Осциллограммы tl494 – Принцип работы повышающего преобразователя. TL494. Осциллограммы работы. Часть 2

Как проверить микросхему ШИМ-контроллера TL494(ka7500)

Вчера дошли руки до практического изучения этого, самого распространенного до недавнего времени, (на сегодняшний момент технологии пошли дальше) ШИМ-контроллера. У меня скопилось около 30 неисправных блоков. Не знаю, что первичнее, я их коллекционировал, чтобы научиться их ремонтировать, или я мечтал научиться их ремонтировать, для того и коллекционировал=))) Игрушечный осциллограф miniDSO DS203 я покупал(уже несколько лет назад), в первую очередь, с целью практического исследования импульсных источников. Тогда я с ним поиграл, и забросил идею ремонта блоков питания. У меня не хватило опыта и морального духу, чтобы разобраться в устройстве микросхемы.
До сих пор мне удавалось отремонтировать только блоки с незначительными поломками.
Описаний работы микросхемы в интернете хоть отбавляй, я и раньше читал, например, эту статью, но ничего с ходу не понял.
Управляющая микросхема TL494
А тут мне попалось видео как парень запросто взял и отремонтировал блок.
Ссылка на тот момент, где он проверяет исправность микросхемы ШИМ.
Правильный ремонт блока питания ATX (by TheMovieAll)
Вобщем я опять достал один из неисправных блоков, и начал повторять за ним.
На AT блоке эксперимент удался сразу, при подаче питания с внешнего источника, микросхема запустилась, и я мог наблюдать "правильные" осциллограммы на 5-ой, 8-ой, и 11-ой ножках микросхемы. С ATX болком сразу не получилось.
Помучавшись немго, попытавшись запустить ШИМ в нескольких ATX блоках, я подумал, что не может быть, чтобы у всех был неисправен именно ШИМ. Значит я делаю что-то не так. Только тогда возникла мысль о PS-on сигнале. Замкнул его на землю, и заработало! Тут хочется добавить, замыкание резистора на 4-ой ножке, не универсальный метод, зависит от конкретного рисунка платы блока, часто DTC соединен с Vref так, что их не разъединить не разрезав дорожку. Парню TheMovieAll повезло, он замкнув резистор не посадил на землю Vref. Лучше этот резистор вообще не трогать. Более корректная методика - по инструкции с известного сайта ROM.by, пункт 3. Хотя я и читал ее несколько лет назад, обилие информации не позволило мне осмыслить и понять. Ну, видимо, некоторые вещи должны осмысливаться годами=)))
ROM.by: Азбука молодого ремонтника БП. Прочти, потом задавай вопрос.
Цитата:
"Проверка микросхемы ШИМ TL494 и аналогичных (КА7500).
Про остальные ШИМ будет написано дополнительно.
1. Включаем блок в сеть. На 12 ноге должно быть порядка 12-30V.
2. Если нет - проверяйте дежурку. Если есть - проверяем напряжение на 14 ноге - должно быть +5В (+-5%).
3. Если нет - меняем микросхему. Если есть - проверяем поведение 4 ноги при замыкании PS-ON на землю. До замыкания должно быть порядка 3...5В, после - около 0.
4. Устанавливаем перемычку с 16 ноги (токовая защита) на землю (если не используется — уже сидит на земле). Таким образом временно отключаем защиту МС по току.
5. Замыкаем PS-ON на землю и наблюдаем импульсы на 8 и 11 ногах ШИМ и далее на базах ключевых транзисторов.
6. Если нет импульсов на 8 или 11 ногах или ШИМ греется – меняем микросхему. Желательно использовать микросхемы от известных производителей (Texas Instruments, Fairchild Semiconductor и т.д.).
7. Если картинка красивая – ШИМ и каскад раскачки можно считать живым.
8. Если нет импульсов на ключевых транзисторах - проверяем промежуточный каскад (раскачку) – обычно 2 штуки C945 с коллекторами на трансе раскачки, два 1N4148 и емкости 1...10мкф на 50В, диоды в их обвязке, сами ключевые транзисторы, пайку ног силового трансформатора и разделительного конденсатора."

Ремонт блока АТХ/АТ (методика)

Ремонт блока АТХ/АТ (методика)

Ремонт блока АТХ/АТ (методика).




	Типовую схему можно взять тут:  AT и ATX

   Все работы с импульсным блоком питания проводить отключив его от сети ~220V !!!

  Схема управления.
  
  Проверку блока начинают со схемы управления. (ШИМ-контроллер TL494CN)
  Описание микросхемы можно взять тут
  
  Для этого понадобится стабилизированный блок питания 12В.
  Подключаем к схеме испытуемого ИБП как показано на схеме рис.1 и смотрим 
  наличае осциллограмм на соответсвующих выводах.
  Показания осциллографа снимать относительно общего провода.
  
  Рис.1 Проверка работоспособности TL494CN

После проверки не забудь вывод 4 вернуть в схему !!! Высоковольтная цепь. Для этого последовательно проверяем: предохранитель, защитный терморезистор, катушки, диодный мост, электролиты высокого напряжения, силовые транзисторы (2SC4242), первичную обмотку трансформатора, элементы управления в базовой цепи силовых транзисторов. (смотри рис.2 и рис.3) Первыми обычно сгорают силовые транзисторы. Лучше заменить на аналогичные: 2SC4242, 2SC3039, КТ8127(А1-В1), КТ8108(А1-В1) и т.п. Элементы в базовой цепи силовых транзисторов.(проверить резисторы на обрыв) Как правило, если сгорает диодный мост (диоды звонятся накоротко), то соответственно от поступившего в схему переменного тока вылетают электролиты высокого напряжения. Обычно мост - это RS205 (2А 500В) или хуже. Рекомендуемый - RS507 (5А 700В) или аналог. Ну и последним всегда горит предохранитель. :) И так: все нерабочие элементы заменены. Можно приступить к безопасным испытаниям силовой части блока. Для этого понадобится трансформатор с вторичной обмоткой на 36В. Подключаем как показано на Рис.2 На выходе диодного моста должно быть напряжение 50..52В Соответственно на каждом электролите высокого напряжения будет половина от 50..52В. Между эмиттером и коллектером каждого силового транзистора также должна быть половина от 50..52В. Рис.2 Проверка входной цепи.

Если всё в порядке, то можно переходить к следующему пункту. Проверка работы силовых транзисторов. Проверку режимов работы в принципе можно и не делать. Если первые два пункта пройдены, то на 99% можно считать БП исправным. Однако, если силовые транзисторы были заменены на другие аналоги или если вы решили заменить биполярные транзисторы на полевые (напрмер КП948А, цоколёвка совпадает), то необходимо проверить как транзистор держит переходные процессы. Для этого необходимо подключить испытуемый блок как показано на рис.1 и рис.2. Осциллограф отключить от общего провода! Осциллограммы на коллекторе силового транзистора измерять относительно его эмиттера. (как показано на рис.3, напряжение будет меняться от 0 до 51В) При этом процесс перехода от низкого уровня к высокому должен быть мгновенным. (ну или почти мгновенным). Это во многом зависит от частотных харрактеристик транзистора и демпферных диодов (на рис.3 FR155. аналог 2Д253, 2Д254). Если переходной процесс происходит плавно (присутствует небольшой наклон), то скорее всего уже через несколько минут радиатор силовых транзисторов очень сильно нагреется. (при нормальной работе - радиатор длжен быть холодный) Рис.3 Проверка работы силовых транзисторов.

Проверка выходных параметров блока питания. После всех вышеперечисленных работ необходимо проверить выходные напряжения блока. Нестабильность напряжения при динамической нагрузке, собственные пульсации и т.п. Можно на свой страх и риск воткнуть испытуемый блок в рабочую системную плату или собрать схему рис. 4 Рис.4 Упрощенная схема нагрузки БП.

Данная схема собирается из резисторов ПЭВ-10. Резисторы монтировать на алюминиевый радиатор. (для этих целей очень хорошо подходит швеллер 20х25х20) Блок питания без вентилятора не включать ! Также желательно обдувать резисторы. Пульсации смотреть осциллографом непосредственно на нагрузке. (от пика до пика должно быть не более 100 мВ, в худшем случае 300 мВ) Вообще не рекомендуется нагружать БП более 1/2 заявленной мощности. (например: если указано, что БП 200 Ватт, то нагружать не более 100 Ватт) При желании схему нагрузки можно усложнить: Рис.4.1 Экстремальная нагрузка блока питания.

Автогенераторный вспомогательный источник. Используется для питания TL494CN и стабилизатора +5Vsb (смотри схему АТХ блока) Варианты вспомогательных источников в недорогих блоках: Рис.5 Вариант 1

Рис.6 Вариант 2

В более дорогих БП дополнительные источники реализуют на микросхемах серии TOPSwitch. KA1H0165R KA1H0165RN ...или второй вариант: .
Part Value Part Value
R101

100 kOm

D101

UF4007

R102

500 kOm

D102

1N4937

R103

120 Om

D103

1N4948

R104

1,2 kOm

D201

Shottoky

C101

222/630V

C202

470mF / 10V

C103

222 uF

R201

500 Om

ZD101

12V / 0.5W

D201

20mH


   Описание на русском языке смотрите на сайте www.compitech.ru   
		вот тут или воспользоваться поисковиком     www.av.com



Назад

TL494 ШИМ — КОНТРОЛЛЕР — DataSheet

Корпус TL494

1 Характеристики

  • Готовый ШИМ — контроллер
  • Незадействованные выводы для 200 мА приемника или источника тока
  • Выбор однотактного или двухтактного режима работы
  • Внутренняя схема запрещает двойной импульс на выходе
  • Изменяемое время задержки обеспечивает контроль всего спектра
  • Внутренний регулятор обеспечивает 5 В стабильного напряжения с допуском 5%
  • Схема архитектуры позволяет легко синхронизироваться

2 Применение

  • Настольные ПК
  • Микроволновые печи

Источники питания: AC/DC; изолированный; с коррекцией коэффициента мощности; >90 Вт

  • Серверы БП
  • Солнечные микро-преобразователи
  • Стиральные машины классов : Low-End и High-End
  • Электровелосипеды
  • Источники питания: AC/DC; изолированный; без коррекции коэффициента мощности; <90 Вт
  • Датчики дыма
  • Солнечные преобразователи

3 Описание

TL 494 включает в себя все функции необходимые для построения  схемы управления широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на одном кристалле. Предназначен в основном для управления питанием, это устройство дает гибкость для конкретного применения  в адаптации в схемах управления блоков питания. TL 494 содержит два усилителя ошибки, внутренний регулируемый генератор, (DTC) управляемый компаратор временной задержки, импульсно управляемый переключатель, источник опорного напряжения 5В ± 5%, контроль выходной цепи.

Усилители ошибки выдают синфазное напряжение в диапазоне -0.3 В to Vcc — 2 В. Компаратор времени задержки имеет фиксированное смещение, что дает 5% временную задержку. Внутренний генератор можно обойти путем отключения вывода RT и подключения пилообразного напряжения к CT, что применяется для общих цепей в синхронизации источников питания.

Независимые выходные формирователи на транзисторах дают возможность подключать нагрузку по схеме с общим эмиттером либо по схеме эмиттерного повторителя. Выходной каскад микросхем TL493/4/5 работает в однотактном или двухтактном режиме с возможностью выбора режима с помощью специального входа. TL494 может работать в однотактном и двухтактном режиме. Архитектура устройства не дает возможности подачи двойного импульса в двухтактном режиме.

TL494C  может работать в диапазоне температур от 0°C до 70°C. TL494I работает в диапазоне температур от –40°C до 85°C.

Серийный номер Корпус(кол-во выводов) Размеры
TL 494 SOIC (16) 9.90 мм × 3.91 мм
PDIP (16) 19.30 мм × 6.35 мм
SOP (16) 10.30 мм × 5.30 мм
TSSOP (16) 5.00 мм × 4.40 мм

 

4 Расположение и назначение выводов

Цоколевка TL494Цоколевка TL494
Вывод Тип Описание
Название Номер
1IN+ 1 I Неинвертирующий вход усилителя ошибки 1
1IN- 2 I Инвертирующий вход усилителя ошибки 1
2IN+ 16 I Неинвертирующий вход усилителя ошибки 2
2IN- 15 I Инвертирующий вход усилителя ошибки 2
C1 8 O Коллектор Биполярного Плоскостного Транзистора (БПТ) 1
C2 11 O Коллектор БПТ 2
CT 5 Вывод для подключения конденсатора для установки частоты генератора
DTC 4 I Вход компаратора задержки времени
E1 9 O Эмиттер БПТ 1
E2 10 O Эмиттер БПТ 2
FEEDBACK 3 I Вывод для обратной связи
GND 7 Общий
OUTPUT CTRL 13 I Выбор режима работы
REF 14 O Опорное напряжение 5В
RT 6 Вывод для подключения резистора для установки частоты генератора
VCC 12 Напряжение питания (+)

 

5 Спецификация

 

5.1 Абсолютные максимальные значения

Мин. Макс. Ед. Изм.
VCC  Напряжение питания 41 В
VI       Напряжение на входе усилителя VCC + 0.3 В
VO     Напряжение на коллекторе 41 В
IO       Ток коллектора 250 мА
        Температура припоя 1,6 мм в течении 10 сек. 260 °C
Tstg   Температура хранения –65 150 °C

 

5.2 Значения электростатического заряда

Макс. Ед. изм.
V(ESD) Электростатический заряд Модель человеческого тела (HBM), посредством ANSI/ESDA/JEDEC JS-001, все выводы 500 В
Модель заряда на устройстве (CDM), посредством JEDEC спецификации JESD22-C101, все выводы 200 В

 

5.3 Рекомендуемые рабочие значения

Мин. Макс. Ед. Изм.
VCC  Напряжение питания 7 40 В
VI       Напряжение на входе усилителя -0,3 VCC – 2 В
VO     Напряжение на коллекторе 40 В
        Ток коллектора (каждого транзистора) 200 мА
        Ток обратной связи 0,3 мА
 fOSC Частота генератора 1 300 мА
CT       Емкость конденсатора генератора 0,47 10000 кГц
RT     Сопротивление резистора генератора 1,8 500 кОм
TA       Рабочая температура на открытом воздухе 0 70 °C
-40 85 °C

 

5.4 Тепловые характеристики

В рабочем диапазоне температур на открытом воздухе

Параметр TL494 Ед. изм.
D DB N NS PW
RθJA Полное тепловое сопротивление для корпуса 73 82 67 64 108 °C/Вт

 

5.5 Электрические характеристики

В рабочем диапазоне температур на открытом воздухе, VCC = 15 В, f = 10 кГц

Параметр Условия испытаний(1) TL494C, TL494I Ед. изм
Мин. Тип.(2) Макс.
Выходное напряжение (REF) IO = 1 мА 4.75 5 5.25 В
Регулировка входа VCC от 7 В до 40 V 2 25 мВ
Регулировка выхода IO от 1 мА to 10 мА 1 15 мВ
Изменение выходного напряжения при температуре ΔTA от MIN до MAX 2 10 мВ/В
Выходной ток короткого замыкания(3) REF = 0 V 25 мА

(1) Для условий указанных как MIN или MAX используются соответствующие значения, указанные в рекомендуемых условиях эксплуатации.

(2) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.

(3) Продолжительность короткого замыкания не должна превышать одну секунду.

 

5.6 Электрические характеристики генератора

C= 0,01 мкФ, R= 12 кОм

Параметр Условия испытаний(1) TL494C, TL494I Ед. изм.
Мин. Тип.(2) Макс.
Частота 10 кГц
Стандартное отклонение частоты(3) Все значения VCC, CT, RT, и Tпостоянны 100 Гц/кГц
Изменение частоты от напряжения VCC от 7 В до 40 В, TA = 25°C 1 Гц/кГц
Изменение частоты от температуры(4) ΔTA  —  от MIN до MAX 10 Гц/кГц

(1) Для условий указанных как MIN или MAX используются соответствующие значения, указанные в рекомендуемых условиях эксплуатации.

(2) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.

(3) Стандартное отклонение является мерой статистического распределения относительно среднего рассчитанного по формуле:

Стандартное отклонение частоты

(4) Температурный коэффициент конденсатора и резистора не учитываются.

 

5.7 Электрические характеристики усилителя ошибки

Параметр Условия испытаний TL494C, TL494I Ед. изм.
Мин. Тип.(1) Макс.
Входное напряжение смещения VO (FEEDBACK) = 2.5 В 2 10 мВ
Входной ток смещения VO (FEEDBACK) = 2.5 В 25 250 нА
Входной ток смещения VO (FEEDBACK) = 2.5 В 0.2 1 мкА
Диапазон входного напряжения VCC от 7 В до 40 В -0.3 до VCC – 2 В
Коэффициент усиления разомкнутой цепи ΔVO = 3 В, VO = 0.5 В — 3.5 В, RL = 2 кОм 70 95 dB
Полоса пропускания ΔVO = 3 В, VO = 0.5 В — 3.5 В, RL = 2 кОм 800 кГц
Коэффициент подавления синфазных сигналов ΔVO = 40 В, TA = 25°C 65 80 dB
Выходной ток приемника(FEEDBACK) VID = –15 мВ до –5 В, V (FEEDBACK) = 0.7 В 0.3 0.7 мА
Выходной ток источника(FEEDBACK) VID = 15 мВ до  5 В, V (FEEDBACK) = 3.5 В -2 мА

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.

 

5.8 Выходные электрические характеристики

Параметр Условия испытаний Мин. Тип.(1) Макс. Ед. изм.
Ток коллектора в закрытом состоянии VCE = 40 В, VCC = 40 В 2 100 мкА
Ток эмиттера в закрытом состоянии VCC = VC = 40 В, VE = 0 -100 мкА
Напряжение насыщения коллектор — эмиттер Общий эмиттер VE = 0,  IC = 200 мА 1.1 1.3 В
Эмиттерный повторитель VO(C1 или C2) = 15 В, IE = –200 мА 1.5 2.5
Выходной контроль входного тока VI = Vref 3.5 мА

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.

 

5.9 Электрические характеристики управления временем задержки

Параметр Условия испытаний Мин. Тип.(1) Макс. Ед. изм.
Входной ток смещения (DEAD-TIME CTRL) VI от 0 до 5.25 В -2 -10 мкА
Максимальная скважность импульсов на каждом выходе VI (DEAD-TIME CTRL) = 0, CT = 0.01 мкФ, RT = 12 кОм 45%
Входное пороговое напряжение (DEAD-TIME CTRL) Нулевой коэффициент заполнения 3 3.3 В
Максимальная скважность 0

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.

 

5.10 Электрические характеристики ШИМ — компаратора

Параметр Условия испытаний Мин. Тип.(1) Макс. Ед. изм.
Входное пороговое напряжение (FEEDBACK) Нулевая скважность 4 4.5 В
Входной ток приемника (FEEDBACK) V (FEEDBACK) = 0.7 В 0.3 0.7 мА

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.

 

5.11 Общие электрические характеристики устройства

Параметр Условия испытаний Мин. Тип.(1) Макс. Ед. изм.
Ток потребляемый в режиме ожидания RT = Vref, Все остальные входы и выходы отключены VCC = 15 В 6 9 мА
VCC = 40 В 10 15
Средний потребляемый ток VI (DEAD-TIME CTRL) = 2 В, 7.5 мА

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.

 

5.12 Коммутационные характеристики

TA = 25°C

Параметр Условия испытаний Мин. Тип.(1) Макс. Ед. изм.
Время нарастания Схема с общим эмиттером 100 200 нс
Время спада 25 100 нс
Время нарастания Схема эмиттерного повторителя 100 200 нс
Время спада 40 100 нс

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.

 

5.13 Типовые характеристики

Частота генератора

Рис. 1 Частота колебаний генератора и ее отклонение от сопротивления резистора генератора

Усиление напряжения

Рис. 2 Усиление напряжения от частоты

Передаточные характеристики

Рис. 3 Усилитель ошибки — передаточные характеристики

График Боде

Рис. 4 Усилитель ошибки — график Боде

 

6 Измеряемые параметры

Испытательная схема для tl494

Графики напряжения на выводах

Рис. 5 Проверка работы цепи и осциллограммы

 

Характеристики усилителя

Рис. 6 Характеристики усилителя

 

Схема включения с общим эмиттером

Прим. А: Cвключает датчик и управляющую емкость

Рис. 7 Схема включения с общим эмиттером

 

Схема включения эмиттерного повторителя

Прим. А: Cвключает датчик и управляющую емкость

Рис. 8 Схема включения эмиттерного повторителя

 

Применение

Схема включения для коммутации и управленияРис. 9 Схема включения для коммутации и управления
  • VI = 32 В
  • VO = 5 В
  • IO = 10 A
  • fOSC = 20-кГц частота коммутации
  • VR = 20-мВ размах напряжения (VRIPPLE)
  • ΔIL = 1.5-A изменение тока индуктора
Купить TL494 на АлиэкспрессКупить TL494 на Алиэкспресс

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Принцип работы повышающего преобразователя. TL494. Осциллограммы работы. Часть 2

  • Опубликовано 8 Сентября 2016

    Автор: HamRadio Tag

    Ремонт автомобильного усилителя Mystery MB-5.480. Принцип работы повышающего преобразователя. TL494. Осциллограммы работы.
    HamRadio LAB https://www.youtube.com/channel/UCyzO...
    Ремонт электроники в Таганроге и Ростове-на-Дону
    Тел. 8-928-7610692
    группа Вконтакте: http://vk.com/hamradio_tag

Похожее видео

Картинка: принцип работы повышающего преобразователя. tl494. осциллограммы работы. часть 2 Картинка: ремонт стартера Картинка: урок №24 - электрооборудование стартера  устройство  принцип работы Картинка: ремонт генератора - ооо "стартерок" Картинка: bmw e36: ремонт стеклоподъемника, принцип работы Картинка: хафей саибао Картинка: решение проблем холодной печки на примере гольф 2 Картинка: руководство по ремонту hafei princip / saibao Картинка: ремонт электрооборудования тепловоза. раздел 1 

cxema.org - Мощный стабилизатор тока и напряжения на TL494

Мощный стабилизатор тока и напряжения на TL494

Этот стабилизатор обладает неплохими характеристиками, имеет плавную регулировку тока и напряжения, хорошую стабилизацию, без проблем терпит короткие замыкания, относительно простой и не требует больших финансовых затрат.  Он обладает высоким кпд за счет импульсного принципа работы, выходной ток может доходить до 15 ампер, что позволит построить мощное зарядное устройство и блок питания с регулировкой тока и напряжения. При желании можно увеличить выходной ток до 20-и и более ампер.

В интернете подобных устройств, каждое имеет свои достоинства и недостатки, но принцип работы у них одинаковый. Предлагаемый вариант - это попытка создания простого и достаточно мощного стабилизатора.

Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, принципиальная схема

За счет применения полевых ключей удалось значительно увеличить нагрузочную способность источника и снизить нагрев на силовых ключах. При выходном токе  до 4-х ампер транзисторы и силовой диод можно не устанавливать на радиаторы.

Номиналы некоторых компонентов на схеме могут отличаться от номиналов на плате, т.к. плату разрабатывал для своих нужд.

Диапазон регулировки выходного напряжения от 2-х до 28 вольт, в моем случае максимальное напряжение 22 вольта, т.к. я использовал низковольтные ключи и поднять напряжение выше этого значения было рискованно, а так при входном напряжении около 30 Вольт, на выходе спокойно можно получить до 28-и Вольт.  Диапазон регулировки выходного тока от 60mA до 15A Ампер, зависит от сопротивления датчика тока и силовых элементов схемы.

Устройство не боится коротких замыканий, просто сработает ограничение тока.

Собран источник на базе ШИМ контроллера TL494, выход микросхемы дополнен драйвером для управления силовыми ключами.

Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, TL494

Хочу обратить ваше внимание на батарею конденсаторов установленных на выходе. Следует использовать конденсаторы с низким внутренним сопротивлением на 40-50 вольт, с суммарной емкостью от 3000 до 5000мкФ.

Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, выходные конденсаторы

Нагрузочный резистор на выходе применен для быстрого разряда выходных конденсаторов, без него измерительный вольтметр на выходе будет работать с запаздыванием, т.к. при уменьшении выходного напряжения конденсаторам нужно время, для разрядки, а этот резистор быстро их разрядит. Сопротивление этого резистора нужно пересчитать, если на вход схемы подается напряжение больше 24-х вольт. Резистор двух ваттный, рассчитан с запасом по мощности, в ходе работы может греться, это нормально.

Как это работает:

ШИМ контроллер формирует управляющие импульсы для силовых ключей. При наличии управляющего импульса транзистор,  и питание по открытому каналу транзистора через дроссель поступает на накопительный конденсатор. Не забываем, что дроссель является индуктивной нагрузкой, которым свойственно накапливание энергии и отдача за счет самоиндукции. Когда транзистор закрывается накопленный в дросселе заряд через диод шоттки продолжит подпитывать нагрузку. Диод в данном случае откроется, т.к. напряжение с дросселя имеет обратную полярность. Этот процесс будет повторяться десятки тысяч раз в секунду, в зависимости от рабочей частоты микросхемы ШИМ. По факту ШИМ контроллер всегда отслеживает напряжение на выходном конденсаторе.

Стабилизация выходного напряжения происходит следующим образом. На неинвертирующий вход первого усилителя ошибки микросхемы (вывод 1) поступает выходное напряжение стабилизатора, где оно сравнивается с опорным напряжением, которое присутствует на инверсном входе усилителя ошибки. При снижении выходного напряжения будет снижаться и напряжение на выводе 1, и если оно будет меньше опорного напряжения, ШИМ контроллер будет увеличивать длительности импульсов, следовательно транзисторы больше времени будут находиться в открытом состоянии и больше тока будет накачиваться в дроссель, если же выходное напряжение больше опорного, произойдет обратное - микросхема уменьшит длительность управляющих импульсов. Указанным делителем можно принудительно менять напряжение на неинвертирующщем входе усилителя ошибки, этим увеличивая или уменьшая выходное напряжение стабилизатора в целом. Для наиболее точной регулировки напряжения применён подстроечный многооборотный резистор, хотя можно использовать обычный.

Минимальное выходное напряжение составляет порядка 2 вольт, задается указанным делителем, при желании можно поиграться с сопротивлением резисторов для получения приемлемых для вас значений, не советуется снижать минимальное напряжение ниже 1 вольта.

Для отслеживания потребляемого нагрузкой тока установлен шунт. Для организации функции ограничения тока задействован второй усилитель ошибки в составе ШИМ контроллера тл494. Падение напряжения на шунте поступает на неинвертирующий вход второго усилителя ошибки, опять сравнивается с опорным, а дальше происходит точно тоже самое, что и в случае стабилизации напряжения. Указанным резистором можно регулировать выходной ток.

Токовый шунт изготовлен из двух параллельно соединённых низкоомных резисторов с сопротивлением 0,05Ом.

Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, токовый шунт

Накопительный дроссель намотан на желто белом кольце от фильтра групповой стабилизации компьютерного блока питания.

Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, фильтр групповой стабилизации

Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, кольца для дросселя Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, кольца для дросселя

Так как схема планировалась на довольно большой входной ток, целесообразно использовать два сложенных вместе кольца. Обмотка дросселя содержит 20 витков  намотанных двумя жилами провода диаметром 1,25мм в лаковой изоляции, индуктивность около 80-90 микрогенри.

Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, дроссельИмпульсный  стабилизатор тока и напряжения, измеряем индуктивность дросселя

Диод желательно использовать с барьером Шоттки и обратным напряжением 100-200 вольт, в моем случае применена мощная диодная сборка MBR4060 на 60 вольт 40 Ампер.

Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, MBR4060

Силовые ключи вместе с диодом устанавливают на общий радиатор, притом изолировать подложки компонентов от радиатора не нужно, т.к. они общие.

Импульсный  стабилизатор тока и напряжения, вид собранной платыИмпульсный  стабилизатор тока и напряжения, вид собранной платы

Подробное описание и испытания блока можно посмотреть в видео

Печатная плата тут 

Author:

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о