثبیت می شود. خازن C7 یک فیلتر قدرت برای آی سی است. عناصر R4، C5 زنجیره زمان بندی مولد پالس داخلی آی سی را تشکیل می دهند.

    ترانسفورماتور مبدل بر روی یک هسته فریت با قاب ETD39 از زیمنس + ماتسوشیتا پیچیده شده است. این مجموعه دارای یک هسته فریت مرکزی گرد و فضای زیادی برای سیم های ضخیم است. قاب پلاستیکی دارای سرب برای هشت سیم پیچ است.

    ترانسفورماتور با استفاده از فنرهای مخصوص نصب می شود. باید توجه ویژه ای به عایق بندی کامل هر لایه سیم پیچ با استفاده از پارچه لاک زده شود و چندین لایه پارچه لاک الکل شده باید بین سیم پیچ های I، II و سیم پیچ های باقی مانده قرار داده شود و از عایق مطمئن قسمت خروجی مدار از شبکه اطمینان حاصل شود. . سیم‌پیچ‌ها باید به صورت «چرخش به چرخش» بدون پیچاندن سیم‌ها پیچیده شوند. به طور طبیعی، سیم پیچ ها و حلقه های مجاور نباید اجازه همپوشانی داشته باشند. داده های سیم پیچ ترانسفورماتور در جدول آورده شده است. 5.5.

    قسمت خروجی منبع تغذیه در شکل نشان داده شده است. 5.35. به صورت گالوانیکی از قسمت ورودی جدا شده است و شامل سه بلوک از نظر عملکردی یکسان است که از یک یکسو کننده، یک فیلتر LC و یک تثبیت کننده خطی تشکیل شده است. بلوک اول - یک تثبیت کننده 5 ولت (5 A) - روی آی سی تثبیت کننده خطی A2 SD1083/84 (DV, LT) ساخته شده است. این ریز مدار دارای مدار سوئیچینگ، محفظه و پارامترهای مشابه MS KR142EN12 است، با این حال، جریان عملیاتی 7.5 آمپر برای SD1083 و 5 آمپر برای SD1084 است.

    بلوک دوم - تثبیت کننده +12/15 ولت (1 A) - روی تثبیت کننده خطی آی سی A3 7812 (12 ولت) یا 7815 (15 ولت) ساخته شده است. آنالوگ های داخلی این آی سی ها KR142EN8 با حروف مربوطه (B, V) و همچنین K1157EN12/15 هستند. بلوک سوم - تثبیت کننده -12/15 V (1 A) - بر روی یک آی سی تثبیت کننده خطی ساخته شده است. A4 7912 (12 V) یا 7915 (15 V). آنالوگ داخلی این آی سی ها K1162EN12D5 است.

    مقاومت های R14، R17، R18 برای کاهش ولتاژ اضافی در حالت بیکار ضروری هستند. خازن های C12، C20، C25 با ذخیره ولتاژ به دلیل افزایش احتمالی ولتاژ در حالت بیکار انتخاب شدند. استفاده از خازن های C17، C18، C23، C28 نوع K53-1A یا K53-4A توصیه می شود. تمامی آی سی ها بر روی رادیاتورهای صفحه ای جداگانه با مساحت حداقل 5 سانتی متر مربع نصب می شوند.

    از نظر ساختاری، منبع تغذیه به شکل یک برد مدار چاپی یک طرفه نصب شده در کیس از منبع تغذیه رایانه شخصی ساخته می شود. فن و کانکتورهای ورودی شبکه برای هدف مورد نظر خود استفاده می شوند. فن به یک تثبیت کننده +12/15 ولت متصل است، اگرچه می توان یک یکسو کننده یا تثبیت کننده +12 ولت اضافی بدون فیلتر زیاد ساخت.

    همه رادیاتورها به صورت عمودی و عمود بر جریان هوای خروجی از فن نصب می شوند. چهار سیم به طول 30 ... 45 میلی متر به خروجی های تثبیت کننده ها وصل می شوند؛ هر مجموعه از سیم های خروجی با گیره-تسمه های پلاستیکی مخصوص در یک بسته مجزا بسته می شود و مجهز به کانکتوری از همان نوع است که در کامپیوتر شخصی برای اتصال دستگاه های جانبی مختلف. پارامترهای تثبیت کننده توسط پارامترهای آی سی تثبیت کننده تعیین می شود. ولتاژهای ریپل توسط پارامترهای خود مبدل تعیین می شود و برای هر تثبیت کننده تقریباً 0.05٪ است.

    مدار یک منبع تغذیه فلای بک کلاسیک مبتنی بر UC3842 PWM است. از آنجایی که مدار پایه است، پارامترهای خروجی منبع تغذیه را می توان به راحتی به موارد مورد نیاز تبدیل کرد. به عنوان مثال برای بررسی، ما یک منبع تغذیه برای لپ تاپ با منبع تغذیه 20 ولت 3 آمپر انتخاب کردیم. در صورت لزوم، می توانید چندین ولتاژ مستقل یا مرتبط به دست آورید.

    توان خروجی در فضای باز 60 وات (پیوسته). عمدتاً به پارامترهای ترانسفورماتور قدرت بستگی دارد. با تغییر آنها، می توانید قدرت خروجی تا 100 وات را در یک اندازه هسته مشخص دریافت کنید. فرکانس کاری دستگاه 29 کیلوهرتز بوده و توسط خازن C1 قابل تنظیم می باشد. منبع تغذیه برای بار ثابت یا کمی تغییر طراحی شده است، از این رو عدم تثبیت ولتاژ خروجی، اگر چه زمانی که شبکه 190 ... 240 ولت نوسان می کند، پایدار است. منبع تغذیه بدون بار کار می کند، حفاظت از اتصال کوتاه قابل تنظیم وجود دارد. راندمان واحد 87 درصد است. هیچ کنترل خارجی وجود ندارد، اما می توان آن را با استفاده از اپتوکوپلر یا رله وارد کرد.

    ترانسفورماتور قدرت (قاب با هسته)، چوک خروجی و چوک شبکه از منبع تغذیه کامپیوتر قرض گرفته شده اند. سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور قدرت شامل 60 چرخش است، سیم پیچ برای تغذیه ریز مدار شامل 10 چرخش است. هر دو سیم پیچ به نوبه خود با سیم 0.5 میلی متری با عایق تک لایه ای ساخته شده از نوار فلوروپلاستیک به چرخش در می آیند. سیم پیچ های اولیه و ثانویه توسط چندین لایه عایق از هم جدا می شوند. سیم پیچ ثانویه با نرخ 1.5 ولت در هر نوبت محاسبه می شود. به عنوان مثال، سیم پیچ 15 ولت دارای 10 دور، سیم پیچ 30 ولت دارای 20 چرخش و غیره خواهد بود. از آنجایی که ولتاژ یک دور بسیار زیاد است، در ولتاژهای خروجی پایین تنظیم دقیق با مقاومت R3 در محدوده 15...30 کیلو اهم مورد نیاز است.

    تنظیمات
    اگر نیاز به دریافت چندین ولتاژ دارید، می توانید از طرح های (1)، (2) یا (3) استفاده کنید. تعداد چرخش ها برای هر سیم پیچ در (1)، (3) و (2) به طور جداگانه شمارش می شود. از آنجایی که سیم پیچ دوم ادامه سیم پیچ اول است، تعداد دور سیم پیچ دوم به صورت W2 = (U2-U1)/1.5 تعیین می شود که در آن 1.5 ولتاژ یک پیچ است. مقاومت R7 آستانه محدود کردن جریان خروجی واحد منبع تغذیه و همچنین حداکثر جریان تخلیه ترانزیستور قدرت را تعیین می کند. توصیه می شود حداکثر جریان تخلیه حداکثر 1/3 جریان نامی برای یک ترانزیستور معین انتخاب شود. جریان را می توان با استفاده از فرمول I(Ampere)=1/R7(Ohm) محاسبه کرد.

    مونتاژ
    ترانزیستور قدرت و دیود یکسو کننده در مدار ثانویه روی رادیاتورها نصب می شوند. منطقه آنها داده نمی شود، زیرا برای هر گزینه طراحی (در یک مسکن، بدون مسکن، ولتاژ خروجی بالا، کم، و غیره) منطقه متفاوت خواهد بود. مساحت رادیاتور مورد نیاز را می توان به صورت تجربی بر اساس دمای رادیاتور در حین کار تعیین کرد. فلنج قطعات نباید بالاتر از 70 درجه گرم شود. ترانزیستور قدرت از طریق یک واشر عایق، دیود - بدون آن نصب می شود.

    توجه!
    مقادیر مشخص شده ولتاژ خازن و توان مقاومت و همچنین فازبندی سیم پیچ ترانسفورماتور را رعایت کنید. اگر فازبندی نادرست باشد، منبع تغذیه شروع می شود، اما برق را تامین نمی کند.
    هنگامی که منبع تغذیه روشن است، به تخلیه (فلنج) ترانزیستور قدرت دست نزنید! یک موج ولتاژ تا 500 ولت در تخلیه وجود دارد.

    جایگزینی عناصر
    به جای 3N80، می توانید از BUZ90، IRFBC40 و دیگران استفاده کنید. دیود D3 - KD636، KD213، BYV28 برای ولتاژ حداقل 3Uout و برای جریان مربوطه.

    راه اندازی
    دستگاه 2-3 ثانیه پس از تامین ولتاژ برق راه اندازی می شود. برای محافظت در برابر فرسودگی عناصر به دلیل نصب نادرست، اولین راه اندازی منبع تغذیه از طریق یک مقاومت قدرتمند 100 اهم 50 وات متصل در جلوی یکسوساز اصلی انجام می شود. همچنین توصیه می شود که خازن صاف کننده بعد از پل را با ظرفیت کمتر (حدود 10...22 μF 400 ولت) قبل از اولین راه اندازی جایگزین کنید. واحد برای چند ثانیه روشن می شود، سپس خاموش می شود و گرمایش عناصر قدرت ارزیابی می شود. در مرحله بعد، زمان کار به تدریج افزایش می یابد و در صورت راه اندازی موفقیت آمیز، دستگاه مستقیماً بدون مقاومت با یک خازن استاندارد روشن می شود.

    خوب، آخرین چیز.
    منبع تغذیه شرح داده شده در جعبه MasterKit BOX G-010 مونتاژ شده است. بار 40 وات را نگه می دارد؛ در قدرت بالاتر باید مراقب خنک کننده اضافی نیز باشید. اگر منبع تغذیه خراب شود، Q1، R7، 3842، R6 از کار می‌افتند و C3 و R5 ممکن است بسوزند.

    فهرست عناصر رادیویی

    تعیین تایپ کنید فرقه تعداد توجه داشته باشیدخرید کنیددفترچه یادداشت من
    کنترلر PWM

    UC3842

    1 به دفترچه یادداشت
    Q1 ترانزیستور ماسفت

    BUZ90

    1 3N80، IRFBC40 به دفترچه یادداشت
    D1، D2 دیود یکسو کننده

    FR207

    2 به دفترچه یادداشت
    D3 دیودKD29941 KD636، KD213، BYV28 به دفترچه یادداشت
    C1 خازن22 nF1 به دفترچه یادداشت
    پل دیودی 1 به دفترچه یادداشت
    C2 خازن100 pF1 به دفترچه یادداشت
    C3 خازن470 pF1 به دفترچه یادداشت
    C4 خازن1 nF / 1 کیلو ولت1 به دفترچه یادداشت
    C5 100μF 25V1 به دفترچه یادداشت
    C6، C7 خازن الکترولیتی2200 uF 35 ولت2 به دفترچه یادداشت
    C8 خازن الکترولیتی100μF 400V1 به دفترچه یادداشت
    C9، C10 خازن0.1 µF 400V2 به دفترچه یادداشت
    C11 خازن0.33 µF 400V1 به دفترچه یادداشت
    C12 خازن10 nF1 به دفترچه یادداشت
    R1 مقاومت

    680 اهم

    1 به دفترچه یادداشت
    R2 مقاومت

    150 کیلو اهم

    1 به دفترچه یادداشت
    R3 مقاومت

    20 کیلو اهم

    1 به دفترچه یادداشت
    R4 مقاومت

    4.7 کیلو اهم

    1 به دفترچه یادداشت
    R5 مقاومت

    1 کیلو اهم

    1 به دفترچه یادداشت
    R6 مقاومت

    22 اهم

    1 به دفترچه یادداشت
    R7 مقاومت

    1 اهم

    1
    بالا