Меню

Зарядное устройство на 3845



Зарядное устройство на 3845

9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Зарядное устройство на UC3842/UC3843 с регулировкой напряжения и тока

Описываемое здесь зарядное устройство предназначено для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Имеются две регулировки: напряжения и тока. Когда срабатывает одна из этих регулировок, загорается соответствующий светодиод, что очень удобно. Схема и печатная плата взяты на форуме радиокота:

Устройство собрано на распространённой микросхеме UC3842/UC3843. Её применение в блоках питания мы уже описывали здесь. В данной схеме регулировка происходит по 1 выводу. Силовая часть — типовая, микросхема питается от отдельной обмотки на обратном ходе.

Схема зарядного устройства на UC3842

нажми для увеличения
Регулировка напряжения и тока выполнена по схеме от форумчанина FolksDoich. На TL431 собран источник опорного напряжения. На половинках ОУ LM358 выполнены регулировки напряжения и тока. Если в качестве VD6 и VD7 использовать светодиоды, то они будут индицировать своим свечением текущую регулировку, что может быть полезно. Например, если светится светодиод VD7, то происходит ограничение по току. То же самое с VD6, но по напряжению.

Данная схема рассчитана на зарядку аккумулятора током до 6 ампер, поэтому на выходе предлагается запараллелить четыре электролитических конденсатора, т.к. один при высоком токе проработает недолго. Разумеется, все они должны быть LOW ESR.

Как можно улучшить эту схему? Если по ней собирать не зарядное устройство, а блок питания, регулируемый в некоторых пределах, то можно произвести уже привычные улучшения, описанные в предыдущей статье. В частности, можно питать микросхему UC3842/UC3843 на прямом ходе, а для питания ОУ и PC817 использовать отдельную обмотку трансформатора. Всё это оправдано лишь в том случае, если требуется расширить диапазон регулировки напряжения.

Помимо светодиодов, схему можно дополнить амперметром и вольтметром, как стрелочными, так и цифровым прибором, показывающим значение напряжения и тока, а, возможно, ещё и подсчитывающим мощность нагрузки и управляющим вентилятором охлаждения.

При правильном выборе силового полевого транзистора, его нагрев должен быть незначительным. Следует упомянуть, что на схеме забыли нарисовать конденсатор на 2,2 нФ между горячей и холодной частями.

Плата зарядного

Печатная плата: charger_12v_6a.lay6

Существует и ещё одна разновидность данной схемы в таком виде:

Схема зарядного устройства на UC3843

нажми для увеличения
Печатные платы от FolksDoich для устройств разной мощности, вторая плата — до 10 ампер. Микросхема UC384x располагается на отдельной небольшой платке, устанавливаемой на основную вертикально.

Источник

Схемы включения uc3843, uc3842, ka3525a, uc3845, sg3525, uc3844, uc3846 — описание и принцип работы

В настоящее время существует огромное количество различных микросхем, или микрочипов, которые используются в самых различных блоках питания аппаратуры. Если говорить обобщенно, интегральная микросхема представляет собой пластмассовый прямоугольник с гибкими выходами, внутри которого находится вся «умная начинка».

uc3843 — описание, принцип работы, схема включения

Микросхема uc3843 — интегральная схема (ИС), которая предназначена для построения стабилизированных импульсных источников питания с широтно-импульсной модуляцией. В промышленном производстве выпускается в корпусах типа SOIC-8(14), DIP-8.

Основным принципом работы можно назвать применение вместе с uc3843 МОП транзистора. Это объясняется тем фактом, что мощность выходного каскада uc3843 незначительная. Поскольку амплитуда выходного сигнала может достигать напряжения питания МС, в качестве ключа используют МОП-транзистор.

Схема включения uc3843 приведена на рисунке.

Рисунок 1. Схема включения uc3843

uc3842 — описание, принцип работы, схема включения

uc3842 является широтно-импульсным контроллером, который применяется в основном, в преобразователях постоянного напряжения. Очень часто uc3842 используют в блоках питания различной аппаратуры. Подобный элемент можно встретить в «начинке» современных телевизоров и компьютерных мониторов.

Микросхема uc3842 имеет восемь выводов, каждый из которых выполняет свое предназначение:

на первый подается напряжение;

второй нужен для создания обратной связи;

в случае подачи на третий вывод напряжения более 1В, на выходе МС не будет никаких импульсов;

четвертый — место подключение переменного резистора;

шестой служит для снятия ШИМ-импульсов;

седьмой необходим для подключения питания от 16 до 34В, в нем срабатывает защита от перенапряжения;

восьмой подключается специальное устройство, которое стабилизирует частоту импульсов.

Типовая схема включения микрочипа uc3842 представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Типовая схема включения uc3842

ka3525a — описание, принцип работы, схема включения

ka3525a — это импульсные стабилизаторы напряжения от производителя Fairchild. Он позволяет обеспечить внутренний мягкий старт, контроль времени. Схема включения отображена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема подключения микрочипа ka3525a

uc3845 — описание, принцип работы, схема включения

uc3845 — это универсальный микрочип для однотактных преобразователей напряжения. Используется в прямо- и обратноходовых преобразователях. Работает в режиме реле и полноценного ШИМ стабилизатора напряжения с ограничениями по току. Во время перегрузки микрочип переходит в режим стабилизации тока. Чтобы обеспечить стабилизацию напряжения, необходимы дополнительные резисторы и транзистор.

Принцип работы ШИМ uc3845 основан на контроле среднего значения выходного напряжения и максимального значения тока. Если уменьшается нагрузка, выходное напряжение увеличивается. Амплитуда на токоизмерительном резисторе уменьшается, длительность импульса уменьшается до восстановления баланса между напряжением и током.

Схема включения микросхемы (8 выводов) uc3845 отображена на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема включения микрочипа uc3845

sg3525 — описание, принцип работы, схема включения

Микросхема sg3525 — широтно-импульсный модулятор в интегральном исполнении. Обеспечивает повышение производительности и уменьшение числа внешних деталей при проектировании и производстве всех видов импульсных источников питания. Имеет встроенный источник опорного напряжения +5,1В. Вход генератора обеспечивает синхронизированную работу различны устройств. sg3525 имеет встроенный плавный пуск схемы, что обеспечивается благодаря наличию внешнего конденсатора. Входные каскады микросхемы обеспечивают ток на выходе до 400 мА .

Схема подключения видна на рисунке 5.

Рисунок 5. Схема подключения ШИМ sg3525

uc3844 — описание, принцип работы, схема включения

Микросхема uc3844 широко распространена в импульсных блоках питания компьютерной и различной бытовой техники. uc3844 используется для управления полевым ключевым транзистором в схемах ИБП.

Микрочипы uc3844 разработаны специально для DC-DC преобразователей, поскольку преобразовывают постоянное напряжение одной величины в постоянное напряжение другой величины.

Если напряжение питания в норме, на выводе 8 появляется напряжение +5В, которое приводит в запуск генератор OSC.

Производством чипов uc3844 занимаются фирмы UNITRODE, ST и TEXAS INSTRUMENTS.

Схема включения отображена на рисунке 6.

Рисунок 6. Схема включения микрочипа uc3844

uc3846 — описание, принцип работы, схема включения

ШИМ контроллер uc3846 имеет 16 выводов. Основные принципы работы можно обозначить тезисами:

если на 16 выводе напряжение ниже 0,35В, выходные импульсы на выводах 11 и 14 будут заблокированы полностью;

если на выводе 1 напряжение низкое (ниже 0,35В), результат будет таким же;

на 2 выводе напряжение должно составлять 5,1В;

13 и 15 выводам соответствует напряжение питания 8-40В;

вывод 10 построен для внешней синхронизации в схеме;

9 и 6 выводы нужны для подключения резистора и конденсатора, которые будут задавать частоту работу ШИМ;

выводы 3,4, а также 5,6 служат для сигналов ошибок общей схемы источника питания или преобразователя;

вывод 12 — общий провод;

вывод 7 — выход усилителя ошибки;

вывод 1 — ограничение предельного тока.

Основная схема включения микрочипа uc3846 представлена на рисунке 7.

Рисунок 7. Схема включения микрочипа uc3846

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 70 чел.

Средний рейтинг: 4.4 из 5 .

Оставить комментарий:

Спасибо аграмадное! Хочу подписаться на Ваш канал..

Источник

Зарядное устройство на 3845

UC3845
ПРИНЦИП РАБОТЫ

В общем воз хоть и сдвинулся с места, но проехал не далеко. Оставался один вариант — распечатка даташника на UC3845 и плата с обвязкой. Чтобы не изагляться с имитацией нагрузки и имитацией ограничения тока решил построить микробустер и на нем уже проверить что в реальности происходит с микросхемой при том или ином варианте включения и использования.
Для начала небольшая пояснялка:
Микросхема UC3845 действительно заслуживает внимания проектировщиков блоков питания различной мощности и назначения, она имеет ряд почти аналогов. Почти потому что при замене микросхемы в плате ни чего изменять больше не нужно, однако изменение температуры окружающей среды могут повлечь проблемы. Да и некоторые подварианты не могут вообще использоваться для прямой замены.

НАПРЯЖЕНИЕ
ВКЛЮЧЕНИЯ — 16 В,
ВЫКЛЮЧЕНИЯ — 10 В
НАПРЯЖЕНИЕ
ВКЛЮЧЕНИЯ — 8.4 В,
ВЫКЛЮЧЕНИЯ — 7.6 В
РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА КОФ ЗАПОЛЕНЕНИЯ
UC1842 UC1843 -55°С . +125°С до 100%
UC2842 UC2843 -40°С . +85°С
UC3842 UC3843 0°С . +70°С
UC1844 UC1845 -55°С . +125°С до 50%
UC2844 UC2845 -40°С . +85°С
UC3844 UC3845 0°С . +70°С

Исходя из приведенной таблицы понятно, что UC3845 далеко не лучший вариант этой микросхемы, поскольку нижний предел по температуре у нее ограничен нулем градусов. Причина довольна проста — не каждый хранит сварочный аппарат в отапливаемом помещении и возможна ситуация, когда нужно что то подварить в межсезонье, а сварочник или не включается или банально взрывается. нет, не в клочья, даже куски силовых транзисторов врядли вылетят, но в любом сварки не будет, да еще и ремонт сварочнику нужен. Проскочив по Али я пришел к выводу, что проблема вполне решаема. Конечно же UC3845 популярней и их в продаже больше, но и UC2845 тоже есть в продаже:

Читайте также:  Зарядное устройство для аккумуляторных батареек икеа

У остальных производителей дела чуточки по другому:

Зависимость частоты RC у микросхемы UC3845 от Fairchild
Зависимость частоты от номиналов RC у микросхемы от Fairchild

Зависимость частоты RC у микросхемы UC3845 от STMicroelectronics
Зависимость частоты от номиналов RC у микросхемы от STMicroelectronics

Зависимость частоты RC у микросхемы UC3845 от UNISONIC TECHNOLOGIES CO
Зависимость частоты от номиналов RC у микросхемы от UNISONIC TECHNOLOGIES CO

С тактового генератора получаются довольно короткие импульсы в виде логической единицы. Эти импульсы разбигаются на три блока:
1. Все тот же финальный сумматор DD4
2. D-триггер DD2
3. RS-триггер на DD5
Триггер DD2 имеется только в микросхемах подсерии 44 и 45. Именно он не дает длительности управляющего импульса стать длинее 50% от периода, поскольку он с каждым приходящим фронтом логической единицы с тактового генератора меняет свое состояние на противоположное. Этим он делит частоту на два, формируя одинаковые по длительности нули и единицы.
Происходит это довольно примитивным образом — с каждым приходящим фронтом на тактовый вход С триггер записывает в себя информацию, находящуюся на информационном входе D, а вход D соединен с инверсным выходом микросхемы. За счет внутренней задержки и происходит запись проинвертированной информации. Например на инвертируюющем выходе находится уровень логического нуля. С приходом фронта импульса на вход С триггер успевает записать этот ноль, до того как ноль появится на его прямом выходе. Ну а если ня прямом выходе у нас ноль, то на инверсном будет логическая единица. С приходом следующего фронта тактового импульса триггер уже записывает в себя логическую единицу, которая появится на выходе через какие то наносекунды. Запись логической единицы приводит к появлению логического нуля на инверсном выходе триггера и процесс начнет повторяться со следующего фронта тактового импульса.

Работа D триггера

Именно по этой причине у микросхем UC3844 и UC3845 выходная частота в 2 раза меньше, чем у UC3842 и UC3843 — ее делит триггер.
Попадая на вход установки единицы RS триггера DD5 первый же импуль переводит триггер в состояние, когда на его прямом выходе логическая единица, а на инверсном — ноль. И пока на входе R не появится единица триггер DD5 будет находится в этом состоянии.
Допустим у нас нет ни каких управляющих сигналов извне, тогда на выходе усилителя ошибки OP1 появится напряжение близкое к опорному напряжению — обратной связи нет, инвертирующий вход в воздухе, а на не инвертирующий подано опорное напряжение, равное 2,5 вольта.
Тут сразу оговорюсь — лично меня несколько смутил этот усилитель ошибки, но более внимательно изучив даташит и благодаря тыканьем носом подписчиков выяснилось, что выход у этого усилителя не совсем традиционный. В выходном каскаде OP1 всего один транзистор, соединяющий выход с общим проводом. Положительное напряжение формируется генератором тока, когда этот транзистор приоткрыт или закрыт полностью.
С выхода OP1 напряжение проходит своеобразный ограничитель и делитель напряжения 2R-R. Кроме этого эта же шина имеет ограничение по напряжению в 1 вольт, так что при любых условиях на инвертирующий вход OP2 больше одного вольта не попадает ни при каких условиях.
OP2 — по сути компаратор, сравнивающий напряжения на своих входах, но компаратор тоже хитроделанный — обычный операционный усилитель не может сравнивать столь низкие напряжения — от фактического нуля до одного вольта. Обычному ОУ нужно либо большее напряжение на входе, либо отрицательное плечо напряжения питания, т.е. двуполярное напряжение. Этот же компаратор довольно легко справляется с анализом этих напряжений, не исключено, что внутри какие то смещающие элементы, но до принципиальной схемы нам как бы особого дела нет.
В общем OP2 сравнивает напряжение приходящее с выхода усилителя ошибки, точнее те остатки напряжения, которые получаются после прохождения делителя с напряжением на третьем выводе микросхемы (корпус DIP-8 имеется ввиду).
Но в данный момент времени на третьем выводе у нас вообще ни чего нет, а на инвертирующий вход подано положительное напряжение. Естественно компаратор его проинвертирует и на своем выходе образует четкий логический ноль, что на состоянии RS-триггера DD5 ни как не отразится.
По итогам происходящего мы имеет на первом сверху вход DD4 логический ноль, поскольку питание у нас в норме, на втором входе у нас короткие импульсы с тактового генератора, на третьем входе у нас импульсы с D-триггера DD2, у которых одинаковая длительность нуля и единицы. На и на четвертом входе у нас логический ноль с RS-триггера DD5. В результате на выхоже логического элемента будут полностью повторяться импульсы, которые формирует D-триггер DD2. Следовательно как только на на прямом выходе DD4 будет появляться логическая единица будет открываться транзистор VT2. На инверсном выходе в это же время будет находится логический ноль и транзистор VT1 будет закрыт. Как только на выходе DD4 появится логический ноль VT2 закрывается, а инверсный выход DD4 откроет VT1, что и послужит поводом для открытия силового транзистора.
Ток, который выдерживают VT1 и VT2 равен одному амперу, следовательно данная микросхема с успехом может управлять сравнительно мощными MOSFET транзисторами без дополнительных драйверов.
Для того, чтобы понять как именно происходит регулировка происходящих в блоке питания процессов был собран самый простой бустер, поскольку он требует наименьшего количества моточных деталей. Было взято первое попавшееся под руки ЗЕЛЕНОЕ кольцо и на нем намотано 30 витков. Количество не вычислялось вообще, просто был намотан один слой обмотки и не более того. За потребление я не переживал — микросхема работает в широком диапазоне частот и если начинать с частот под 100 кГц, то этого уже будет вполне достаточно, чтобы не дать сердечнику войти в насыщение.

Все внешние элементы имеют приписку out, означающую, что это СНАРУЖИ микросхемы деталюшки.
Сразу распишу что на этой схеме и для чего.
VT1 — база по сути в воздухе, на плате запаяны торчки для одевания джамперов, т.е. база соединяется либо с землей, либо с пилой, вырабатываемой самой микросхемой. На плате нет резистора Rout 9 — я чет пропустил его необходимость.
Оптрон Uout 1 задействует усилитель ошибки OP1 для регулировки выходного напряжения, степень влияние регулируется резистором Rout 2. Оптрон Uout 2 контролирует выходное напряжения минуя усилитель ошибки, степень влияния регулируется резистором Rout 4. Rout 14 — токоизмерительный резистор, специально взят на 2 Ома, чтобы не ушатать силовой транзистор. Rout 13 — регулировка порога сработки ограничения по току. Ну и Rout 8 — регулировка тактовой частоты самого контроллера.

Силовой транзистор это что то выпаянное из ремонтируемого когда то автомобильного преобразователя — полыхнуло одно плечо, менял все транзисторы (почему ВСЕ ответ ТУТ), а это так сказать сдача. Так что я не знаю что это — надпись сильно потертая, в общем это что то ампер на 40-50.
Rout 15 типа нагрузка — 2 Вт на 150 Ом, но 2 Вт маловато оказалось. Нужно или сопротивление увеличить, либо мощность резистора — вонять начинает, если поработает минут 5-10.
VDout 1 — для исключения влияния основного питания на работу контроллера (HER104 кажется по руки попался), VDout 2 — HER308, ну это чтоб не сразу бахнуло, если что пойдет не так.
Необходимость резистора R9я понял, когда плата уже была запаяна. В принципе этот резистор нужно будет еще подобрать, но это уже чисто по желанию, кому ОЧЕНЬ хочется избавится от релейного способа стабилизации на холостом ходу. Об этому чуть позже, а пока влепил этот резистор со стороны дорожек:

Установка R9 на палту

Первое включение — движки ВСЕХ подстрочников соединены должны быть с землей, т.е не оказывают влияния на схему. Движок Rout 8 установлен так, чтобы сопротивление этого резистора составляло 2-3 кОм, поскольку конденсатор на 2,2 нФ, то частота должна получится порядка 300 с хвостиком кГц, следовательно на выходе UC3845 мы получим где то около 150 кГц.

Снимаем напряжение со светодиода Uout 2 и на всякий случай проверям наличие пилы на верхнем выводе R15 (желтый луч):

Напряжение на токовом резисторе

Амплитуда чуть больше вольта и этой амплитуды может не хватить, ведь на схеме имеются делители напряжения. На всякий случай выкручиваем движок подстроечного резистора R13 в верхнее положение и контролируем, что у нас происходит на третьем выводе микросхемы. В принципе надежды полностью оправдались — амплитуды не хватает для начала ограничения тока (желтый лучик):

Отличительной чертой UC3845 является то, что протекающий через силовой транзистор он контролирует практически на каждом такте работы, а не среднее значение, как например это делает TL494 и если блок питания спроектирован правильно, то ушатать силовой транзистор не получится ни когда.
Теперь поднимаем частоту до тех пор, пока ограничение тока перестанет вносить свое влияние, впрочем сделаем запас — ставим ровно 100 кГц. Синий лучик у нас по прежнему показывает управляющие импульсы, а вот желтый ставим на светодиод оптрона Uout 1 и начинаем вращать регулятор подстроечного резистора. Некоторое время осциллограмма выглядит так же, как при первом опыте, однако появляется и отличие пройдя порог регулирования длительность импульсов начинает уменьшаться, т.е происходит реальная регулировка посредством широтно-импульсной модуляции. И это как раз один из финтов данной микросхемы — в качестве опорной пилы для сравнения она использует пилу, которая формируется на токоограничивающем резисторе R14 и таким образом создает стабилизированное напряжение на выходе:

Читайте также:  Зарядное устройство для аккумулятора италия

Тоже самое происходит и при увеличении напряжения на отпроне Uout 2, правда в мое варианте не получилось получить такие же короткие импульсы, как в первый раз — не хватило яркости светодиода оптрона, а уменьшать резистор Rout 3 я поленился.
В любом случае стабилизация ШИМ происходит и вполне устойчиво, но только при наличии нагрузки, т.е. появление пилы, даже не большого значения, на выводе 3 контроллера. Без этой пилы стабилизация будет осуществляться в релейном режиме.
Теперь переключаем базу транзистора на вывод 4, тем самым принудительно подавая пилу на вывод 3. Тут не большая спотыкачка — для этого финта придется подобрать резистор Rout 9, поскольку амплитуда пыли и уровень постоянной составляющей у меня получился несколько великоват.

Принудительная пила на выводе 3

Однако сейчас больше интересен сам принцип работы, поэтому проверяем его, опустив движок подстроечника Rout 13 на землю начинаем вращать Rout 1.
Изменения в длительности управляющего импульса имеются, но они не такие значимые, как хотелось бы — сильно сказывается большая постоянная составляющая. При желании использовать такой вариант включения нужно более тщательно продумать как его правильней организовать. Ну а картинка на осциллографе получилась следующая:

При дальнейшем увеличении напряжения на светодиоде оптрона происходит срыв на релейный режим работы.
Теперь можно проверить нагрузочную способность бустера. Для этого вводим ограничение по напряжение на выходе, т.е. подаем не большое напряжение на светодиод Uout 1 и уменьшаем рабочую частоту. На социлограмме отчетливо видно, что желтый лучик не доходит до уровня одного вольта, т.е. ограничения по току нет. Ограничение дает только регулировка выходного напряжения.
Параллельно нагрузочному резистору Rour 15 устанавливаем еще один резистор на 100 Ом и на осциллограмме отчетливо видно увеличение длительности управляющего импульса, что ведет к увеличению времени накопления энергии в дросселе и с последующей отдачей ее в нагрузку:

Так же не трудно заметить, что увеличивая нагрузку увеличивается и амплитуда напряжения на выводе 3, поскольку возрастает протекающий через силовой транзистор ток.
Осталось посмотреть, что происходит на стоке в режиме стабилизации и при ее полном отсутствии. Становимся синим лучем на сток транзистора и убираем напряжение обратной связи со светодиода. Осциллограмма сильно не устойчивая, поскольку осциллограф не может определить по какому фронту ему синхронизироваться — после импульса довольно приличная «болтака» самоиндукции. В итоге получается следующая картинка.

Напряжение на нагрузочном резисторе тоже изменяется, но я не буду делать ГИФку — страница и так получилась довольно «тяжелой» по трафику, поэтому со всей ответственность заявляю — напряжение на нагрузке равно напряжению максимального значения на картинке выше минус 0,5 вольта.

ПОДВОДИМ ИТОГИ

UC3845 универсальный самотактируемый драйвер для однотактных преобразователей напряжения, может работать как в обратноходовых, так и в прямоходовых преобразователях.
Может работать в релейном режиме, может работать в режиме полноценного ШИМ стабилизатора напряжения с ограничением по току. Именно ограничением, поскольку во время перегрузки микросхема переходит в режим стабилизации тока, значение которого определяется разработчик схемы. На всякий случай небольшая табличка зависимости максимального тока от номинала токоограничевающего резистора:

I, А 1 1,2 1,3 1,6 1,9 3 4,5 6 10 20 30 40 50
R, Ohm 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 х 0,33 2 х 0,1 3 х 0,1 4 х 0,1 5 х 0,1
P, W 0,5 1 1 1 1 2 2 5 5 10 15 20 25

На микросхеме довольно легко организовать стабилизатор тока, причем контроль протекающего тока контролируется на каждом такте, что полностью исключает перегрузку силового каскада при правильном выборе силового транзистора и токоограничивающего, точнее измерительного резистора, устанавливаемого на исток полевого транзистора. Именно этот факт сделал UC3845 наиболее популярной при проектировании бытовых сварочных аппаратов.
UC3845 имеет довольно серьезные «грабли» — изготовитель не рекомендует использовать микросхему при температурах ниже нуля, поэтому при изготовлении сварочных аппаратов будет логичней использование UC2845 или UC1845, но последние находятся в некотором дефиците. UC2845 несколько дороже, чем UC3845, не так катастрофически, как это обозначили отечественные продавцы (цены в рублях на 1-е марта 2017).

Цены в рублях

Частота у микросхем ХХ44 и ХХ45 в 2 раза меньше тактовой частоты, а коф заполнение не может превышать 50%, то для преобразователей с трансформатором наиболее благоприятно. А вот микросхемы ХХ42 и ХХ43 наилучшим образом подходят для ШИМ стабилизаторов, поскольку длительность управляющего импульса может достигать 100%.

Теперь, поняв принцип работы данного ШИМ контроллера можно вернуться и к проектированию сварочного аппарата на его основе.

Источник

Автомобильный преобразователь из 12В в 19В на UC3845

Данный повышающий dc-dc преобразователь предназначен для повышения напряжения бортовой сети автомобиля (+12В) до 19В, получая возможность подключения ноутбука к бортовой кабельной сети автомобиля. С учетом того, что ноутбук в наше время не редкость, то представленная в этой статье схема преобразователя очень даже актуальна для автомобилистов.

Данный автомобильный преобразователь на UC3845 построен по принципу однотактного повышающего преобразователя с накопительным дросселем. Схема имеет защиту по току.

Схема автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845

Автомобильный преобразователь из 12В в 19В на UC3845

Работа схемы подробно описана в статье “Повышающий dc-dc преобразователь на UC3843”. В этой же статье вы прочтете о том, как работает защита по току, а также другую интересную информацию по данной схеме.

Микросхема UC3845 является ШИМ контроллером и по своей работе аналогична ШИМ UC3843.

Микросхемы UC3845 и UC3843 одинаковы по расположению выводов и могут быть заменены друг с другом в данной схеме. При замене этих ШИМ контроллеров стоит учесть тот факт, что при одинаковых времязадающих элементах (R2, C6) частота на выходах этих ШИМ (6 вывод) будет отличаться почти вдвое.

Дело в том, что в UC3845 есть триггер, который делит частоту пополам, а также ограничивает ширину импульса до 50% (речь пойдет ниже). И если настроить на одинаковую частоту генераторы микросхем UC3845 и UC3843 (встаем осциллографом на 4 вывод), то на самом выходе UC3845 (вывод 6) частота будет вдвое меньше выходной частоты UC3843. Не путайте выходную частоту, с частотой генератора ШИМ, она не всегда одинаковая (как в нашем случае).

К примеру, я установил в качестве R2 = 10кОм, а C6 = 1нФ, частота генератора UC3845 составила примерно 160кГц, а у UC3843 135кГц. На выходе UC3845 частота составила примерно 80кГц (то есть уменьшилась вдвое), а у UC3843 частота равнялась частоте генератора (135кГц).

Поэтому для UC3845 конденсатор C6 необходимо устанавливать емкостью не более 500пФ, а резистор R2 на 10кОм, чтобы на выходе получить частоту примерно 160кГц. Я установил 1нФ и все испытания проводил на этой емкости.

Еще одно отличие этих микросхем в том, что коэффициент заполнения импульса у ШИМ UC3845 равен 50%, в отличие от UC3843, коэффициент которой равен 100%.

Короче, при регулировке скважности у UC3843 ширина импульса может быть настолько большой, что займет почти весь период, а у UC3845 только половину периода. Как это можно пощупать, да легко! Собрав, этот автомобильный повышающий преобразователь из 12В в 19В на UC3845, при регулировке напряжения под нагрузкой 3А, напряжение на выходе преобразователя не сможет подняться больше 21В-22В (напряжение зависит от параметров дросселя), то есть напряжение будет “просаживаться”.

DC-DC преобразователь

Казалось бы беда! Но нет, наш преобразователь должен выдавать напряжение 19В постоянного тока, и он со своей задачей справляется отлично при нагрузке 3А и 5А. Не зря эта микросхема является одной из лидеров в схемах преобразования 12-19 Вольт.

Некоторые параметры микросхемы UC3845

Максимальное входное напряжение не более. 30В

Выходной ток. 1А

Ток сигнала ошибки. 10мА

Мощность рассеивания (корпус DIP). 1Вт

Максимальная частота генератора. 500кГц

Коэффициент заполнения. 50%

Рабочий ток. 11мА

Другие параметры и графики найдете в даташите.

Элементы схемы

Резисторы схемы нужно выбирать на четверть Ватта (0,25Вт), за исключением R4 = 0,5Вт и R6 = 2Вт.

Конденсаторы C1, C2, C8, C9 должны быть рассчитаны на напряжение 25В. На выходе схемы достаточно одного электролита на 1000мкФ (C8 или C9).

Диоды VD1 и VD2 – Шоттки, или другие супербыстрые диоды. У меня установлена сборка Шоттки SB2040CT (20А, 40В), меньше 40В лучше не устанавливать. Можно на плату установить одиночный диод, но к сборке легче прикрепить радиатор.

Читайте также:  Пуско зарядное устройство для мотоцикла купить

R9 — многооборотный подстроечный резистор типа 3296. Многооборотные резисторы позволяют производить настройку плавно.

Самое интересное это дроссель L1. Индуктивность его должна быть в пределах 40-50мкГн. Хотя и при индуктивности 20мкГн преобразователь будет работать, только КПД будет ниже желаемого. Для его изготовления необходимо найти кольцо из порошкового железа желто-белого цвета. Чем больше диаметр кольца, тем лучше. У меня наружный диаметр кольца составляет 27мм, внутренний 14мм и толщина 11мм. Мотаем 20-22 витка двойным медным, лакированным проводом. Диаметр жилы 1мм. У меня диаметр жилы 1,4мм, я мотал одиночным проводом. Такой дроссель долговременно держит ток 3А при выходном напряжении +19В.

При намотке двойным (тройным) проводом обмотка может не уместится в один слой, тогда обмотку необходимо выполнять в два слоя, можно без изоляции (если эмаль провода не повреждена).

Дроссель 40мкГн

Пару слов о защите

От короткого замыкания (КЗ) будет спасать предохранитель FU1. Схема КЗ выдерживает, это показали мои опыты, главное чтобы источник напряжения +12В, подключенный к входу преобразователя, имел защиту и был достаточно мощным, а лучше чтобы это был автомобильный аккумулятор.

Работа защиты по току подробно описана в статье про UC3843 (смотри ссылку выше), здесь все работает аналогичным образом. Единственное добавлю, для работы преобразователя на UC3845 на выходной ток до 5А, необходимо сопротивление резистора R6 (датчик тока) уменьшить вдвое, или подключить в параллель два резистора по 0,1 Ома. Если не сделать данные манипуляции, Выходная мощность (напряжение и ток) будут ограничены защитой.

Два разных по габаритам дросселя…

UC3845 Преобразователь 12-19В

Преобразователь с параметрами дросселя, описанными чуть выше, я эксплуатировал на нагрузку сопротивлением 6,2 Ома. Ток нагрузки составил 3А, при выходном напряжении 19В. В течение тридцатиминутной работы дроссель нагрелся до 45 градусов Цельсия, и рост температуры прекратился, это очень даже неплохо. Кстати КПД при такой нагрузке составил 82%.

После чего я установил второй дроссель, который намотан на кольце с наружным диаметром 18мм, внутренним 8мм и шириной 7мм. Провод одиночный, диаметр провода 1,4мм, 20 витков (40мкГн). При работе на выходной ток 3А в течение 30 мин, дроссель нагрелся до температуры 50 градусов Цельсия.

Теперь вам немного понятно, какие габариты сердечника выбрать. Конечно, если бы я мотал двумя жилами, нагрев бы снизился немного, но даже 55 градусов это вполне нормально.

Также обязательно пролудите силовые дорожки платы, а лучше по ним пропаять медный провод, иначе дорожки будут значительно нагреваться, и греть электролитические конденсаторы, вследствие чего надежность и долговечность устройства будет значительно снижена.

из 12В в 19В Повышающий dc-dc

3А dc-dc

Если в бортовую сеть автомобиля будут проникать высокочастотные наводки, то на входе преобразователя (на плюсовой шине необходимо установить дроссель. Дроссель мотается на аналогичном желто-белом кольце из порошкового железа. Он должен содержать 9 витков двойным проводом, диаметр которого должен составлять 1мм.

В заключение хочку сказать, что для автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845 данная схема очень даже неплоха. Имеет достаточно высокий КПД, не имеет сложных узлов, дроссель очень прост в изготовлении и имеет запас по допуску индуктивности. Также, микросхема очень даже доступная и недорогая.

Печатная плата автомобильного преобразователя из 12В в 19В на UC3845 СКАЧАТЬ

Источник

Блок питания Феликс 02К (UC3845А)

Схема блока питания Феликс 02К.

Блок питания Феликс 02К.

Выходное напряжение 12,5 -13,5в 3А, потребляемая мощность 70Вт

Судя по конденсатору С7, блок питания выдает «честных» 35-40вт.

Схема блока питания реализована на ШИМ D1 (UC3845А), которая управляет ключом VT1 (IRF BE30) и классической обратной связью на оптопаре.

Рис. Схема блока питания Феликс 02К.

Принцип работы

Генератор.

4. Rt/Ct: (рус. Задание частоты) Подключение времязадающей R4C9-цепочки, необходимой для установки частоты внутреннего генератора. R4 подключается к Vref — опорное напряжение, а С9 к общему проводу.

Для времязадающей RC-цепочки лучше отказаться от керамических конденсаторов.

Считывание и ограничение тока.

3. C/S: (второе обозначение I sense) (рус. Токовая обратная связь) сигнал ограничения тока. Данный вывод присоединен к резистору в цепи истока ключевого транзистора . В момент перегрузки МОП транзистора напряжение на сопротивлении увеличивается и при достижении определённого порога UC3845А прекращает свою работу, закрывая выходной транзистор. Проще говоря, вывод служит для отключения импульса на выходе, при подаче на него напряжения выше 1вольта.

Усилитель сигнала ошибки.

1. Comp:(рус. Коррекция) выход усилителя ошибки. Для нормальной работы ШИМ–контроллера необходимо скомпенсировать АЧХ усилителя ошибки, с этой целью выводу подключается конденсатор емкостью 120 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.
2. Vfb: (рус. Напряжение обратной связи) вход обратной связи. Напряжение на этом выводе сравнивается с образцовым, формируемым внутри ШИМ–контроллера UC3845. Результат сравнения модулирует скважность выходных импульсов, в результате выходное напряжение блока питания стабилизируется. Формально второй вывод служит для сокращения длительности импульсов на выходе, если на него подать выше +2,5 вольта, то импульсы сократятся и микросхема снизит выдаваемую мощность.

Организация питания ШИМ UC3845.

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 8,4 вольт, если-же напряжение по каким-либо причинам станет ниже 7,6 вольт, произойдёт её отключение от питающего напряжения. Микросхема также обладает защитой от перенапряжения: если напряжение питания на ней превысит 34вольта, микросхема отключится.

Защита выходного ключа от обратных токов.

Рис. Элементы защиты выходного ключа от обратных токов.

R7 (22) стандартный для схемы управления ШИМ ключевым транзистором.

Цепь обратной связи

2. Vfb: (рус. Напряжение обратной связи) вход обратной связи. Напряжение на этом выводе сравнивается с образцовым, формируемым внутри ШИМ–контроллера UC3845. Результат сравнения модулирует скважность выходных импульсов, в результате выходное напряжение блока питания стабилизируется. Формально второй вывод служит для сокращения длительности импульсов на выходе, если на него подать выше +2,5 вольта, то импульсы сократятся и микросхема снизит выдаваемую мощность.

Защита от перенапряжения.

Тиристор VD10 с резистором R26 и стабилитроном VD9 служит для организации защиты от перенапряжения. При превышении напряжения на выходе канала через стабилитрон VD9 и R26 открывается тиристор VD10 по управляющему входу, что приводит к увеличению уровня на входе D1/02 — резкому уменьшению длительности открытого состояния транзистора VT1.

Ремонт блока питания.

Диагностика. Блок питания считается неисправным, если при подключенном блоке питания к ККМ и включенном выключателе питания на ККМ блок питания при включении в розетку не запускается, а при выключенном выключателе питания на ККМ блок питания при включении в розетку запускается и далее при включенни ККМ нормально работает.

При ремонте блоков питания на базе ШИМ UC384X существует несколько простых правил, распространяются эти правила и на рассматриваемый блок питания.

Ключевой транзистор VT1 (IRFBE30) меняется вместе с ШИМ контроллером D1 (UC3845A) и наоборот.
При запуске от внешнего блока питания следует обратить внимание на тот факт, что по питанию ШИМ контроллером D1 (UC3845A) нога 7 стоит стабилитрон VD9(BZV85/C16) на 16В, цепи защиты от перенапряжения. Поэтому подавать на 7 ногу ШИМ контроллера D1 (UC3845A) больше 14,5В настоятельно не рекомендуется.

1. Блок питания не включается, или включается с большой задержкой. Начните ремонт с замены С12 (47мкФ*50В).

2. Блок питания выдает на выходе 16,8 вольт. В цепи обратной связи увеличилось сопротивление регулировочного резистора (R23 по схеме).

схема блока питания.

Алгоритм работы ОС. С увеличением резистора R23 в цепи обратной связи, растет и напряжение на выходе.

На некоторых блоках питания, резистор подстраивается на заводе путем спиливания

В результате эксплуатации, на месте спила со временем появляются окислы и сопротивление увеличивается, как результат увеличивается выходное напряжение.

3. Блок питания не включается. Неисправен транзистор VT5 (КТ315В) в цепи обратной связи. Довольно часто встречающаяся неисправность в блоке питания этого типа.

4. Проверка цепи обратной связи.

  • Выключите блок питания из сети.
  • Запаяйте перемычку «а — в».
  • Включите блок питания в сеть. Проконтролируйте наличие напряжения выходного канала.
  • Кратковременно замкните контакты 1-2 оптопары V1. напряжение канала должно понизится до нулевого уровня.
  • Выключите автотрансформатор из сети и через несколько секунд включите автотрансформатор. Напряжение канала должно быть (13,0 +- 0,2)В.
  1. Блок питания. Инструкция по регулированию и настройке РЮИБ5.087.235 И2 (Скачать);
  2. Блок питания. Схема электрическая принципиальная РЮИБ5.087.235Э3
  3. Блок питания. Перечень радиоэлементов РЮИБ5.087.235 ПЭ3(Скачать);
  4. Блок питания. Сборочный чертеж РЮИБ6.730.439 СБ

Источник