Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Блок питания 30в 2а на мс34063

Блок питания 30в 2а на мс34063

ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА UC3843

Принцип работы ШИМ контроллера UC3843 практически такой же как у UC3845, подробно расписанный в ЭТОЙ СТАТЬЕ. Единственное отличие — в структуре микросхемы UC3843 отсутствует D-триггер, делящий тактовую частоту на два и отсекающий каждый второй импульс внутреннего генератора. Таким образом управляющий импульс может достигать 95-98% от общего периода, а частота преобразования равна частоте задающего генератора.
Подобная схемотехника позволяет использовать данный ШИМ контроллер при проектировании обратноходовых и бустерных источников питания, а довольно мощный выходной каскад (ток до 1 А) легко справляется с сравнительно мощными полевыми транзисторами.
В данной конструкции использовалась почти вся комплектация с Али, поэтому ссылок на Али будет довольно много. Однако кое что покупалось и на Ростовском радиорынке.
При разработке данных блоков питания ставилось две задачи основных + несколько опытов для дальнейших разработок на базе UC3843, поэтому кое что выглядит не совсем так, как должно выглядеть.
Первая версия, впрочем как и третья предназначена для нагрузки 1. 1,5 Ампера долговременно и без принудительного охлаждения.
Сразу оговорка — обратноходовые блоки питания не любят холостой ход и это сказанно как в прямом, так и в переносном смысле. Дело в том, что в момент закрытия силового транзистора первичная обмотка за счет самоиндукции формирует довольно большой выброс напряжения, который без нагрузки может довольно легко убить силовой транзистор. На фото ниже осциллограмма на стоке силового транзистора при питании преобразователя от 220 вольт:

Напряжение на стоке силового транзистора

На щупе включен делитель 1/10, при развертке 10 вольт на деление не трудно посчитать, что выбросы превышают 600 вольт. Именно по этой причине важен правильный выбор элементов в цепи клампера блоков питания данного типа.
Итак, принципиальная схема импульсного блока питания №1:

Сразу скажу — резисторов на 0,5 Вт и 1 Вт у меня далеко не вся линейка номиналов, поэтому на плате блока питания предусмотрена установка либо одного резистора на 1 Вт, либо установка двух резисторов на 0,5 Вт:

Ферритовый сердечник покупался ЗДЕСЬ, в тот раз было заказано 3 типоразмера, поэтому на доставке мне 5 баксов скинули. Расчет количества витков производилось в программе Денисенко и первоначально долбанула жадность — расчет делался для выходного напряжения 15В при токе 4А.

В принципе 4 ампера с блока питания получить удалось, но грелся силовой транзистор довольно сильно, да и сам феррит нагревался. В общем данный блок питания был искусственно ограничен по мощности — R16 был установлен комби — 3 штуки по 2,2 Ома в параллель. Выходное напряжение было снижено до 12,6 вольта — посокольку это тестовый вариант и он оказался работоспособным я решил его использовать для питания светодиодов.
В принципе данный импульсник можно использовать, но силовой транзистор я поставил не совсем удачно — лично для меня проблем нет — алюминиевое ухо к радиатору я то приварить смогу, а вот остальные вряд ли.
На фото ниже показан максимальный ток до ограничения. Увеличивая нагрузку дальше напряжение уже начинает проваливаться. При коротком замыкании блок питания пытается стартовать, а поскольку обмотка самозапита не выдает нужного напряжения контроллер затыкает по минимальному напряжению и происходит циклический перезапуск.

На диоды тоже пришлось прикрутить радиатор, благо место под винты оказалось.
В общем поигравшись с данным блоком питания я решил его переработать — использовать диод для вторичного питания в корпусе ТО-220, набор диодов моста первичного питания заменить сборкой и развернуть силовой транзистор
В качестве радиаторов выступал листовой алюминий толщиной 2 мм на всю длину платы. Но этого оказалось маловато, поэтому дополнил его радиатором — крышкой и установил вентилятор:

Внешний вид нового варианта блока питания

Наверняка сразу бросится в глаза установка диода вторичного питания по минусовой шине. Для схемы это не принципиально, а вот на плате подобное решение позволило избавиться от не нужных перемычек.
Данный блок питания эксплуатируется уже более трех месяцев. Врать не буду — включается не ежедневно, но если включается, то работает по 6-12 часов подряд. Проблем пока не выявлено:

Самодельный светильник на светодиодах. В качестве радиатора для светодиодов выступает алюминиевая полка

Ну а теперь несколько слов на тему, почему задействовался усилитель ошибки и что из этого вышло.
На подавляющем большинстве схем блоков питания с использованием этого ШИМ контроллера обратная связь организовывается путем подключения транзистора оптрона на 1-й вывод контроллера, а второй вывод соединяется с минусом первичного питания. Таким образом отключается усилитель ошибки и регулировка выходного напряжения осуществляет TL431. Если же использовать усилитель ошибки возникает режим перерегулирования — условный коф усиления TL431 суммируется с коф усиления усилителя контроллера и реакция на малейшее изменение выходного напряжения слишком большая — попытка удержать на выходе заданное напряжение переходит в релейный режим, при котром вторичное напряжение формируется пачками импульсов. В результате выходное напряжение плавает с амплитудой до 1-го вольта.
Именно по этой причине коф усиления усилителя ошибки снижался до тех пор, пока не было получено устойчивое изенение длительности импульсов от минимальной нагрузки в 0,2 А до состояния ограничения тока. В результате коф усиления составил на разных экземплярах микросхемы от 5 до 10, т.е. номиналы резисторов R5 и R7 отличались в 5-10 раз.
Заморочится с усилителем ошибки заставило две вещи:
1. Двигатель с таходатчиком.
2. Два элемента Пельтье, валающиеся уже два года без дела.
Добавив в схему совсем не большое количество элементов удалось получить прототип СТАБИЛИЗАТОРА оборотов вот такой игрушки:

Двигатель на 12 вольт с тахометром

Двигатель на 12 вольт, усилие на валу развивает до 70 кг, имеет таходатчик (11 импульсов за оборот). Покупалось осенью 18 года, у этого продавца товар не доступен, поэтому РЕЗУЛЬТАТЫ ПОИСКА. Идея заключается в том, чтобы используя только блок питания организовать регулировку и стабилизацию оборотов данного двигателя. В принципе эксперимент прошел удачно, но требуется дополнительный источник питания для контроллера — на минимальных оборотах контроллер соскальзывает на релейный режим работы + самоблокировка по минимальному напряжению питания самого контроллера. Короче говоря самозапит организовать не удалось. В остальном же все отлично отработало.
Однако реализовать идею в ее первозданном виде не получилось и в итоге данный двигатель обрел вот такую ПЛАТУ УПРАВЛЕНИЯ.
Элементы Пельтье задуманы как охладители питьевой воды. В обычном режиме производится стабилизация выходного напряжения в 12 вольт. Как только вода охлаждается до установленной температуры сигнал с терморезистора уменьшает выходное напряжение. Причем за счет плавного уменьшения выходного напряжения и потерь "холода" происходит доохлаждение куллера постоянно и данный источник способен работать даже с самозапитом.
В крайнем случае можно придать иллюзию современного дизайна установив релейный терморегулятор W1209. Но это уже по Вашему усмотрению, мне достаточно крутилки со стрелками БОЛЬШЕ-МЕНЬШЕ.
Поскольку вторичные цели были достигнуты, было решено вернуться к традиционному исполнению и отказаться от использования усилителя ошибки, доверив контроль выходного напряжения только TL431. Так и появился третий вариант схемы импульсного блока питания на UC3843:

Читайте так же:
Кабель авббшв технические характеристики

Мощность данного блока питания сравнительно не велика, поскольку его основная задача питать подстветку с током потребления 0,45 А и плату управления с потреблением меньше 0,7 ампера. Так тест на нагрузку он отрабоал легко. Однако смущал нагрев феррита. Собственно этот нагрев и заставил снизить частоту преобразования и установить на феррит радиатор.

Третий вариант блока питания

Кстати, FR207 у меня на нашлось, поэтому снизить скорость диода клампера я решил использованием ферритовых бусин.
Ну и последний вариант — блок питания для реле, электроклапанов и электромагнитов. В этом преобразователе разделено выходное напряжение на 10 и 15 вольт. 15 вольт используется для включения, а 10 вольт для удержания.
На всякий случай напоминаю, что для сработки электромагнита требуется больше энергии, чем для его удержания в сработанном состоянии. Использование одного, номинального напряжения гарантирует довольно большой ресурс, но вызывает лишнее потребление и провоцируте хоть и не большой, но все же нагрев катушки соленоида. Используя два напряжения чуток усложняется управление, но снижается общее потрбелние, снижает нагрев катушек + получаем возможность уменьшения времени пролета контактов реле в момент переключения.

Казалось бы на этом можно было закончить изыскания в области контроллера UC3843, но мне на давал покоя принцип работы DK124 — ПОДРОБНО ЗДЕСЬ. Этот контроллер кроме ШИМ регулировки имеет несколько ступеней регулировки частоты и не попробовать этот же принцип я не мог.
В качестве оптрона СВЕТОДИОД-ФОТОТРАНЗИСТОР использовался самодельный оптрон методика изготовления которого показана здесь:

Регулировку частоты в зависимости от выходных параметров удалось получить не сразу — слишком разные токи свечения светодиода оптрона PC817 и используемого белого светодиода. Пришлось вводить подстроечный резистор регулирующий ток через каждый светодиод.
В итоге удалось получить полноценную регулировку и ШИМ и частотой.
Во время тестов выяснилась еще одна неприятность — используемый в блоке питания супрессор нагревается до температуры выше 100 градусов и естественно, что может стать причиной выхода из строя данного блока питания. Размышлял я не долго — принцип работы супрессора и клампера радикально отличается, но они выполняют одну и ту же задачу — подавляют выбросы обратного напряжения на силовом транзисторе. Поэтому параллельно супрессору я поставил клампер согласно расчетам программы Денисенко.
Таким образом выделяемое тепло я разделил на два элемента не влияющие друг на друга и хотя суупрессор все равно имеет температуру чуть выше, чем мне хотелось, но не выходит за пределы безопсаного режима работы.
Теперь осталось выяснить что собственно дает регулировка выходного напряжения частотой.
Спустя пару часов выяснилось, что она не дает практически ни чего — температура и силового транзистора и супрессора одинаковая и на частоте преобразования 53 кГц и на частоте 105 кГц.
В принципе я тешил слабую надежду на то, что радиакльно что то может измениться — во всех блоках питания в которых использовался принцип стабилизации изменением частоты использовался либо резонанс, либо дроссель рассеивания. Ни того, ни другого в данном блоке питания не было.
В общем разрезав дорожку я установил последовательно первичной обмотке дроссель на 4 мкГн, выпаянный из какого то БП.
В итоге температура супрессора осталось прежней, а вот температура силового транзистора снизилась на 10ºС (!) .
Замеры проводились при входном напряжении 230 вольт, при выходном напряжении 10 вольт протекающий через нагрузку ток составлял 1,5 ампера, что является СРЕДНИМ потреблением для данного источника питания.
В итоге получилась следующая схема источника питания:

На схеме уже подредактированы моточные данные, феррит использовался КИТАЙСКИЙ, зазор 0,3 мм (суммарно получается 0,6 мм).
Регулировка данного инвертора осуществляется следующим образом:
Проделываются все операции описанные в следующем параграфе, при этом движок резистора R1 должен находиться в правом по схеме положении примерно на сопротивлении 400. 500 Ом.
После проверки всех режимов работы блок питания нагружается на величину СРЕДНЕЙ нагрузки и перемещением движка R1 добиваются увеличения частоты преобразования в 2 раза.
Контролируем изменние частоты в зависимости от нагрузки. При МАКСИМАЛЬНОЙ нагрузке частота должна опуститься до расчетной величины — до той, на которую расчитывали трансформатор.

Первое включение свежесобранного блока питания лучше сделать от отдельного источника питания напряжением 12-15вольт. Напряжение подается непосредственно на контроллер и проверяется его работоспособность и частота управляющих импульсов.
Если все нормально, то перемычкой это же напряжение подается и на плюсосвой вывод сетевого конденсатора — проверяется напряжение на первичной обмотке, проверяется вторичное напряжение. Да, да — блок питания будет пытаться вытянуть вторичное напряжение, ведь длительность управляющих импульснов с UC3843 будет достигать максимального значения.
Дальше уже как обычно — вместо сетевого предохранителя лампа накаливания и пробуем включить в сеть. Кстати, на выход БП необходимо повесить хоть какую ни будь нагрузку. Резистора на 150-220 Ом вполне подойдет.
Более подробно пуско-наладочные работы показанны в видео:

Читайте так же:
Каска сварщика со щитком

Тесты данных блоков питания показаны в этом видео:

Архив с принципиальными схемами блоков питания в формате СПЛАН и чертежами печатных плат в формате СПРИНТ лежат в АРХИВЕ.
Некоторые рекомендации по выбору компонентов приведены ЗДЕСЬ.
Программа для расчетов импульсных блоков питания ЗДЕСЬ.

Импульсный стабилизатор напряжения на микросхеме МС34063

Понять как работает микросхема проще всего по структурной схеме. Разберем по пунктам:

  1. Источник опорного напряжения 1,25 В;
  2. Компаратор, сравнивающий опорное напряжение и входной сигнал с входа 5;
  3. Генератор импульсов сбрасывающий RS-триггер;
  4. Элемент И объединяющий сигналы с компаратора и генератора;
  5. RS-триггер устраняющий высокочастотные переключения выходных транзисторов;
  6. Транзистор драйвера VT2, в схеме эмиттерного повторителя, для усиления тока;
  7. Выходной транзистор VT1, обеспечивает ток до 1,5А.

Генератор импульсов постоянно сбрасывает RS-триггер, если напряжение на входе микросхемы 5 – низкое, то компаратор выдает сигнал на вход S сигнал устанавливающий триггер и соответственно включающий транзисторы VT2 и VT1. Чем быстрее придет сигнал на вход S тем больше времени транзистор будет находиться в открытом состоянии и тем больше энергии будет передано со входа на выход микросхемы. А если напряжение на входе 5 поднять выше 1,25 В, то триггер вообще не будет устанавливаться. И энергия не будет передаваться на выход микросхемы.

Производители этой микросхемы (например Texas Instruments) в своих datasheets пишут, что её работа основана на широтно-импульсной модуляции (PWM). Даже если и можно назвать то, что делает MC34063 ШИМом, то очень уж примитивным.

  • Самый главный недостаток MC34063 – отсутствие встроенного усилителя ошибки. Поэтому пульсации выходного напряжения получаются достаточно большими. И не просто так в рекомендациях по применению предлагается на выход преобразователя устанавливать дополнительный LC-фильтр.
  • Второй недостаток – не простое подключение внешнего МДП транзистора.

Мое же мнение, что если требуется низкий уровень пульсаций, либо большая мощность преобразователя, то лучше использовать другие микросхемы – с внутренним усилителем ошибки и с драйвером работающим с полевыми транзисторами.

MC34063 для нетребовательных к пульсациям и мощности применений!

Alex_EXE

Внимание! Статья отправлена на доработку.

Очень часто встаёт вопрос о том, как получить требуемое для схемы питание напряжение, имея источник с отличным от требуемого напряжения. Такие задачи делятся на две: когда: нужно уменьшить или увеличить напряжение до заданного. В этой статье будет рассмотрен первый вариант.

Как правило, можно применить линейный стабилизатор, но у него будут большие потери по мощности, т.к. разность в напряжениях он будет преобразовывать в тепло. Здесь на помощь приходят импульсные преобразователи. Вашему вниманию предлагается простенький и компактный преобразователь на MC34063.

Эта микросхема очень универсальна, на ней можно реализовывать понижающие, повышающие и инвертирующие преобразователи с максимальным внутренним током до 1,5А. Но в статье рассмотрен только понижающий преобразователь, остальные будут рассмотрены позже.

Размеры получившегося преобразователя – 21х17х11 мм. Такие размеры получилось из-за использования совместно выводных и SMD деталей. Преобразователь содержит всего 9 деталей.

Детали в схеме рассчитаны на 5В с ограничение тока 500мА, с пульсацией 43кГц и 3мВ. Входное напряжение может быть от 7 до 40 вольт.

За выходное напряжение отвечают резисторный делитель на R2 и R3, если их заменить подстроечным резистором где-то на 10 кОм, то можно будет задавать требуемое выходное напряжение. За ограничение тока отвечает резистор R1. За частоту пульсаций отвечают конденсатор C1 и катушка L1, за уровень пульсаций конденсатор C3. Диод может быть заменён на 1N5818 или 1N5820. Для расчёта параметров схемы есть специальный калькулятор — https://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml, где стоит только задать требуемые параметры, он так же может рассчитать схемы и параметры преобразователей нерассмотренных двух типов.

Было изготовлено 2 печатные платы: слева – с делителем напряжения на делителе напряжения, выполненном на двух резисторов типоразмера 0805, справа с переменным резистором 3329H-682 6,8кОм. Микросхема MC34063 в корпусе DIP, под ней два чип танталовых конденсатора типоразмера – D. Конденсатор C1 –типоразмера 0805, диод выводной, резистор ограничения тока R1 – на пол вата, при малых токах, меньше 400 мА, можно поставить резистор меньшей мощности. Индуктивность CW68 22мкГн, 960мА.

Осциллограммы пульсаций, R огранич = 0,3 Ом

На этих осциллограммах показаны пульсации: слева – без нагрузки, справа – с нагрузкой в виде сотового телефона, ограничивающий резистор 0,3 Ом, снизу с той же нагрузкой, но ограничивающий резистор на 0,2 Ом.

Осциллограмма пульсации, R огранич = 0,2 Ом

Снятые характеристики (замерены не все параметры), при входном напряжении 8,2 В.

Этот адаптер был изготовлен для подзарядки сотового телефона и питания цифровых схем в походных условиях.

Схема с переменны резистором

В статье была приведена плата с переменным резистором в качестве делителя напряжения, размешаю к ней и соответствующею схему, отличие от первой схемы только в делителе.

Схема обновлена 15 марта 2011 года

MC34063 повышающий преобразователь

Например я данную микросхему использовал чтобы получить 12 В питание интерфейсного модуля от ноутбучного порта USB (5 В), таким образом интерфейсный модуль работал когда работал ноутбук ему не нужен был свой источник бесперебойного питания. Также имеет смысл использовать микросхему для питания контакторов, которым нужно более высокое напряжение, чем другим частям схемы. Хотя MC34063 выпускается давно, но возможность работы от 3 В, позволяет её использовать в стабилизаторах напряжения питающихся от литиевых аккумуляторов. Рассмотрим пример повышающего преобразователя из документации. Эта схема рассчитана на входное напряжение 12 В, выходное — 28 В при токе 175мА.

  • C1 – 100 мкФ 25 В;
  • C2 – 1500 пФ;
  • C3 – 330 мкФ 50 В;
  • DA1 – MC34063A;
  • L1 – 180 мкГн;
  • R1 – 0,22 Ом;
  • R2 – 180 Ом;
  • R3 – 2,2 кОм;
  • R4 – 47 кОм;
  • VD1 – 1N5819.

В данной схеме ограничение входного тока задается резистором R1, выходное напряжение определяется соотношением резистором R4 и R3.

Читайте так же:
Какой прибор для выжигания по дереву лучше

Описание схемы преобразователя

Ниже представлена принципиальная схема варианта источника питания, позволяющего получить 9В или 12В из 5В USB-порта компьютера.

За основу схемы взята специализированная микросхема MC34063 (ее российский аналог К1156ЕУ5). Преобразователь напряжения MC34063 представляет собой электронную схему управления DC / DC — преобразователем.

Она имеет температурно-компенсированный источник опорного напряжения (ИОН), генератор с изменяемым рабочим циклом, компаратор, схему ограничения по току, выходной каскад и сильноточный ключ. Эта микросхема специально изготовлена для использования в повышающих, понижающих и инвертирующих электронных преобразователях с наименьшим числом элементов.

Выходное напряжение, получаемое в результате работы, устанавливается двумя резисторами R2 и R3. Выбор номинала резисторов производится из расчета, что на входе компаратора (вывод 5) должно быть напряжение равное 1,25 В. Вычислить сопротивление резисторов для схемы можно используя несложную формулу:

Зная необходимое выходное напряжение и сопротивление резистора R3, можно довольно легко определить сопротивление резистора R2.

Так как выходное напряжение определяется резисторным делителем, можно значительно улучшить схему, включив в схему переключатель, позволяющий получать всевозможные значения по мере необходимости. Ниже приведен вариант преобразователя MC34063 на два выходных напряжения (9 и 12 В)

Понижающий преобразователь на МС34063

Понизить напряжение значительно проще – существует большое количество компенсационных стабилизаторов не требующих катушек индуктивности, требующих меньшего количества внешних элементов, но и для импульсного преобразователя находиться работа когда выходное напряжение в несколько раз меньше входного, либо просто важен КПД преобразования. В технической документации приводиться пример схемы с входным напряжение 25 В и выходным 5 В при токе 500мА.

  • C1 – 100 мкФ 50 В;
  • C2 – 1500 пФ;
  • C3 – 470 мкФ 10 В;
  • DA1 – MC34063A;
  • L1 – 220 мкГн;
  • R1 – 0,33 Ом;
  • R2 – 1,3 кОм;
  • R3 – 3,9 кОм;
  • VD1 – 1N5819.

Данный преобразователь можно использовать для питания USB устройств. Кстати можно повысить ток отдаваемый в нагрузку, для этого потребуется увеличить емкости конденсаторов C1 и C3, уменьшить индуктивность L1 и сопротивление R1.

воскресенье, 26 июня 2021 г.

Микросхема MC34063 схема включения

Основные технические характеристики MC34063

  • Широкий диапазон значений входных напряжений: от 3 В до 40 В;
  • Высокий выходной импульсный ток: до 1,5 А;
  • Регулируемое выходное напряжение;
  • Частота преобразователя до 100 кГц;
  • Точность внутреннего источника опорного напряжения: 2%;
  • Ограничение тока короткого замыкания;
  • Низкое потребление в спящем режиме.

Структура схемы:

  1. Источник опорного напряжения 1,25 В;
  2. Компаратор, сравнивающий опорное напряжение и входной сигнал с входа 5;
  3. Генератор импульсов сбрасывающий RS-триггер;
  4. Элемент И объединяющий сигналы с компаратора и генератора;
  5. RS-триггер устраняющий высокочастотные переключения выходных транзисторов;
  6. Транзистор драйвера VT2, в схеме эмиттерного повторителя, для усиления тока;
  7. Выходной транзистор VT1, обеспечивает ток до 1,5А.

МС34063 схема инвертирующего преобразователя

Третья схема используется реже двух первых, но не менее актуальна. Для точного измерения напряжений или усиления аудио сигналов часто требуется двуполярное питание, и МС34063 может помочь в получении отрицательных напряжений. В документации приводиться схема позволяющая преобразовать напряжение 4,5 .. 6.0 В в отрицательное напряжение -12 В с током 100 мА.

  • C1 – 100 мкФ 10 В;
  • C2 – 1500 пФ;
  • C3 – 1000 мкФ 16 В;
  • DA1 – MC34063A;
  • L1 – 88 мкГн;
  • R1 – 0,24 Ом;
  • R2 – 8,2 кОм;
  • R3 – 953 Ом;
  • VD1 – 1N5819.

Обратите внимание, что в данной схеме сумма входного и выходного напряжения не должна превышать 40 В.

Аналоги микросхемы MC34063

Если MC34063 предназначена для коммерческого применении и имеет диапазон рабочих температур 0 .. 70°C, то её полный аналог MC33063 может работать в коммерческом диапазоне -40 .. 85°C. Несколько производителей выпускают MC34063, другие производители микросхем выпускают полные аналоги: AP34063, KS34063. Даже отечественная промышленность выпускала полный аналог К1156ЕУ5

, и хотя эту микросхему купить сейчас большая проблема, но вот можно найти много схем методик расчетов именно на К1156ЕУ5, которые применимы к MC34063.

Если необходимо разработать новое устройство и какжется MC34063 подходит как нельзя лучше, то соит обратить внимание на более современные аналоги, например: NCP3063

NiXIE

Можете не стеснятся и присылать на почту платы сделанных Вами преобразователей. Возможно, они понадобятся кому то еще.

Это вариант с «полудрайвером» полевика. В данном включении MC34063, она активно заряжает затвор через диод. Разряжать она затвор не может. Транзистор Q2 позволяет разряжать затвор максимально быстро после закрывания ключа микросхемы, что позволяет использовать резистор R6 номиналом 1k — без рассеивания на нём большого количества энергии и излишне не нагружая внутренний ключ микросхемы.
Ключевой транзистор можно ставить IRF740, у него чуть меньше сопротивление открытого канала — меньше потерь.
Данная схема позволяет работать без радиатора полевика. Номиналы резисторов делителя выбраны из стандартного ряда и соответствуют напряжению 180 В, никаких подстроечников ставить не нужно.
R1 — токовый датчик, резистор мощностью 1 Вт. Если его не поставить, то не только теряется защита от перегрузки, но и схема в целом может работать нестабильно, если дроссель склонен к насыщению.
Иногда ставят конденсатор C99. Его ставить не нужно. Дело в том, что таким образом пытаются решить проблему самовозбуждения преобразователя, путём загрубления обратной связи. Если с этим конденсатором схема работает «лучше», значит надо искать проблему в разводке либо в режимах работы.
Дроссель должен быть либо с открытым магнитопроводом, либо, некоторые делают на кольце больших габаритов (чтобы не возникало насыщения), использование кольца позволяет снизить количество витков, выполнить их толстым проводом и снизить омические потери индуктивности. Индуктивность желательна от 200 микрогенри.
При правильной индуктивности, её нагрев также практически отсутствует.
Диод D1 любой «ультрабыстрый» с обратным напряжением 300 В.
C1 это задающий частоту конденсатор. Можно выбирать примерно в диапазоне 200-1000 пф, в зависимости от используемого дросселя и имеющейся нагрузки (требуемой мощности). Меньше ёмкость — больше частота.
При низком напряжении питания, ниже 9 В, требуется большее количество импульсов для накачки мощности, а полевик ещё и начинает открываться не полностью. 9 В где-то и является нижним пределом для 6 индикаторов. 12 В самое оптимальное напряжение питания.

Читайте так же:
Как сварить медь с нержавейкой

Резистор R6 выбирается исходя из баланса между нагревом его самого и нагревом полевика/снижением пропускной мощности преобразователя. КПД схемы без полудрайвера в любом случае, ниже. Указанный номинал 100 Ом требует резистора мощностью 2 Вт, находится в пределах допустимой нагрузки внутреннего ключа микросхемы и даёт достаточно быстрый разряд полевика.

Недостатки:
— Так как MC34063 релейник, дроссель может посвистывать на звуковой частоте, да ещё и в зависимости от нагрузки, какие цифры и сколько их светит на индикаторах.
— Нужна дополнительная обвязка в виде полудрайвера, либо имеем низкий КПД.
— MC34063 не работает при отрицательной температуре нужна MC33063

Преимущества:
— Недорогая микросхема.
— Диапазон входных напряжений от 9 и теоретически до 40 В (только конденсатор на входе надо брать соответствующего напряжения), опробовано от 9 до 16.
— Работает сразу при указанных номиналах.

Это вариант с «полным драйвером» полевика.

Питание часов производится от источника тока напряжением 12 вольт. Преобразователь высокого напряжения выполнен на микросхеме DA2 UC3843, транзисторе VT1 и трансформаторе T1. Схема преобразователя честно слизана с просторов интернета и мало чем отличается от типового включения. Подстроечный резистор R18 предназначен для установки выходного напряжения. Трансформатор намотан на магнитопроводе Epcos N87 EFD20 с зазором 0.5мм. Первичная обмотка содержит 29 витков провода 0.4 мм, вторичная 300 витков проводом 0.12 мм.

Схема №6:

В часах применен двухтактный автогенераторный узел высокого напряжения. Его отличительные свойства – минимальное число компонентов и максимально возможный КПД. Реально измеренный КПД составил 70%.
Квазирезонансный режим работы полностью устраняет динамические потери в коммутирующих транзисторах и проблемы, связанные с электромагнитной совместимостью чувствительных приборов, поскольку спектр генерируемых колебаний резко сужается. Практическая эксплуатация часов не выявила сколь-нибудь заметных помех радиоприему на диапазонах СВ и КВ. TR1 взят с китайской зарядки от мобилок, оставлена высоковольтная
обмотка, низковольтная содержит 17+17 витков. Рабочая частота преобразователя с помощью C14 устанавливается в районе 50kHz. D6, D7 – маломощные высоковольтные диоды. Вместо F1N05 можно применить сдвоенный полевик с плат защиты литиевых аккумуляторов, например TPCS8205 и т.д. От R30, R33 зависит скорость перезарядки затворов полевиков и, как следствие, в некоторой степени выходное напряжение и КПД преобразователя. В налаживнии описанный узел не нуждается, хотя стоит удостовериться, что преобразователь работает в квазирезонансном режиме. Для этого можно проконтролировать осциллографом наличие колоколообразных импульсов с паузой на нуле на стоках транзистора F1N05. Если осциллографа нет – R30, R33 установить номиналом 100–220Om.

suslogon
По поводу примененных деталей и конструкции:
1. Плата двухсторонняя, самодельная, дно микросхемы пропаяно на обратную сторону для лучшего охлаждения.
2. Катушка самая банальная — CDRH125 на 220 мкГн.
3. Электролитов в схеме нет, по входу стоит керамический конденсатор 47 мкФ 16В, на выходе также керамический 1 мкФ 250В.
4. Подстроечный резистор — многооборотный Bourns 3214X.
5. Диод HS1M.

Детально потестировать схему пока не было времени, но экспресс-тест я провел и он меня даже удивил.
Я выставил на выходе 180 В и нагрузил преобразователь на 20 кОм, т.е ток на выходе составил 9 мА. При этом потребление от 12 В составило 190 мА, что дает кпд примерно 71%! Может ли быть такое или я в чем-то ошибся?

После примерно 10-и минутного прогона микросхема оставалсь практически холодной, но немного нагрелась катушка. Погонять подольше планирую на следующей неделе, но уже сейчас я схемой весьма доволен.

-Valerius-
За один вечер была нарисована печатная плата, намотан трансформатор в «чашке» (что было под рукой), все детали поставил как указано на принципиальной схеме. Завелось с пол-оборота , минимальное напряжение на выходе около 80 вольт, максимальное 238 Вольт. Ничего не пищит (трансформатор), вообще холодная 34063, и самое главное что порадовало- преобразователь начинает работать от 2,4 вольта! (меньше у меня не было источника, но от 1,5 вольт — молчит, это и понятно- 34063 по даташиту, на вскидку , от 2,1 вольт) Прикинул потребление- от 2,8 до 4,2 вольта: потребление по входу(под нагрузкой — одна ИН-4) 0,26. 0,24 А При питании 6,8 в- 0,15 А 8,8 в- 0,12 А 12. 15,1 В- 0,1А Запитал для теста от аккумулятора 4,2 В — часы на четырех ИН-14 плюс неонка. Все работает в статике! В анодах индикаторов стоят резисторы по 10кОм (кроме неонки- естественно). Замер тока потребления — не проводил.Не смотря на то что есть одна моточная деталь и всего один активный компонент (34063)- схема мне очень понравилась именно своей неприхотливостью к питанию, отсутствием каких-либо звуков при своей работе и греющихся деталей

Универсальный блок питания для ноутбука. Устройство и ремонт.

Рассказано об устройстве “LAPTOP UNIVERSAL ADAPTOR 100W”, принципе работы и устранении конкретной неисправности.

Внешнее проявление неисправности – вместо выставленного значения 24В на выходе блока питания напряжение около 20В, как без нагрузки, так и с нагрузкой.

Такое зарядное устройство очень удобное. Безотказно проработало у меня около 7 лет. Можно подключать к разным ноутбукам не только от сети 230В но и от прикуривателя автомобиля. Довольно широкий диапазон выходных напряжений 5В и ступенчато от 12 до 24В позволяет использовать его для питания самых разнообразных устройств, а так же для зарядки через токоограничивающий резистор разных аккумуляторов, в том числе и автомобильных. Так что рекомендую. По выгодной цене можно приобрести здесь.

Но вернемся к ремонту. При более детальном исследовании дефекта установлено, что напряжение на всех значениях ниже установленного на величину около 15%.

Читайте так же:
Вакуумная сушилка для древесины своими руками

Блок питания был вскрыт и внимательно осмотрен. Видимых повреждений нет.

Вид со стороны печатной платы.

В интернете найдена похожая схема универсального блока питания для ноутбука, которая существенно помогла в ремонте.

По принципиальной схеме удобно пояснять принцип работы. Универсальный блок питания состоит из двух частей. Первая часть, на схеме обведено розовым прямоугольником и подписано «Работа от сети». Обычный импульсный блок питания на IC1 (ШИМ 3843), полевике Q1 (у меня К2188), импульсном трансформаторе Т1 и диодах D3,D4. Регулируемый стабилитрон U1 (TL431) управляется переключателем выходных напряжений и через оптопару IC5 (817C) управляет шириной импульсов ШИМ, что приводит к изменению выходных напряжений.

При работе от 12В, например, от бортсети автомобиля, работает другая часть схемы (обведено зеленым прямоугольником и подписано «Работа 12В»). Эта часть схемы представляет собой повышающий DC/DC преобразователь на IC2 (ШИМ 3843), полевике Q2 ( у меня HS50N), накопительном дросселе L2 и диодах D5,D6. Управление выходным напряжением осуществляется тем же переключателем, через тот же регулируемый стабилитрон TL431 и уже другую оптопару IC4 (817С) которая управляет IC2 (ШИМ 3843).

К выходу блока питания подключен понижающий DC/DC преобразователь на IC3 (MC34063) который из любого выходного напряжения от 12 до 24 Вольт формирует 5 Вольт. Именно эти 5В подаются на переключаемый резисторный делитель напряжения, который управляет регулируемым стабилитроном TL431.

Схема моего универсального блока питания для ноутбука незначительно отличается от приведенной выше. Выходные диоды как при работе от сети, так и от работы от 12В содержат не по две сборки, а по одной. Для управления выходным напряжением при работе от 12В не применяется оптопара IC5. Вместо этого управление ШИМ IC2 осуществляется непосредственно резисторным делителем, что на мой взгляд вполне оправдано, так как при работе от 12 В нет высоковольтной части с другим общим проводом, так как это имеет место при работе от сети. В более высоком разрешении схему можно посмотреть здесь.

Ну и теперь переходим непосредственно к ремонту.

Наиболее распространенной причиной подобных дефектов (занижено выходное напряжение) является потеря емкости электролитических конденсаторов. Я проверил все конденсаторы фильтров путем измерения на них напряжений и величины пульсаций. Напряжение на конденсаторе после входного диодного моста 306В (в сети 224В). Напряжение питания IC1 24В, что также норма. Подключал параллельно дополнительные емкости. Дефект не исчезал.

Проверил работу от 12 Вольт. Здесь выходные напряжения в норме. Это сузило область поиска. Осталась под вопросом цепь управления при работе от сети. Проверил переключатель, все резисторы переключаемого делителя. Все в норме. Измерил режим TL431. При измерении обратил внимание на микротрещину в пайке одного вывода TL431. Очень похоже на причину дефекта. Пропаял, не он.

Еще одно обстоятельство. Напряжение на управляющем выводе TL431 изменялось от 1,99В до 2,11В при переключении выходных напряжений. В принципе, этого не должно быть. Во первых оно занижено, во вторых изменяется. Как написано в документации на TL431, если напряжение на управляющем выводе превышает значение 2,5В TL431 открыта. Если напряжение на управляющем электроде меняется, значит опорное напряжение внутри TL431 нестабильно, а это неисправность. Ниже показано устройство TL431, поясняющее принцип работы.

Выпаял я TL431, при прозвонке мультиметром показатели отличались от новой, но то что она пробита сказать нельзя. После установки новой TL431 все выходные напряжения пришли в норму. Напряжение на управляющем электроде TL431 при переключении выходных напряжений не изменяется.

Материал статьи продублирован на видео:

MC34063A — микросхема для DC/DC преобразователей и источников питания, справочник

Микросхема выпускается фирмой Motorola, предназначена для схем DC/DC преобразователей и источников питания, повышающих,понижающих или инвертирующих напряжение.

Входное напряжение может быть от 3 до 40V, выходное напряжение можно так же установить от 3 до 40V, при любом входном. Установка выходного напряжения производится выбором сопротивлений резисторов делителя так, чтобы при номинальном выходном напряжении, на выходе этого делителя было 1,25V.

Параметры

  1. Входное напряжение: 3 . 40V.
  2. Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером открытого выходного транзистора: 40V.
  3. Максимальный ток выходного транзистора: 1,5А.
  4. Частота генератора при напряжении на выводе 5 = 0V и емкости конденсатора на выводе 3 = 1000р: 33 kHz.
  5. Падение напряжения на открытом выходном транзисторе при токе через него 1 А: 1-1 ,ЗV.
  6. Номинальное значение напряжения на выводе 5: 1,25V.
  7. Напряжения переключения компаратора: 1,21V и 1,29V.
  8. Ток потребления микросхемой не считая тока выходного транзистора: 4мА.

Расположение выводов

Расположение выводов у микросхемы MC34063A (DIP8)

Рис. 1. Расположение выводов у микросхемы MC34063A (DIP8).

Расположение выводов у микросхемы MC34063AD (корпус SO-8)

Рис. 2. Расположение выводов у микросхемы MC34063AD (корпус SO-8).

Описание работы

Краткое описание принципа работы. Генератор вырабатывает импульсы частотой до 100 кГц, они поступают на выходной транзистор. В зависимости от того, как выключены выводы эмиттера и коллектора этого транзистора (выводы 1 и 2) схема может быть выбрана оптимальной для повышения напряжения или для понижения, либо создающая отрицательное выходное напряжение.

На индуктивности, включенной на выходе возникает ЭДС, которая выпрямляется диодом Шоттки, и постоянное напряжение выделяется на конденсаторе.

Для стабилизации выходного напряжения используется компаратор, на один вход которого поступает напряжение 1.25V от внутреннего стабилизатора микросхемы, а второй вход выведен на вывод 5.

На выходе источника ставится делитель из двух резисторов, соотношение сопротивлений которых выбирается таким образом, чтобы при номинальном выходном напряжении, напряжение на выводе 5 было 1,25V.

Структурная схема микросхемы MC34063A

Рис. 3. Структурная схема микросхемы MC34063A.

Схемы включения

Схема конвертора с повышением напряжения (Step-Up Converter) на примере схемы DC/DC конвертора 12V/28V (MC34063A)

Рис. 4. Схема конвертора с повышением напряжения (Step-Up Converter) на примере схемы DC/DC конвертора 12V/28V (MC34063A).

Схема конвертора с понижением напряжения (Step-Down Converter) на примере схемы DC/DC конвертора 25V/5V (MC34063A)

Рис. 5. Схема конвертора с понижением напряжения (Step-Down Converter) на примере схемы DC/DC конвертора 25V/5V (MC34063A).

Схема конвертора для получения отрицательного напряжения (Inverting Converter) на примере схемы DC/DC конвертора +5V/-12V (MC34063A)

Рис. 6. Схема конвертора для получения отрицательного напряжения (Inverting Converter) на примере схемы DC/DC конвертора +5V/-12V (MC34063A).

Дополнительный LC фильтр для защиты внешних цепей от импульсных помех

Рис. 7. Дополнительный LC фильтр для защиты внешних цепей от импульсных помех.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector