Negli alimentatori (PS), i controller PWM, abbinati a un transistor ad effetto di campo di riferimento, sono ampiamente utilizzati non solo nei televisori, ma anche in altri dispositivi elettronici, inclusi DVD, ricevitori e così via. Hanno lo stesso principio di funzionamento, anche il metodo di riparazione è lo stesso, solo gli schemi sono diversi.

La tecnica proposta consiste nel controllare e riparare il generatore PWM stesso. Come base, prenderò l'IP TV HORIZONT 14A01, lo chassis ShchTsT-739M1, il controller PWM UC3842AN.

La fonte può essere grossomodo divisa in tre parti:
a) Generatore PWM
b) parte di potenza dei circuiti primari dell'IP
c) circuiti secondari di potenza

Quindi, PWM UC3842AN.

Il circuito di alimentazione del microcircuito è standard, ma qui ci sono alcune sottigliezze.

Al momento dell'accensione, vengono forniti 300 volt, tramite R808, alla settima gamba del microcircuito. Il microcircuito si avvia e invia una raffica di impulsi al transistor ad effetto di campo. Ma la particolarità di questo microcircuito è che la sua tensione iniziale è superiore, nel nostro caso di 2 volt, alla tensione operativa. E il resistore R808 è progettato in modo tale che sulla 7a gamba del microcircuito, in assenza di ricarica dal TPI (nel nostro caso dalla 3a gamba del TPI tramite VD806), ci sia una tensione di lavoro, ma non una tensione iniziale! Cioè, se l'IP non si avvia o entra in protezione, non viene ricaricata dal VD806 e il microcircuito non produce impulsi.

Quindi, se l'IP è instabile o non si avvia, oppure produce basse tensioni, la prima cosa da fare è misurare la tensione sul 7° ramo, se è inferiore a quella di lavoro (12-12,5 volt), allora dovrebbe farlo il C816; essere sostituito. Se non c'è tensione, R808 è rotto o il microcircuito è difettoso.

Prossimo. In caso di altri malfunzionamenti, in particolare se il transistor ad effetto di campo si guasta o non si avvia.
Per eliminare l'influenza della parte di potenza sul PWM stesso, è sufficiente dissaldare il transistor di riferimento VT800 ed è possibile controllare e riparare il generatore con la tensione inserita, senza timore di guasti ad altri elementi dell'alimentatore e al resto del circuito.

Sulla base dei risultati della misurazione della tensione di alimentazione e dell'uscita al transistor ad effetto di campo, si può giudicare quasi al 100% la funzionalità del microcircuito.
Utilizzando il dispositivo, misuriamo la tensione sulla 7a gamba. Tutto è molto chiaramente visibile sullo strumento puntatore. L'ago da 12 volt dovrebbe passare a 14. Se è così, l'alimentatore va bene. In caso contrario, anche il C816 o l'R808, o lo stesso chip, sono difettosi. Non appena la tensione sulla settima gamba è normale, dovresti misurare la tensione sulla sesta gamba, questa è l'uscita attraverso R816 al transistor ad effetto di campo. Se l'ago si contrae al limite di 1-2-2,5 volt, il generatore PWM funziona al 99%. Il transistor ad effetto di campo viene saldato nuovamente e, se necessario, l'IP viene ulteriormente riparato.

PWMUC3842AN

L'UC3842 è un circuito controller PWM con feedback di corrente e tensione per il controllo dello stadio chiave di un MOSFET a canale n, fornendo la scarica della sua capacità di ingresso con una corrente forzata fino a 0,7 A. Il chip controller SMPS è costituito da una serie di chip controller PWM UC384X (UC3843, UC3844, UC3845). Il core UC3842 è progettato specificamente per il funzionamento a lungo termine con un numero minimo di componenti discreti esterni. Il controller PWM UC3842 offre un controllo preciso del ciclo di lavoro, compensazione della temperatura ed è a basso costo. Una caratteristica speciale dell'UC3842 è la sua capacità di funzionare entro un ciclo di lavoro del 100% (ad esempio, l'UC3844 funziona con un ciclo di lavoro fino al 50%). L'analogo domestico di UC3842 è 1114EU7. Gli alimentatori realizzati sul chip UC3842 sono caratterizzati da maggiore affidabilità e facilità di implementazione.

Riso. Tabella delle valutazioni standard.

Questa tabella fornisce un quadro completo delle differenze tra i microcircuiti UC3842, UC3843, UC3844, UC3845.

Descrizione generale.

Per coloro che desiderano conoscere più approfonditamente i controller PWM della serie UC384X, si consiglia il seguente materiale.

• Scheda tecnica UC3842B()
• La scheda tecnica 1114EU7 è ​​un analogo domestico del chip UC3842A ().
• Articolo "Convertitore flyback", Dmitry Makashev ().
• Descrizione del funzionamento dei controller PWM serie UCX84X ().
• Articolo "Evoluzione degli alimentatori switching flyback", S. Kosenko (). L'articolo è stato pubblicato sulla rivista "Radio" n. 7-9 del 2002.

Si consiglia vivamente di rivedere un documento di STC SIT, la descrizione di maggior successo in russo per PWM UC3845 (K1033EU16). ().

La differenza tra i chip UC3842A e UC3842B è che A consuma meno corrente fino all'avvio.

UC3842 ha due opzioni di alloggiamento: 8 pin e 14 pin, la piedinatura di queste versioni è significativamente diversa. Di seguito verrà presa in considerazione solo l'opzione dell'alloggiamento a 8 pin.

È necessario uno schema a blocchi semplificato per comprendere il principio di funzionamento di un controller PWM.

Riso. Schema a blocchi dell'UC3842

Per diagnosticare e verificare le prestazioni del microcircuito è necessario uno schema a blocchi in una versione più dettagliata. Poiché stiamo considerando il design a 8 pin, Vc è a 7 pin, PGND è a 5 pin.

Riso. Schema a blocchi dell'UC3842 (versione dettagliata)

Riso. Piedinatura UC3842

Dovrebbe esserci materiale sull'assegnazione dei pin qui, ma è molto più comodo leggere e guardare il pratico schema elettrico per il collegamento del controller PWM UC3842. Il diagramma è disegnato così bene che rende molto più facile comprendere lo scopo dei pin del microcircuito.

Riso. Schema di collegamento dell'UC3842 utilizzando l'esempio di un alimentatore per TV

1.Comp:(Russo Correzione) uscita dell'amplificatore di errore. Per il normale funzionamento del controller PWM, è necessario compensare la risposta in frequenza dell'amplificatore di errore, a questo scopo viene solitamente collegato un condensatore con una capacità di circa 100 pF, il cui secondo pin è collegato; al pin 2 dell'IC. Se la tensione su questo pin viene ridotta al di sotto di 1 volt, la durata dell'impulso diminuirà all'uscita 6 del microcircuito, riducendo così la potenza di questo controller PWM.
2. VFB: (russo) Tensione di feedback) ingresso di feedback. La tensione su questo pin viene confrontata con una tensione di riferimento generata all'interno del controller PWM UC3842. Il risultato del confronto modula il ciclo di lavoro degli impulsi di uscita, di conseguenza la tensione di uscita dell'alimentatore viene stabilizzata. Formalmente, il secondo pin serve a ridurre la durata degli impulsi in uscita; se applicato sopra i +2,5 volt, gli impulsi verranno abbreviati e il microcircuito ridurrà la potenza in uscita;
3. C/S: (seconda designazione sento) (russo) Feedback attuale) segnale di limite di corrente. Questo pin deve essere collegato a un resistore nel circuito source del transistor di commutazione. Quando il transistor MOS è sovraccaricato, la tensione ai capi della resistenza aumenta e quando viene raggiunta una determinata soglia, l'UC3842A smette di funzionare, chiudendo il transistor di uscita. In poche parole, il pin serve a disattivare l'impulso di uscita quando ad esso viene applicata una tensione superiore a 1 volt.
4. Rt/CT: (russo) Impostazione della frequenza) collegamento di un circuito RC di temporizzazione necessario per impostare la frequenza dell'oscillatore interno. R è collegato a Vref, la tensione di riferimento, e C al filo comune (di solito vengono selezionate diverse decine di nF). Questa frequenza può essere modificata in un intervallo abbastanza ampio; dall'alto è limitata dalla velocità del transistor chiave e dal basso dalla potenza del trasformatore di impulsi, che diminuisce al diminuire della frequenza. In pratica, la frequenza viene selezionata nell'intervallo 35...85 kHz, ma a volte l'alimentatore funziona normalmente a una frequenza molto più alta o molto più bassa.
Per un circuito RC temporizzato, è meglio abbandonare i condensatori ceramici.
5.Terra: (russo) Generale) conclusione generale. Il terminale comune non deve essere collegato al corpo del circuito. Questa terra “calda” è collegata al corpo del dispositivo tramite una coppia di condensatori.
6.Fuori: (russo) Uscita) l'uscita del controller PWM è collegata al gate del transistor chiave tramite un resistore o un resistore e un diodo collegati in parallelo (anodo al gate).
7.Vcc: (russo) Nutrizione) ingresso di alimentazione del controller PWM, questo pin del microcircuito viene fornito con una tensione di alimentazione compresa tra 16 volt e 34, si noti che questo microcircuito ha un trigger Schmidt incorporato (UVLO), che accende il microcircuito se la tensione di alimentazione supera i 16 volt, se la tensione per qualche motivo scende sotto i 10 volt (per altri microcircuiti della serie UC384X i valori ON/OFF possono differire, vedi Tabella), verrà scollegato dalla tensione di alimentazione. Il microcircuito ha anche una protezione da sovratensione: se la tensione di alimentazione supera i 34 volt, il microcircuito si spegne.
8.Vrif: uscita della sorgente di tensione di riferimento interna, la sua corrente di uscita è fino a 50 mA, tensione 5 V. Collegato a uno dei bracci divisori, viene utilizzato per regolare rapidamente l'uscita U dell'intero alimentatore.

Una piccola teoria.

Circuito di arresto quando la tensione di ingresso diminuisce.

Riso. Circuito di arresto quando la tensione di ingresso diminuisce.

Il circuito Under-Voltage LockOut, o circuito UVLO, garantisce che Vcc sia uguale alla tensione che rende l'UC384x pienamente operativo per accendere lo stadio di uscita. Nella fig. È dimostrato che il circuito UVLO ha tensioni di soglia di accensione e spegnimento rispettivamente di 16 e 10. L'isteresi di 6 V impedisce l'accensione e lo spegnimento irregolari della tensione durante l'alimentazione.

Generatore.

Riso. Generatore UC3842.

Il condensatore di impostazione della frequenza Ct viene caricato da Vref (5 V) attraverso il resistore di impostazione della frequenza Rt e scaricato da una sorgente di corrente interna.

I chip UC3844 e UC3845 dispongono di un trigger di conteggio integrato, utilizzato per ottenere un ciclo di lavoro massimo del generatore del 50%. Pertanto, i generatori di questi microcircuiti devono essere impostati su una frequenza di commutazione doppia rispetto a quella desiderata. I generatori di chip UC3842 e UC3843 sono impostati sulla frequenza di commutazione desiderata. La frequenza operativa massima della famiglia di generatori UC3842/3/4/5 può raggiungere 500 kHz.

Lettura e limitazione della corrente.

Riso. Organizzazione del feedback corrente.

La conversione corrente-tensione viene eseguita su un resistore esterno Rs collegato a terra. Filtro RC per sopprimere le emissioni dell'interruttore di uscita. L'ingresso invertente del comparatore di rilevamento della corrente UC3842 è polarizzato internamente di 1 V. La limitazione di corrente avviene se la tensione sul pin 3 raggiunge questa soglia.

Amplificatore del segnale di errore.

Riso. Schema a blocchi di un amplificatore di segnale di errore.

L'ingresso dell'errore non invertente non ha un'uscita separata ed è polarizzato internamente a 2,5 volt. L'uscita dell'amplificatore di errore è collegata al pin 1 per collegare un circuito di compensazione esterno, consentendo all'utente di controllare la risposta in frequenza del circuito di feedback chiuso del convertitore.

Riso. Schema del circuito di compensazione.

Un circuito di compensazione adatto a stabilizzare qualsiasi circuito convertitore con feedback di corrente aggiuntivo, ad eccezione dei convertitori flyback e boost che funzionano con corrente dell'induttore.

Metodi di blocco.

Esistono due modi possibili per bloccare il chip UC3842:
aumentando la tensione sul pin 3 sopra il livello di 1 volt,
o aumentare la tensione sul pin 1 a un livello non superiore alla caduta di tensione tra i due diodi rispetto al potenziale di terra.
Ciascuno di questi metodi determina l'impostazione di un livello di tensione logica ALTO all'uscita del comparatore PWM (schema a blocchi). Poiché lo stato principale (predefinito) del latch PWM è lo stato di ripristino, l'uscita del comparatore PWM verrà mantenuta BASSA finché lo stato dei pin 1 e/o 3 non cambia nel periodo di clock successivo (il periodo che segue quello in domanda). periodo di orologio in cui si è verificata una situazione che richiedeva il blocco del microcircuito).

Schema di collegamento.

Lo schema di collegamento più semplice per il controller PWM UC3842 è di natura puramente accademica. Il circuito è il generatore più semplice. Nonostante la sua semplicità, questo schema funziona.

Riso. Lo schema di collegamento più semplice 384x

Come si può vedere dal diagramma, il controller PWM UC3842 richiede solo un circuito RC e alimentazione per funzionare.

Schema di collegamento per il controller PWM del controller PWM UC3842A, utilizzando l'esempio di un alimentatore TV.

Riso. Schema di alimentazione per UC3842A.

Il diagramma fornisce una rappresentazione chiara e semplice dell'uso dell'UC3842A in un semplice alimentatore. Il diagramma è stato leggermente modificato per renderlo più facile da leggere. La versione completa del circuito può essere trovata nel documento PDF "Alimentatori 106 circuiti" Tovarnitsky N.I.

Schema di collegamento del controller PWM del controller PWM UC3843, utilizzando l'esempio dell'alimentatore del router D-Link, JTA0302E-E.

Riso. Schema di alimentazione per UC3843.

Sebbene il circuito sia realizzato secondo la connessione standard dell'UC384X, tuttavia, R4 (300k) e R5 (150) sono esclusi dagli standard. Tuttavia, con successo e, soprattutto, i circuiti assegnati logicamente aiutano a comprendere il principio di funzionamento dell'alimentatore.

Alimentazione basata sul controller PWM UC3842. Il diagramma non è destinato a essere ripetuto, ma è solo a scopo informativo.

Riso. Schema di collegamento standard dal datasheet (lo schema è stato leggermente modificato per una più facile comprensione).

Riparazione dell'alimentatore basato su PWM UC384X.

Controllo utilizzando un alimentatore esterno.

Riso. Simulazione del funzionamento del controller PWM.

Il funzionamento viene controllato senza dissaldare il microcircuito dall'alimentazione. Prima di effettuare la diagnostica è necessario scollegare l'alimentazione dalla rete 220V!

Da un alimentatore stabilizzato esterno, applicare al pin 7 (Vcc) del microcircuito una tensione superiore alla tensione di accensione UVLO, in genere superiore a 17V. In questo caso, il controller PWM UC384X dovrebbe funzionare. Se la tensione di alimentazione è inferiore alla tensione di accensione UVLO (16 V/8,4 V), il microcircuito non si avvierà. Puoi leggere di più su UVLO qui.

Controllo del riferimento di tensione interno.

EsameUVLO

Se l'alimentazione esterna consente di regolare la tensione, è consigliabile verificare il funzionamento dell'UVLO. Modificando la tensione sul pin 7(Vcc) all'interno dell'intervallo di tensione UVLO, la tensione di riferimento sul pin 8(Vref) = +5V non dovrebbe cambiare.

Non è consigliabile fornire una tensione pari o superiore a 34 V al pin 7 (Vcc). È possibile che sia presente un diodo zener protettivo nel circuito di alimentazione del controller PWM UC384X, quindi non è consigliabile alimentare questo diodo zener al di sopra della tensione operativa.

Controllo del funzionamento del generatore e dei circuiti esterni del generatore.

Avrai bisogno di un oscilloscopio per controllare. Dovrebbe esserci una “sega” stabile sul pin 4(Rt/Ct).

Controllo del segnale di controllo in uscita.

Avrai bisogno di un oscilloscopio per controllare. Idealmente, il pin 6 (Out) dovrebbe avere impulsi rettangolari. Tuttavia il circuito in studio potrebbe differire da quello rappresentato, e quindi sarà necessario disattivare i circuiti di feedback esterni. Il principio generale è mostrato in Fig. – con questa attivazione l'avvio del controller PWM UC384X è garantito.

Riso. Funzionamento dell'UC384x con circuiti di feedback disabilitati.

Riso. Un esempio di segnali reali durante la simulazione del funzionamento di un controller PWM.

Se un alimentatore con un controller PWM di controllo come UC384x non si accende o si accende con un lungo ritardo, verificare sostituendo il condensatore elettrolitico che filtra l'alimentazione (pin 7) di questo m/s. È inoltre necessario controllare gli elementi del circuito di avviamento iniziale (solitamente due resistori da 33-100kOhm collegati in serie).

Quando si sostituisce un transistor di potenza (effetto di campo) in un alimentatore con un controllo m/s 384x, assicurarsi di controllare il resistore che funge da sensore di corrente (situato sulla sorgente dell'interruttore ad effetto di campo). Una variazione della sua resistenza ad una frazione nominale di ohm è molto difficile da rilevare con un tester convenzionale! Un aumento della resistenza di questo resistore porta a un falso funzionamento della protezione corrente dell'alimentatore. In questo caso si possono cercare a lungo le ragioni del sovraccarico dell'alimentazione nei circuiti secondari, anche se non ci sono affatto.

Il chip controller PWM UC3842 è il più comune nella costruzione di alimentatori per monitor. Inoltre, questi microcircuiti vengono utilizzati per costruire regolatori di tensione di commutazione nelle unità di scansione orizzontale dei monitor, che sono sia stabilizzatori ad alta tensione che circuiti di correzione raster. Il chip UC3842 viene spesso utilizzato per controllare il transistor chiave negli alimentatori di sistema (a ciclo singolo) e negli alimentatori per dispositivi di stampa. In una parola, questo articolo interesserà assolutamente tutti gli specialisti in un modo o nell'altro legati agli alimentatori.

Il guasto del microcircuito UC 3842 si verifica abbastanza spesso nella pratica. Inoltre, come mostrano le statistiche di tali guasti, la causa del malfunzionamento del microcircuito è la rottura di un potente transistor ad effetto di campo, controllato da questo microcircuito. Pertanto, quando si sostituisce il transistor di potenza dell'alimentatore in caso di malfunzionamento, si consiglia vivamente di controllare il chip di controllo UC 3842.

Esistono diversi metodi per testare e diagnosticare un microcircuito, ma i più efficaci e semplici per l'uso pratico in un'officina scarsamente attrezzata sono il controllo della resistenza di uscita e la simulazione del funzionamento del microcircuito utilizzando una fonte di alimentazione esterna.

Per questo lavoro avrai bisogno della seguente attrezzatura:

Esistono due modi principali per verificare lo stato del microcircuito:

Lo schema funzionale è mostrato in Fig. 1 e la posizione e lo scopo dei contatti in Fig. 2.

Controllo della resistenza di uscita del microcircuito

Informazioni molto accurate sullo stato del microcircuito sono fornite dalla sua resistenza di uscita, poiché durante i guasti del transistor di potenza, un impulso di tensione ad alta tensione viene applicato proprio allo stadio di uscita del microcircuito, che alla fine ne provoca il guasto.

L'impedenza di uscita del microcircuito deve essere infinitamente grande, poiché il suo stadio di uscita è un amplificatore quasi complementare.

È possibile controllare la resistenza di uscita con un ohmmetro tra i pin 5 (GND) e 6 (OUT) del microcircuito (Fig. 3) e la polarità di collegamento del dispositivo di misurazione non ha importanza. È meglio effettuare tale misurazione con il microcircuito saldato. In caso di guasto del microcircuito, questa resistenza diventa pari a diversi ohm.

Se si misura la resistenza di uscita senza dissaldare il microcircuito, è necessario prima dissaldare il transistor difettoso, poiché in questo caso la sua giunzione gate-source rotta potrebbe "suonare". Inoltre, va tenuto presente che il circuito di solito ha un resistore corrispondente collegato tra l'uscita del microcircuito e il "custodia". Pertanto, durante il test, un microcircuito funzionante può avere una resistenza di uscita. Tuttavia, di solito non è mai inferiore a 1 kOhm.

Pertanto, se la resistenza di uscita del microcircuito è molto piccola o ha un valore vicino allo zero, può essere considerata difettosa.

Simulazione del funzionamento del microcircuito

Questo controllo viene eseguito senza dissaldare il microcircuito dall'alimentazione. L'alimentazione deve essere disattivata prima di eseguire la diagnostica!

L'essenza del test è fornire energia al microcircuito da una fonte esterna e analizzare i suoi segnali caratteristici (ampiezza e forma) utilizzando un oscilloscopio e un voltmetro.

La procedura operativa prevede i seguenti passaggi:

1) Scollegare il monitor dall'alimentazione CA (scollegare il cavo di alimentazione).

2) Da una fonte di corrente stabilizzata esterna, applicare una tensione di alimentazione superiore a 16 V (ad esempio 17-18 V) al pin 7 del microcircuito. In questo caso, il microcircuito dovrebbe avviarsi. Se la tensione di alimentazione è inferiore a 16 V, il microcircuito non si avvierà.

3) Utilizzando un voltmetro (o un oscilloscopio), misurare la tensione sul pin 8 (VREF) del microcircuito. Dovrebbe essere presente una tensione stabilizzata di riferimento di +5 V CC.

4) Modificando la tensione di uscita della sorgente di corrente esterna, assicurarsi che la tensione sul pin 8 sia stabile (La tensione della sorgente di corrente può essere modificata da 11 V a 30 V; con un'ulteriore diminuzione o aumento della tensione, il microcircuito si spegnerà e la tensione sul pin 8 scomparirà).

5) Utilizzando un oscilloscopio, controllare il segnale al pin 4 (CR). Nel caso di un microcircuito funzionante e dei suoi circuiti esterni, su questo contatto ci sarà una tensione che varia linearmente (a forma di dente di sega).

6) Modificando la tensione di uscita della sorgente di corrente esterna, assicurarsi che l'ampiezza e la frequenza della tensione a dente di sega sul pin 4 siano stabili.

7) Utilizzando un oscilloscopio, verificare la presenza di impulsi rettangolari sul pin 6 (OUT) del microcircuito (impulsi di controllo in uscita).

Se tutti i segnali indicati sono presenti e si comportano secondo le regole di cui sopra, possiamo concludere che il microcircuito funziona correttamente e funziona correttamente.

In conclusione, vorrei sottolineare che in pratica vale la pena verificare la funzionalità non solo del microcircuito, ma anche degli elementi dei suoi circuiti di uscita (Fig. 3). Prima di tutto, si tratta dei resistori R1 e R2, diodo D1, diodo zener ZD1, resistori R3 e R4, che formano il segnale di protezione corrente. Questi elementi spesso risultano difettosi durante i guasti

Chip UC3842(UC3843)- è un circuito controller PWM con feedback di corrente e tensione per il controllo di uno stadio chiave su un transistor MOS a canale n, garantendo lo scarico della sua capacità di ingresso con una corrente forzata fino a 0,7 A. Chip SMPS Il controller è costituito da una serie di microcircuiti UC384X (UC3843, UC3844, UC3845) Controller PWM. Nucleo UC3842 specificamente progettato per il funzionamento a lungo termine con un numero minimo di componenti discreti esterni. Controllore PWM UC3842 Presenta un controllo preciso del ciclo di lavoro, compensazione della temperatura ed è a basso costo. Caratteristica UC3842è la capacità di operare entro un ciclo di lavoro del 100% (ad esempio UC3844 funziona con un fattore di riempimento fino al 50%.). Analogo domestico UC3842È 1114EU7. Alimentatori realizzati su un microcircuito UC3842 sono caratterizzati da maggiore affidabilità e facilità di esecuzione.

Differenze nella tensione di alimentazione tra UC3842 e UC3843:

UC3842_________| 16 Volt / 10 Volt
UC3843_________| 8,4 Volt / 7,6 Volt

Differenze nel ciclo di lavoro dell'impulso:

UC3842, UC3843__| 0% / 98%

Tsokolevka UC3842(UC3843) mostrato in Fig. 1

Lo schema di collegamento più semplice è mostrato in Fig. 2