THX203H схема блока питания — RadioRadar
Электропитание
Главная Радиолюбителю Электропитание
Создание импульсного блока питания (ИБП) всегда связано с рядом сложностей:
- Правильный расчёт и самостоятельная намотка трансформатора.
- Подгон под нагрузку.
- И т.д.
И добавляется к этому всему схема управления источником питания.
Чтобы снизить сложность создания малогабаритных блоков питания (мощностью до 12 Вт), компания THX Micro Electronics предлагает свой ШИМ-контроллер THX203H. Это проверенное временем и очень простое решение на базе биполярных транзисторов.
Микросхема обладает хорошей эффективностью (пиковая мощность ИБП на базе THX203H может достигать 18 Вт), привычным и компактным корпусом, отличной функциональностью:
- Диапазон рабочих температур – 0-70°C (пиковая — 125°).
- Скважность – 57%.
- Частота преобразования – 61 Гц.
- Напряжение питания – 9 В (но не более 16 В).
- Сила тока при переключении – не более 800 мА.
- Встроенная защита от режима насыщения и от перегрузки.
Корпус — DIP-8.
Назначение выводов микросхемы обозначено на схеме ниже.
Рис. 1. Назначение выводов микросхемы
Номер контакта | Обозначение | Назначение |
1 | OB | Контакт управления пусковым током |
2 | VCC | Питание |
3 | GND | Заземление |
4 | CT | Внешний колебательный контур / таймер (задаётся ёмкостью конденсатора) |
5 | FB | Обратная связь |
6 | IS | Управление током переключения |
7,8 | OC | Выход |
Для понимания логики работы можно привести структурную схему THX203H.
Рис. 2. Структурная схема THX203H
График работы микросхемы в открытом цикле работы (в нормальной фазе).
Рис. 3. График работы микросхемы в открытом цикле работы
Общий график.
Рис. 4. Общий график работы микросхемы
Блок питания на базе THX203H
Типовая схема включения, рекомендуемая производителем, выглядит следующим образом.
Рис. 5. Типовая схема включения
Так как микросхема проектировалась для конкретного исполнения малогабаритных импульсных БП, то в даташите (см. здесь) приводится весь перечень используемых элементов и их параметров, в том числе, это касается трансформатора — есть детальная информация о его характеристиках, которые можно использовать для самостоятельной намотки или для поиска готовых решений в магазинах.
Микросхема может быть применена в ремонте зарядных устройств для мобильных телефонов. Например, таких (в данном случае, модель ETA-U90EWE).
Рис. 6. Зарядное устройство ETA-U90EWE
Внутреннее устройство такого блока питания.
Рис. 7. Внутреннее устройство блока питания.
Штатная микросхема (ШИМ-контроллер) HT204 легко меняется на доступный аналог — THX203H (замена «один на один»).
Встретить микросхему можно и в других популярных устройствах, питающихся напряжением 5 В. Например, в маршрутизаторах D-Link DIR-300.
Рис. 8. Схема адаптера питания маршрутизатора
Или в DVD-плеерах BBK.
Рис. 9. Схема DVD-плеера BBK
Автор: RadioRadar
Дата публикации: 27.06.2019
Мнения читателей
Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
cxema.org — Мощный блок питания для светодиодов
Мощный блок питания для светодиодов
Светодиоды завоевали всемирную популярность за достоинства, которые можно перечислять часами. Именно по этой причине светодиоды начали появляться и в квартирах, оставив позади энергосберегающие лампы. Но все еще остается открытым вопрос на цены светодиодов, поскольку даже в наше время, не смотря на огромные заводы производящие светодиоды. Их цена по прежнему высока, по этой причине светодиоды недоступны многим. На некоторых интернет — магазинах можно приобрести достаточно мощные светодиоды по низким ценам, сами светодиоды стоят не очень дорого, а вот блок питания в десятки раз повышает цену на светильник. Для того, чтобы не тратить лишние деньги на источник питания, сегодня я приведу схему компактного и мощного импульсного БП, предназначенный для запитки мощных светодиодов до 15 ватт.
Не смотря на свои размеры, блок питания имеет достаточно высокие выходные показатели. Выходное напряжение стабилизированное — 12 Вольт при токе до 2-х Ампер. Это позволяет питать мощные светодиодные модули вплоть до 20 ватт, но не стоит перегружать блок.
Схема достаточно проста и стабильна в работе. Основа — драйвер sdc603. Это высоковольтный ШИМ контроллер, полный аналог THX203H.
Потребляемая мощность от сети составляет 30 ватт. Имеется оптоконтроль выходного напряжения, сетевой предохранитель. Драйвер достаточно мощный, поэтому в схеме нет дополнительного силового ключа, микросхема является и генератором и одновременно силовым компонентом.
При работе может наблюдаться незначительное тепловыделение, но это лишь тогда, когда к выходу подключаются большие нагрузки.
С уважением — АКА КАСЬЯН
Ремонт USB зарядки на основе ШИМ HT204
Наверняка каждый из нас сталкивался с тем, что зарядное для телефона выходило из строя, но о его ремонте даже и не задумывался. Сегодня мы произведем простой ремонт USB зарядки на основе ШИМ
Ремонт USB зарядки на основе ШИМ HT204
Покупая в переходах дешевые зарядки, есть шанс натолкнуться на некачественный или бракованный товар. Нижеописанная зарядка была куплена за копейки не в рабочем состоянии, с комментариями: «на запчасти». Учитывая объем зарядок, которые продавались в таком состоянии, вылетают они часто. Интересно было восстановить эту крошку и показать что же у нее внутри.
Модель адаптера питания: ETA-U90EWE, внешне напоминает фирменное зарядное от Samsung, имеет два USB порта, выходной ток 2 А, напряжение 5 В.
Корпус устройства неразборной, напрочь заклеен. На плате отсутствуют, какие либо входные фильтры и светодиодные индикаторы работы.
Основу этого зарядного для телефона составляет ШИМ HT204 от компании HOTCHIP (который и вышел из строя). Какой либо информации о HT204 ни на сайте производителя, ни в сети найти не удалось. Но, на сайте производителя есть информации о ШИМ HT203C, по обвязке и назначению ножек полностью совпадает с HT204. Схема из datasheet HT203C практически идентична нашей зарядке (отличается лишь тем, что рассчитана на 12 В).
Осталось подобрать аналог HT204, который есть в продаже — им стал THX203H
Выпаиваем HT204 из платы.
Устанавливаем новый ШИМ THX203H.
Тестируем работу адаптера.
Как видим все работает, но поиск аналога к редкой микросхеме занял в разы больше времени, чем сам ремонт.
Перед заменой ШИМ в подобных блоках важно убедиться в исправности диодного моста, оптопары и TL431.
Вконтакте
Одноклассники
comments powered by HyperCommentsUC3842 описание, принцип работы, схема включения
ШИМ UC3842AN
UC3842 представляет собой схему ШИМ–контроллера с обратной связью по току и напряжению для управления ключевым каскадом на n-канальном МОП транзисторе, обеспечивая разряд его входной емкости форсированным током величиной до 0.7А. Микросхема SMPS контроллер состоит в серии микросхем UC384X (UC3843, UC3844, UC3845) ШИМ-контроллеров. Ядро UC3842 специально разработано для долговременной работы с минимальным количеством внешних дискретных компонентов. ШИМ-контроллер UC3842 отличается точным управлением рабочего цикла, температурной компенсацией и имеет невысокую стоимость. Особенностью UC3842 является способность работать в пределах 100% рабочего цикла (для примера UC3844 работает с коэффициентом заполнения до 50%.). Отечественным аналогом UC3842 является 1114ЕУ7. Блоки питания выполненные на микросхеме UC3842 отличаются повышенной надежностью и простотой исполнения.
Рис. Таблица типономиналов.
Данная таблица дает полное представление в различиях микросхем UC3842, UC3843, UC3844, UC3845 между собой.
- Общее описание.
- Немного теории.
- Схема подключения.
- Ремонт блока питания на основе ШИМ UC384X.
Общее описание.
Для желающих более глубоко ознакомится с ШИМ-контроллерами серии UC384X, рекомендуется следующий материал.
- Datasheet UC3842B (скачать)
- Datasheet 1114ЕУ7 отечественный аналог микросхемы UC3842А (скачать).
- Статья «Обратноходовой преобразователь», Дмитрия Макашева (скачать).
- Описание работы ШИМ-контроллеров серии UCX84X (скачать).
- Статья «Эволюция обратноходовых импульсных источников питания», С. Косенко (скачать). Статья опубликована в журнале «Радио» №7-9 за 2002г.
-
Документ от НТЦ СИТ, самое удачное описание на русском языке для ШИМ UC3845 (К1033ЕУ16), настоятельно рекомендуется для ознакомления. (Скачать).
Различие микросхем UC3842A и UC3842B, A потребляет меньший ток до момента запуска.
UC3842 имеет два варианта исполнения корпуса 8pin и 14pin, расположение выводов этих исполнений, существенно отличаются . Далее будет рассматриваться только вариант исполнения корпуса 8pin.
Упрощенная структурная схема, необходима для понимания принципа работы ШИМ-контроллера.
Рис. Структурная схема UC3842
Структурная схема в более подробном варианте, необходима для диагностики и проверки работоспособности микросхемы. Так как расматриваем вариант исполнения 8pin, то Vc-это 7pin, PGND-это 5pin.
Рис. Структурная схема UC3842 (подробный вариант)
Рис. Расположение выводов (pinout) UC3842
Здесь должен быть материал по назначению выводов, однако гораздо удобнее читать и смотреть на практическую схему включения ШИМ-контроллера UC3842. Схема нарисована настолько удачно, что намного упрощает понимание назначение выводов микросхемы.
Рис. Схема включения UC3842 на примере блока питания для TV
1. Comp:(рус. Коррекция) выход усилителя ошибки. Для нормальной работы ШИМ–контроллера необходимо скомпенсировать АЧХ усилителя ошибки, с этой целью к указанному выводу обычно подключается конденсатор емкостью около 100 пФ, второй вывод которого соединен с выводом 2 ИС. Если на этом выводе напряжение занизить ниже 1вольта, то на выходе 6 микросхемы будет уменьшаться длительность импульсов, тем самым уменьшая мощность данного ШИМ–контроллера.
3. C/S: (второе обозначение I sense) (рус. Токовая обратная связь ) сигнал ограничения тока. Данный вывод должен быть присоединен к резистору в цепи истока ключевого транзистора . В момент перегрузки МОП транзистора напряжение на сопротивлении увеличивается и при достижении определённого порога UC3842A прекращает свою работу, закрывая выходной транзистор. Проще говоря, вывод служит для отключения импульса на выходе, при подаче на него напряжения выше 1вольта.
4. Rt/Ct: (рус. Задание частоты) подключение времязадающей RC-цепочки, необходимой для установки частота внутреннего генератора. R подключается к Vref — опорное напряжение, а С к общему проводу (обычно выбирается несколько десятков nF). Эта частота может быть изменена в достаточно широких пределах, сверху она ограничивается быстродействием ключевого транзистора, а снизу — мощностью импульсного трансформатора, которая падает с уменьшением частоты. Практически частота выбирается в диапазоне 35…85 кГц, но иногда источник питания вполне нормально работает и при значительно большей или значительно меньшей частоте.
Для времязадающей RC-цепочки лучше отказаться от керамических конденсаторов.5. Gnd: (рус. Общий) общий вывод. Общий вывод не должен быть соединён с корпусом схемы. Это земля «горячая» соединяется с корпусом устройства через пару конденсаторов.
6. Out: (рус. Выход) выход ШИМ–контроллера, подключается к затвору ключевому транзистору через резистор или параллельно соединенные резистор и диод (анодом к затвору).
7. Vcc: (рус. Питание) вход питания ШИМ-контроллера, на этот вывод микросхемы подаётся напряжение питания в диапазоне от 16 вольт до 34, обратите внимание, что данная микросхема имеет встроенный триггер Шмидта(UVLO), который включает микросхему, если напряжение питания превышает 16вольт, если-же напряжение по каким-либо причинам станет ниже 10 вольт (для других микросхем серии UC384X значения ON/OFF могут отличатся см. Таблицу Типономиналов ), произойдёт её отключение от питающего напряжения. Микросхема также обладает защитой от перенапряжения: если напряжение питания на ней превысит 34вольта, микросхема отключится.
8. Vref: выход внутреннего источника опорного напряжения, его выходной ток до 50 мА, напряжение 5 В. Подключается к одному из плеч делителя служит для оперативной регулировки Uвыхода всего блока питания.
Немного теории.
Схема отключения при понижении входного напряжения.
Рис. Схема отключения при понижении входного напряжения.
Схема отключения при понижении входного напряжения или UVLO-схема(по-английски отключение при понижении напряжения – Under-Voltage LockOut) гарантирует, что напряжение Vcc равно напряжению, делающему микросхему UC384x полностью работоспособной для включения выходного каскада. На Рис. показано, что UVLO-схема имеет пороговые напряжения включения и выключения, значения которых равны 16 и 10, соответственно. Гистерезис , равный 6В, предотвращает беспорядочные включения и выключения напряжения во время подачи питания.
Генератор.
Рис. Генератор UC3842.
Частотозадающий конденсатор Ct заряжается от Vref(5В) через частотозадающий резистор Rt, а разряжается внутренним источником тока.
Микросхемы UC3844 и UС3845 имеют встроенный счетный триггер, который служит для получения максимального рабочего цикла генератора, равного 50%. Поэтому генераторы этих микросхем нужно установить на частоту переключения вдвое выше желаемой. Генераторы микросхем UC3842 и UC3843 устанавливается на желаемую частоту переключения. Максимальная рабочая частота генераторов семейства UC3842/3/4/5 может достигать 500 кГц.
Считывание и ограничение тока.
Рис. Организация обратной связи по току.
Преобразование ток-напряжение выполнено на внешнем резисторе Rs, связанном с землей. RC фильтр для подавления выбросов выходного ключа. Инвертирующий вход токочувствительного компаратора UC3842 внутренне смещен на 1Вольт. Ограничение тока происходит, если напряжение на выводе 3 достигает этого порогового значения.
Усилитель сигнала ошибки.
Рис. Структурная схема усилителя сигнала ошибки.
Неинвертирующий вход сигнала ошибки не имеет отдельного вывода и внутренне смещен на 2,5вольт. Выход усилителя сигнала ошибки соединен с выводом 1 для подсоединении внешней компенсирующей цепи, позволяя пользователю управлять частотной характеристикой замкнутой петли обратной связи конвертора.
Рис. Схема компенсирующей цепи.
Схема компенсирующей цепи, подходящая для стабилизации любой схемы преобразователя с дополнительной обратной связью по току, кроме обратноходовых и повышающих конвертеров, работающих с током катушки индуктивности.
Способы блокировки.
Возможны два способа блокировки микросхемы UC3842:
повышение напряжения на выводе 3 выше уровня 1 вольт,
либо подтягивание напряжения на выводе 1 до уровня не превышающего падения напряжения на двух диодах, относительно потенциала земли.
Каждый из этих способов приводит к установке ВЫСОКОГО логического уровня напряжения на выходе ШИМ-копаратора (структурная схема). Поскольку основным (по умолчанию) состоянием ШИМ-фиксатора является состояние сброса, на выходе ШИМ-компаратора будет удерживаться НИЗКИЙ логический уровень до тех пор, пока не изменится состояние на выводах 1 и/или 3 в следующем тактовом периоде (периоде, который следует за рассматриваемым тактовым периодом, когда возникла ситуация, требующая блокировки микросхемы).
Схема подключения.
Простейшая схема подключения ШИМ-контроллера UC3842, имеет чисто академический характер. Схема является простейшим генератором. Несмотря на простоту данная схема рабочая.
Рис. Простейшая схема включения 384x
Как видно из схемы, для работы ШИМ-контроллера UC3842 необходима только RC цепочка и питание.
Схема включения ШИМ контроллера ШИМ-контроллера UC3842A, на примере блока питания телевизора.
Рис. Схема блока питания на UC3842A.
Схема дает наглядное и простое представление использования UC3842A в простейшем блоке питания. Схема для упрощения чтения, несколько изменена. Полный вариант схемы можно найти в PDF документе «Блоки питания 106 схем» Товарницкий Н.И.
Схема включения ШИМ контроллера ШИМ-контроллера UC3843, на примере блока питания маршрутизатора D-Link, JTA0302E-E.
Рис. Схема блока питания на UC3843.
Схема хоть и выполнена по стандартному включению для UC384X, однако R4(300к) и R5 (150) выводят из стандартов. Однако удачно, а главное, логично выделенные цепи, помогают понять принцип работы блока питания.
Блок питания на ШИМ-контроллере UC3842. Схема не предназначена для повторения, а преследует только ознакомительные цели.
Рис. Стандартная схема включения из datasheet-a (схема несколько изменена, для более простого понимания).
Ремонт Блока питания на основе ШИМ UC384X.
Проверка при помощи внешнего блока питания.
Рис. Моделирование работы ШИМ контроллера.
Проверка работы проводится без выпаивания микросхемы из блока питания. Блок питания перед проведением диагностики необходимо выключить из сети 220В!
От внешнего стабилизированного блока питания подать напряжение на контакт 7(Vcc) микросхемы напряжение более напряжения включение UVLO, в общем случае более 17В. При этом ШИМ-контроллер UC384X должен заработать. Если питающее напряжение будет менее напряжения включения UVLO (16В/8.4В), то микросхема не запустится. Подробнее про UVLO можно почитать здесь.
Проверка внутреннего источника опорного напряжения.
У рабочего ШИМ-контроллера UC384X напряжение на контакте 8(Vref) должно быть +5В.
Проверка UVLO
Если внешний источник питания позволяет регулировать напряжение, то желательно проверить работу UVLO. Изменяя напряжение на контакт 7(Vcc) контакте в рамках диапазона напряжений UVLO опорное напряжение на контакте 8(Vref) = +5В не должно меняться.
UC3842 и UC3844 напряжение включения 16В, напряжение выключения 10В
UC3843 и UC3845 напряжение включения 8,4В, напряжение выключения 7,6В
Подавать напряжение 34В и выше на контакт 7(Vcc) не рекомендуется. Возможно наличие в цепи питания ШИМ-контроллера UC384X защитного стабилитрона, тогда выше рабочего напряжения этого стабилитрона подавать не рекомендуется.
Проверка работы генератора и внешних цепей генератора.
Для проверки потребуется осциллограф. На контакте 4(Rt/Ct) должна быть стабильная «пила».
Проверка выходного управляющего сигнала.
Для проверки потребуется осциллограф. В идеале на контакте 6(Out) должны быть импульсы прямоугольной формы. Однако исследуемая схема может отличаться от приведенной и тогда потребуется отключить внешние цепи обратной связи. Общий принцип показан на рис. – при таком включении ШИМ-контроллер UC384X гарантированно запустится.
Рис. Работа UC384x с отключенными цепями обратной связи.
Рис. Пример реальных сигналов при моделировании работы ШИМ контроллера.
Если БП с управляющим ШИМ-контроллером типа UC384x не включается или включается с большой задержкой, то проверьте заменой электролитический конденсатор, который фильтрует питание (7 вывод) этой м/с. Также необходимо проверить элементы цепи начального запуска (обычно два последовательно включенных резистора 33-100kOhm).
При замене силового (полевого) транзистора в БП с управляющей м/с 384x следует обязательно проверять резистор, выполняющий функцию датчика тока (стоит в истоке полевика). Изменение его сопротивления при номинале в доли Ома очень сложно обнаружить обычным тестером! Увеличение сопротивления этого резистора ведет к ложному срабатыванию токовой защиты БП. При этом можно очень долго искать причины перегрузки БП во вторичных цепях, хотя их там вовсе и нет.