Cargador para circuito uc3842. Fuentes de alimentación conmutadas basadas en el microcircuito UC3842. ¿Dónde se utiliza el chip?

El artículo está dedicado al diseño, reparación y modificación de fuentes de alimentación para una amplia gama de equipos basados en el microcircuito UC3842. Parte de la información proporcionada fue obtenida por el autor como resultado de su experiencia personal y le ayudará no solo a evitar errores y ahorrar tiempo durante las reparaciones, sino también a aumentar la confiabilidad de la fuente de energía. Desde la segunda mitad de los años 90 se han producido una gran cantidad de televisores, monitores de vídeo, faxes y otros dispositivos cuyas fuentes de alimentación (PS) utilizan el circuito integrado UC3842 (en adelante, IC). Aparentemente, esto se explica por su bajo costo, la pequeña cantidad de elementos discretos necesarios para su “kit de carrocería” y, finalmente, las características bastante estables del IC, lo cual también es importante. Las variantes de este IC producidas por diferentes fabricantes pueden diferir en los prefijos, pero siempre contienen un núcleo 3842.

El IC UC3842 está disponible en paquetes SOIC-8 y SOIC-14, pero en la gran mayoría de los casos está modificado en un paquete DIP-8. En la Fig. 1 muestra la distribución de pines y la Fig. 2 - su diagrama de bloques y diagrama IP típico. Los números de pin se dan para paquetes con ocho pines; los números de pin para el paquete SOIC-14 se dan entre paréntesis. Cabe señalar que existen pequeñas diferencias entre los dos diseños de circuitos integrados. Por lo tanto, la versión en el paquete SOIC-14 tiene pines de alimentación y tierra separados para la etapa de salida.
El microcircuito UC3842 está diseñado para construir sobre su base fuentes de alimentación de pulso estabilizadas con modulación de ancho de pulso (PWM). Dado que la potencia de la etapa de salida del IC es relativamente pequeña y la amplitud de la señal de salida puede alcanzar el voltaje de suministro del microcircuito, se utiliza un transistor MOS de canal n como interruptor junto con este IC.

Arroz. 1. Distribución de pines del chip UC3842 (vista superior)

Echemos un vistazo más de cerca a la asignación de pines IC para el paquete de ocho pines más común.

1. compensación: Este pin está conectado a la salida del amplificador de error de compensación. Para el funcionamiento normal del IC, es necesario compensar la respuesta de frecuencia del amplificador de error; para este propósito, generalmente se conecta un capacitor con una capacidad de aproximadamente 100 pF al pin especificado, cuyo segundo terminal está conectado a pin 2 del IC.
2. vfb: Entrada de comentarios. El voltaje en este pin se compara con el voltaje de referencia generado dentro del IC. El resultado de la comparación modula el ciclo de trabajo de los pulsos de salida, estabilizando así el voltaje de salida del IP.
3. C/S: Señal de límite de corriente. Este pin debe estar conectado a una resistencia en el circuito fuente del transistor interruptor (CT). Cuando la corriente a través del CT aumenta (por ejemplo, en el caso de una sobrecarga del IP), el voltaje a través de esta resistencia aumenta y, después de alcanzar un valor umbral, detiene el funcionamiento del IC y transfiere el CT al estado cerrado. .
4. Rt/Ct: salida destinada a conectar un circuito RC de temporización. La frecuencia de funcionamiento del oscilador interno se establece conectando la resistencia R al voltaje de referencia Vref y el capacitor C (típicamente alrededor de 3000 pF) al común. Esta frecuencia se puede cambiar dentro de un rango bastante amplio; desde arriba está limitada por la velocidad del CT y desde abajo por la potencia del transformador de pulso, que disminuye al disminuir la frecuencia. En la práctica, la frecuencia se selecciona en el rango de 35...85 kHz, pero a veces el IP funciona con bastante normalidad a una frecuencia mucho más alta o mucho más baja. Cabe señalar que como condensador de temporización se debe utilizar un condensador con la mayor resistencia posible a la corriente continua. En la práctica del autor, hubo casos de circuitos integrados que generalmente se negaban a arrancar cuando se utilizaban ciertos tipos de condensadores cerámicos como dispositivo de sincronización.
5. tierra: Conclusión general. Cabe señalar que el cable común de la fuente de alimentación en ningún caso debe conectarse al cable común del dispositivo en el que se utiliza.
6. Afuera: Salida IC, conectada a la puerta CT a través de una resistencia o una resistencia y un diodo conectados en paralelo (ánodo a puerta).
7. vcc: Entrada de alimentación IC. El CI en cuestión tiene algunas características muy importantes relacionadas con la energía, que se explicarán al considerar un circuito de conmutación de CI típico.
8. Vref: Salida de voltaje de referencia interna, su corriente de salida es de hasta 50 mA, el voltaje es de 5 V.

La fuente de tensión de referencia se utiliza para conectarle uno de los brazos de un divisor resistivo, diseñado para un ajuste rápido de la tensión de salida del IP, así como para conectar una resistencia de temporización.

Consideremos ahora un circuito de conexión IC típico que se muestra en la Fig. 2.

Arroz. 2. Diagrama de cableado típico de UC3862

Como se puede ver en el diagrama del circuito, la fuente de alimentación está diseñada para un voltaje de red de 115 V. La ventaja indudable de este tipo de fuente de alimentación es que con modificaciones mínimas se puede utilizar en una red con un voltaje de 220 V. solo necesitas:

Reemplace el puente de diodos conectado a la entrada de la fuente de alimentación por uno similar, pero con voltaje inverso de 400 V;
- sustituir el condensador electrolítico del potente filtro, conectado después del puente de diodos, por uno de igual capacidad, pero con una tensión de funcionamiento de 400 V;
- aumentar el valor de la resistencia R2 a 75…80 kOhm;
- verifique en el TC la tensión admisible entre la fuente de drenaje y la fuente, que debe ser de al menos 600 V. Como regla general, incluso en fuentes de alimentación diseñadas para funcionar en una red de 115 V, se utilizan TC capaces de funcionar en una red de 220 V, pero Por supuesto, son posibles excepciones. Si es necesario reemplazar el CT, el autor recomienda el BUZ90.

Como se mencionó anteriormente, el IC tiene algunas características relacionadas con su fuente de alimentación. Echemos un vistazo más de cerca. En el primer momento después de conectar el IP a la red, el generador interno del IC aún no funciona y en este modo consume muy poca corriente de los circuitos de alimentación. Para alimentar el IC en este modo, el voltaje obtenido de la resistencia R2 y acumulado en el capacitor C2 es suficiente. Cuando el voltaje en estos capacitores alcanza 16...18 V, el generador IC arranca y comienza a generar pulsos de control CT en la salida. Aparece voltaje en los devanados secundarios del transformador T1, incluidos los devanados 3-4. Este voltaje se rectifica mediante el diodo de pulso D3, se filtra mediante el condensador C3 y se suministra al circuito de alimentación del IC a través del diodo D2. Como regla general, se incluye un diodo Zener D1 en el circuito de alimentación, lo que limita el voltaje a 18...22 V. Una vez que el IC ha entrado en modo de funcionamiento, comienza a monitorear los cambios en su voltaje de suministro, que se alimenta a través del divisor R3, R4 a la entrada de retroalimentación Vfb. Al estabilizar su propio voltaje de suministro, el IC en realidad estabiliza todos los demás voltajes eliminados de los devanados secundarios del transformador de impulsos.

Cuando se producen cortocircuitos en los circuitos de los devanados secundarios, por ejemplo, como resultado de una rotura de condensadores electrolíticos o diodos, las pérdidas de energía en el transformador de impulsos aumentan considerablemente. Como resultado, el voltaje obtenido del devanado 3-4 no es suficiente para mantener el funcionamiento normal del CI. El oscilador interno se apaga, aparece un voltaje de bajo nivel en la salida del IC, lo que convierte el CT en un estado cerrado y el microcircuito vuelve a estar en modo de bajo consumo de energía. Después de un tiempo, su voltaje de suministro aumenta a un nivel suficiente para arrancar el generador interno y el proceso se repite. En este caso, se escuchan clics característicos (clics) del transformador, cuyo período de repetición está determinado por los valores del condensador C2 y la resistencia R2.

Al reparar fuentes de alimentación, a veces surgen situaciones en las que se escucha un chasquido característico del transformador, pero una inspección minuciosa de los circuitos secundarios muestra que no hay cortocircuito en ellos. En este caso, debe verificar los circuitos de alimentación del propio IC. Por ejemplo, en la práctica del autor hubo casos en los que el condensador C3 estaba roto. Una razón común para este comportamiento de la fuente de alimentación es una rotura en el diodo rectificador D3 o en el diodo de desacoplamiento D2.

Cuando un TC potente se estropea, normalmente hay que sustituirlo junto con el CI. El hecho es que la puerta del CT está conectada a la salida del IC a través de una resistencia de un valor muy pequeño, y cuando el CT se avería, un alto voltaje del devanado primario del transformador llega a la salida del IC. El autor recomienda categóricamente que si el TC funciona mal, sustituirlo junto con el CI; afortunadamente, su coste es bajo. De lo contrario, existe el riesgo de "matar" el nuevo TC, porque si un alto nivel de voltaje de la salida del IC rota está presente en su puerta durante mucho tiempo, fallará debido al sobrecalentamiento.

Se notaron algunas otras características de este IC. En particular, cuando se avería un TC, muy a menudo se quema la resistencia R10 en el circuito fuente. Al reemplazar esta resistencia, debes ceñirte a un valor de 0,33...0,5 ohmios. Sobreestimar el valor de la resistencia es especialmente peligroso. En este caso, como ha demostrado la práctica, la primera vez que se conecta la fuente de alimentación a la red, fallan tanto el microcircuito como el transistor.

En algunos casos, se produce una falla de IP debido a una falla del diodo zener D1 en el circuito de alimentación del IC. En este caso, el IC y el CT, por regla general, siguen siendo útiles, solo es necesario reemplazar el diodo zener. Si el diodo zener se rompe, a menudo fallan tanto el CI como el TC. Para el reemplazo, el autor recomienda utilizar diodos Zener domésticos KS522 en una caja de metal. Después de morder o quitar el diodo zener estándar defectuoso, puede soldar el KS522 con el ánodo al pin 5 del IC y el cátodo al pin 7 del IC. Como regla general, después de tal reemplazo, tales fallas ya no ocurren.

Debe prestar atención a la capacidad de servicio del potenciómetro utilizado para ajustar el voltaje de salida del IP, si hay uno en el circuito. No está en el diagrama anterior, pero no es difícil introducirlo conectando las resistencias R3 y R4 en el espacio. El pin 2 del IC debe estar conectado al motor de este potenciómetro. Observo que en algunos casos dicha modificación es simplemente necesaria. A veces, después de reemplazar el IC, los voltajes de salida de la fuente de alimentación resultan ser demasiado altos o demasiado bajos y no hay ajuste. En este caso, puede activar el potenciómetro, como se mencionó anteriormente, o seleccionar el valor de la resistencia R3.

Según la observación del autor, si en el IP se utilizan componentes de alta calidad y no se opera en condiciones extremas, su confiabilidad es bastante alta. En algunos casos, la confiabilidad de la fuente de alimentación se puede aumentar usando una resistencia R1 de un valor ligeramente mayor, por ejemplo, 10...15 ohmios. En este caso, los procesos transitorios cuando se enciende la energía se desarrollan con mucha más calma. En monitores de video y televisores, esto debe hacerse sin afectar el circuito de desmagnetización del cinescopio, es decir, la resistencia en ningún caso debe conectarse al corte del circuito general de alimentación, sino únicamente al circuito de conexión de la propia fuente de alimentación.

Alexey Kalinin
"Reparación de equipos electrónicos"

El artículo está dedicado al diseño, reparación y modificación de fuentes de alimentación para una amplia gama de equipos basados en el microcircuito UC3842. Parte de la información proporcionada fue obtenida por el autor como resultado de su experiencia personal y le ayudará no solo a evitar errores y ahorrar tiempo durante las reparaciones, sino también a aumentar la confiabilidad de la fuente de energía. Desde la segunda mitad de los años 90 se han producido una gran cantidad de televisores, monitores de vídeo, faxes y otros dispositivos cuyas fuentes de alimentación utilizan el circuito integrado UC3842 (en adelante, IC). Aparentemente, esto se explica por su bajo costo, la pequeña cantidad de elementos discretos necesarios para su “kit de carrocería” y, finalmente, las características bastante estables del IC, lo cual también es importante. Las variantes de este IC producidas por diferentes fabricantes pueden diferir en los prefijos, pero siempre contienen un núcleo 3842.

reemplace el puente de diodos conectado en la entrada de la fuente de alimentación por uno similar, pero con un voltaje inverso de 400 V;
sustituir el condensador electrolítico del potente filtro, conectado después del puente de diodos, por uno de igual capacidad, pero con tensión de funcionamiento de 400 V;
aumentar el valor de la resistencia R2 a 75...80 kOhm;
verifique en el CT el voltaje permitido de la fuente de drenaje, que debe ser de al menos 600 V. Como regla general, incluso en fuentes de alimentación diseñadas para funcionar en una red de 115 V, se utilizan CT capaces de operar en una red de 220 V, pero, Por supuesto, son posibles excepciones. Si es necesario reemplazar el CT, el autor recomienda el BUZ90.

A continuación se muestran enlaces a varios microcircuitos análogos de UC3842, que se pueden comprar en Dalincom UC3842AN dip-8, KA3842A dip-8, KA3842 sop-8, UC3842 sop-8, TL3842P y otros en la sección de microcircuitos de fuente de alimentación.

Alexey Kalinin
"Reparación de equipos electrónicos"

PWM UC3842AN

El UC3842 es un circuito controlador PWM con retroalimentación de corriente y voltaje para controlar la etapa clave de un MOSFET de canal n, proporcionando la descarga de su capacitancia de entrada con una corriente forzada de hasta 0,7 A. El chip controlador SMPS consta de una serie de chips controladores PWM UC384X (UC3843, UC3844, UC3845). El núcleo UC3842 está diseñado específicamente para un funcionamiento a largo plazo con una cantidad mínima de componentes externos discretos. El controlador UC3842 PWM presenta un control preciso del ciclo de trabajo, compensación de temperatura y es de bajo costo. Una característica especial del UC3842 es su capacidad para funcionar dentro del ciclo de trabajo del 100 % (por ejemplo, el UC3844 funciona con un ciclo de trabajo de hasta el 50 %). El análogo doméstico de UC3842 es 1114EU7. Las fuentes de alimentación fabricadas con el chip UC3842 se caracterizan por una mayor confiabilidad y facilidad de implementación.

Arroz. Tabla de calificaciones estándar.

Esta tabla ofrece una imagen completa de las diferencias entre los microcircuitos UC3842, UC3843, UC3844, UC3845.

Descripción general.

Para aquellos que deseen familiarizarse más profundamente con los controladores PWM de la serie UC384X, se recomienda el siguiente material.

Hoja de datos UC3842B (descargar)
Ficha técnica 1114EU7 análogo doméstico del microcircuito UC3842A (descargar).
Artículo "Convertidor Flyback", Dmitry Makashev (descargar).
Descripción del funcionamiento de los controladores PWM de la serie UCX84X (descargar).
Artículo "Evolución de las fuentes de alimentación conmutadas flyback", S. Kosenko (descargar). El artículo fue publicado en la revista "Radio" nº 7-9 del año 2002.

Se recomienda encarecidamente revisar un documento de STC SIT, la descripción más exitosa en ruso para PWM UC3845 (K1033EU16). (Descargar).

La diferencia entre los chips UC3842A y UC3842B es que A consume menos corriente hasta el inicio.

UC3842 tiene dos opciones de carcasa: 8 pines y 14 pines, los pines de estas versiones son significativamente diferentes. En lo que sigue, sólo se considerará la opción de carcasa de 8 pines.

Es necesario un diagrama de bloques simplificado para comprender el principio de funcionamiento de un controlador PWM.

Arroz. Diagrama de bloques de UC3842

Es necesario un diagrama de bloques en una versión más detallada para diagnosticar y verificar el rendimiento del microcircuito. Dado que estamos considerando el diseño de 8 pines, Vc es de 7 pines y PGND es de 5 pines.

Arroz. Diagrama de bloques de UC3842 (versión detallada)

Arroz. Distribución de pines UC3842

Aquí debería haber material sobre la asignación de pines, pero es mucho más conveniente leer y observar el diagrama de circuito práctico para conectar el controlador PWM UC3842. El diagrama está tan bien dibujado que hace que sea mucho más fácil comprender el propósito de los pines del microcircuito.

Arroz. Diagrama de conexión de UC3842 usando el ejemplo de una fuente de alimentación para TV

1. Comp:(Ruso Corrección) salida del amplificador de error. Para el funcionamiento normal del controlador PWM, es necesario compensar la respuesta de frecuencia del amplificador de error, para este propósito, al pin especificado generalmente se conecta un capacitor con una capacidad de aproximadamente 100 pF, cuyo segundo pin está conectado al pin 2 del IC. Si el voltaje en este pin se reduce por debajo de 1 voltio, entonces la duración del pulso en la salida 6 del microcircuito disminuirá, reduciendo así la potencia de este controlador PWM.
2. VFB: (ruso) voltaje de retroalimentación) entrada de retroalimentación. El voltaje en este pin se compara con un voltaje de referencia generado dentro del controlador PWM UC3842. El resultado de la comparación modula el ciclo de trabajo de los pulsos de salida, como resultado se estabiliza el voltaje de salida de la fuente de alimentación. Formalmente, el segundo pin sirve para reducir la duración de los pulsos de salida; si se aplica por encima de +2,5 voltios, los pulsos se acortarán y el microcircuito reducirá la potencia de salida.
3. C/S: (segunda designación Siento) (ruso) Comentarios actuales) señal de límite de corriente. Este pin debe estar conectado a una resistencia en el circuito fuente del transistor de conmutación. Cuando el transistor MOS está sobrecargado, el voltaje a través de la resistencia aumenta y cuando se alcanza un cierto umbral, el UC3842A deja de funcionar, cerrando el transistor de salida. En pocas palabras, el pin sirve para apagar el pulso en la salida cuando se le aplica un voltaje superior a 1 voltio.
4. Rt/Ct: (ruso) Ajuste de frecuencia) conexión de un circuito RC de sincronización necesario para configurar la frecuencia del oscilador interno. R está conectado a Vref, el voltaje de referencia, y C está conectado al cable común (generalmente se seleccionan varias decenas de nF). Esta frecuencia se puede cambiar dentro de un rango bastante amplio; desde arriba está limitada por la velocidad del transistor clave y desde abajo por la potencia del transformador de pulso, que disminuye al disminuir la frecuencia. En la práctica, la frecuencia se selecciona en el rango de 35...85 kHz, pero a veces la fuente de alimentación funciona con bastante normalidad a una frecuencia mucho más alta o mucho más baja.
Para un circuito RC de sincronización, es mejor abandonar los condensadores cerámicos.
5.Tierra: (ruso) General) Conclusión general. El terminal común no debe conectarse al cuerpo del circuito. Esta tierra "caliente" está conectada al cuerpo del dispositivo a través de un par de condensadores.
6.Fuera: (ruso) Salida) la salida del controlador PWM está conectada a la puerta del transistor clave a través de una resistencia o una resistencia y un diodo conectados en paralelo (ánodo a la puerta).
7.Vcc: (ruso) Nutrición) entrada de alimentación del controlador PWM, este pin del microcircuito recibe un voltaje de alimentación en el rango de 16 voltios a 34, tenga en cuenta que este microcircuito tiene un disparador Schmidt incorporado (UVLO), que enciende el microcircuito si el voltaje de suministro excede los 16 voltios, si el voltaje por alguna razón cae por debajo de los 10 voltios (para otros microcircuitos de la serie UC384X, los valores de encendido/apagado pueden diferir, consulte la Tabla de clasificaciones de tipo), se desconectará de la tensión de alimentación. El microcircuito también tiene protección contra sobretensiones: si el voltaje de suministro excede los 34 voltios, el microcircuito se apagará.
8. Vref: salida de la fuente de voltaje de referencia interna, su corriente de salida es de hasta 50 mA, voltaje de 5 V. Conectado a uno de los brazos divisores, se utiliza para ajustar rápidamente la salida U de toda la fuente de alimentación.

Un poco de teoría.

Circuito de apagado cuando cae el voltaje de entrada.

Arroz. Circuito de apagado cuando cae el voltaje de entrada.

El circuito de bloqueo de bajo voltaje, o circuito UVLO, garantiza que Vcc sea igual al voltaje que hace que el UC384x esté completamente operativo para encender la etapa de salida. En la Fig. Se muestra que el circuito UVLO tiene voltajes umbral de encendido y apagado de 16 y 10, respectivamente. La histéresis de 6 V evita el encendido y apagado aleatorio del voltaje durante el suministro de energía.

Generador.

Arroz. Generador UC3842.

El condensador de ajuste de frecuencia Ct se carga desde Vref (5 V) a través de la resistencia de ajuste de frecuencia Rt y se descarga mediante una fuente de corriente interna.

Los chips UC3844 y UC3845 tienen un disparador de conteo incorporado, que sirve para obtener un ciclo de trabajo máximo del generador del 50%. Por lo tanto, los generadores de estos microcircuitos deben configurarse a una frecuencia de conmutación dos veces mayor de la deseada. Los generadores de chips UC3842 y UC3843 están configurados en la frecuencia de conmutación deseada. La frecuencia máxima de funcionamiento de la familia de generadores UC3842/3/4/5 puede alcanzar los 500 kHz.

Lectura y limitación de corriente.

Arroz. Organización de la retroalimentación actual.

La conversión corriente-tensión se realiza en una resistencia externa Rs conectada a tierra. Filtro RC para suprimir las emisiones del interruptor de salida. La entrada inversora del comparador de detección de corriente UC3842 está polarizada internamente en 1V. La limitación de corriente se produce si el voltaje en el pin 3 alcanza este umbral.

Amplificador de señal de error.

Arroz. Diagrama de bloques de un amplificador de señal de error.

La entrada de error no inversora no tiene una salida separada y está polarizada internamente por 2,5 voltios. La salida del amplificador de error está conectada al pin 1 para conectar un circuito de compensación externo, lo que permite al usuario controlar la respuesta de frecuencia del circuito cerrado de retroalimentación del convertidor.

Arroz. Diagrama del circuito de compensación.

Un circuito de compensación adecuado para estabilizar cualquier circuito convertidor con retroalimentación de corriente adicional, excepto los convertidores flyback y boost que funcionan con corriente de inductor.

Métodos de bloqueo.

Hay dos formas posibles de bloquear el chip UC3842:
aumentando el voltaje en el pin 3 por encima del nivel de 1 voltio,
o aumentar el voltaje en el pin 1 a un nivel que no exceda la caída de voltaje a través de los dos diodos en relación con el potencial de tierra.
Cada uno de estos métodos da como resultado establecer un nivel de voltaje lógico ALTO en la salida del coparador PWM (diagrama de bloques). Dado que el estado principal (predeterminado) del pestillo PWM es el estado de reinicio, la salida del comparador PWM se mantendrá BAJA hasta que el estado de los pines 1 y/o 3 cambie en el siguiente período de reloj (el período que sigue al de pregunta) período de reloj en el que surgió una situación que requirió bloquear el microcircuito).

Diagrama de conexión.

El diagrama de conexión más simple para el controlador PWM UC3842 es de naturaleza puramente académica. El circuito es el generador más simple. A pesar de su simplicidad, este esquema funciona.

Arroz. El diagrama de conexión más simple 384x.

Como se puede ver en el diagrama, para que funcione el controlador PWM UC3842, solo se requiere un circuito RC y energía.

Diagrama de conexión del controlador PWM del controlador PWM UC3842A, usando el ejemplo de una fuente de alimentación de TV.

Arroz. Diagrama de alimentación para UC3842A.

El diagrama ofrece una representación clara y sencilla del uso del UC3842A en una fuente de alimentación sencilla. El diagrama ha sido ligeramente modificado para que sea más fácil de leer. La versión completa del circuito se puede encontrar en el documento PDF "Fuentes de alimentación 106 circuitos" Tovarnitsky N.I.

Esquema de conexión del controlador PWM del controlador PWM UC3843, usando el ejemplo de la fuente de alimentación del enrutador D-Link, JTA0302E-E.

Arroz. Diagrama de alimentación para UC3843.

Aunque el circuito se realiza de acuerdo con la conexión estándar para el UC384X, R4 (300k) y R5 (150) están fuera de los estándares. Sin embargo, los circuitos asignados lógicamente y con éxito, y lo más importante, ayudan a comprender el principio de funcionamiento de la fuente de alimentación.

Fuente de alimentación basada en el controlador PWM UC3842. El diagrama no pretende repetirse, sino que tiene únicamente fines informativos.

Arroz. Diagrama de conexión estándar de la hoja de datos (el diagrama ha sido ligeramente modificado para una mejor comprensión).

Reparación de fuente de alimentación basada en PWM UC384X.

Comprobación mediante una fuente de alimentación externa.

Arroz. Simulación del funcionamiento del controlador PWM.

El funcionamiento se comprueba sin desoldar el microcircuito de la fuente de alimentación. ¡Antes de realizar el diagnóstico es necesario desconectar la alimentación de la red de 220V!

Desde una fuente de alimentación externa estabilizada, aplique un voltaje al pin 7 (Vcc) del microcircuito con un voltaje mayor que el voltaje de encendido de UVLO, en general más de 17V. En este caso, el controlador UC384X PWM debería funcionar. Si el voltaje de suministro es menor que el voltaje de encendido de UVLO (16 V/8,4 V), el microcircuito no se iniciará. Puedes leer más sobre UVLO aquí.

Comprobación de la referencia de tensión interna.

ExamenUVLO

Si la fuente de alimentación externa permite regular el voltaje, entonces es recomendable comprobar el funcionamiento del UVLO. Al cambiar el voltaje en el pin 7 (Vcc) dentro del rango de voltaje UVLO, el voltaje de referencia en el pin 8 (Vref) = +5 V no debería cambiar.

No se recomienda suministrar un voltaje de 34V o superior al pin 7 (Vcc). Es posible que haya un diodo zener protector en el circuito de alimentación del controlador PWM UC384X, entonces no se recomienda suministrar este diodo zener por encima del voltaje de funcionamiento.

Comprobación del funcionamiento del generador y circuitos externos del generador.

Necesitará un osciloscopio para comprobarlo. Debería haber una “sierra” estable en el pin 4 (Rt/Ct).

Comprobación de la señal de control de salida.

Necesitará un osciloscopio para comprobarlo. Idealmente, el pin 6 (Salida) debería tener pulsos rectangulares. Sin embargo, el circuito en estudio puede diferir del mostrado, por lo que será necesario apagar los circuitos de retroalimentación externos. El principio general se muestra en la Fig. – con esta activación, se garantiza el inicio del controlador UC384X PWM.

Arroz. Funcionamiento del UC384x con circuitos de retroalimentación deshabilitados.

Arroz. Un ejemplo de señales reales al simular el funcionamiento de un controlador PWM.

Si la fuente de alimentación con controlador UC384x PWM no se enciende o se enciende con mucho retraso, entonces verifique reemplazando el capacitor electrolítico que filtra la fuente de alimentación (pin 7) de este m / s. También es necesario verificar los elementos del circuito de arranque inicial (generalmente dos resistencias de 33-100 kOhm conectadas en serie).

Al reemplazar un transistor de potencia (campo) en una fuente de alimentación con un control m / s 384x, es imperativo verificar la resistencia que actúa como sensor de corriente (está en la fuente del campo). ¡Un cambio en su resistencia a un valor nominal en fracciones de ohmio es muy difícil de detectar con un probador común! Un aumento en la resistencia de esta resistencia conduce a un funcionamiento incorrecto de la protección actual de la fuente de alimentación. Al mismo tiempo, las causas de la sobrecarga de la fuente de alimentación en los circuitos secundarios se pueden buscar durante mucho tiempo, aunque no existen en absoluto.

PWM UC3842AN

Arroz. Tabla de calificaciones estándar.

Esta tabla ofrece una imagen completa de las diferencias entre los microcircuitos UC3842, UC3843, UC3844, UC3845.

Descripción general.

Para aquellos que deseen familiarizarse más profundamente con los controladores PWM de la serie UC384X, se recomienda el siguiente material.

Hoja de datos UC3842B (descargar)
Ficha técnica 1114EU7 análogo doméstico del microcircuito UC3842A (descargar).
Artículo "Convertidor Flyback", Dmitry Makashev (descargar).
Descripción del funcionamiento de los controladores PWM de la serie UCX84X (descargar).
Artículo "Evolución de las fuentes de alimentación conmutadas flyback", S. Kosenko (descargar). El artículo fue publicado en la revista "Radio" nº 7-9 del año 2002.

Se recomienda encarecidamente revisar un documento de STC SIT, la descripción más exitosa en ruso para PWM UC3845 (K1033EU16). (Descargar).

La diferencia entre los chips UC3842A y UC3842B es que A consume menos corriente hasta el inicio.

UC3842 tiene dos opciones de carcasa: 8 pines y 14 pines, los pines de estas versiones son significativamente diferentes. En lo que sigue, sólo se considerará la opción de carcasa de 8 pines.

Es necesario un diagrama de bloques simplificado para comprender el principio de funcionamiento de un controlador PWM.

Arroz. Diagrama de bloques de UC3842

Arroz. Diagrama de bloques de UC3842 (versión detallada)

Arroz. Distribución de pines UC3842

Arroz. Diagrama de conexión de UC3842 usando el ejemplo de una fuente de alimentación para TV

Un poco de teoría.

Circuito de apagado cuando cae el voltaje de entrada.

Arroz. Circuito de apagado cuando cae el voltaje de entrada.

Generador.

Arroz. Generador UC3842.

El condensador de ajuste de frecuencia Ct se carga desde Vref (5 V) a través de la resistencia de ajuste de frecuencia Rt y se descarga mediante una fuente de corriente interna.

Lectura y limitación de corriente.

Arroz. Organización de la retroalimentación actual.

Amplificador de señal de error.

Arroz. Diagrama de bloques de un amplificador de señal de error.

Arroz. Diagrama del circuito de compensación.

Métodos de bloqueo.

Diagrama de conexión.

El diagrama de conexión más simple para el controlador PWM UC3842 es de naturaleza puramente académica. El circuito es el generador más simple. A pesar de su simplicidad, este esquema funciona.

Arroz. El diagrama de conexión más simple 384x.

Como se puede ver en el diagrama, para que funcione el controlador PWM UC3842, solo se requiere un circuito RC y energía.

Diagrama de conexión del controlador PWM del controlador PWM UC3842A, usando el ejemplo de una fuente de alimentación de TV.

Arroz. Diagrama de alimentación para UC3842A.

Esquema de conexión del controlador PWM del controlador PWM UC3843, usando el ejemplo de la fuente de alimentación del enrutador D-Link, JTA0302E-E.

Arroz. Diagrama de alimentación para UC3843.

Fuente de alimentación basada en el controlador PWM UC3842. El diagrama no pretende repetirse, sino que tiene únicamente fines informativos.

Arroz. Diagrama de conexión estándar de la hoja de datos (el diagrama ha sido ligeramente modificado para una mejor comprensión).

Reparación de fuente de alimentación basada en PWM UC384X.

Comprobación mediante una fuente de alimentación externa.

Arroz. Simulación del funcionamiento del controlador PWM.

El funcionamiento se comprueba sin desoldar el microcircuito de la fuente de alimentación. ¡Antes de realizar el diagnóstico es necesario desconectar la alimentación de la red de 220V!

Comprobación de la referencia de tensión interna.

ExamenUVLO

Comprobación del funcionamiento del generador y circuitos externos del generador.

Necesitará un osciloscopio para comprobarlo. Debería haber una “sierra” estable en el pin 4 (Rt/Ct).

Comprobación de la señal de control de salida.

Arroz. Funcionamiento del UC384x con circuitos de retroalimentación deshabilitados.

Arroz. Un ejemplo de señales reales al simular el funcionamiento de un controlador PWM.

El artículo proporcionará una descripción, principio de funcionamiento y diagrama de conexión del UC3842. Este es un microcircuito que es un controlador de ancho de pulso. Ámbito de aplicación: en convertidores DC-DC. Con la ayuda de un microcircuito, puede crear un convertidor de voltaje de alta calidad que puede usarse en fuentes de alimentación para varios equipos.

Asignación de pines del microcircuito (breve descripción general)

Primero debes considerar el propósito de todos los pines del microcircuito. La descripción del UC3842 es la siguiente:

El voltaje requerido para la retroalimentación se aplica a la primera salida del microcircuito. Por ejemplo, si reduce el voltaje a 1 V o menos, el tiempo de pulso en el pin 6 comenzará a disminuir significativamente.
El segundo resultado también es necesario para generar retroalimentación. Sin embargo, a diferencia del primero, se le debe aplicar un voltaje de más de 2,5 V para reducir la duración del pulso. Esto también reduce la potencia.
Si se aplica un voltaje de más de 1 V al tercer pin, los pulsos dejarán de aparecer en la salida del microcircuito.
Se conecta una resistencia variable al cuarto pin; con su ayuda puede configurar la frecuencia del pulso. Un condensador electrolítico está conectado entre este terminal y tierra.
La quinta conclusión es general.
Los pulsos PWM se eliminan del sexto pin.
El séptimo pin está destinado a conectar energía en el rango de 16...34 V. Protección contra sobretensiones incorporada. Tenga en cuenta que el microcircuito no funcionará con voltajes inferiores a 16 V.
Para estabilizar la frecuencia del pulso, se utiliza un dispositivo especial que suministra +5 V al octavo pin.

Antes de considerar diseños prácticos, es necesario estudiar detenidamente la descripción, el principio de funcionamiento y los diagramas de conexión del UC3842.

¿Cómo funciona el microcircuito?

Ahora necesitamos considerar brevemente el funcionamiento del elemento. Cuando aparece un voltaje CC de +5 V en el octavo tramo, se inicia el generador OSC. Se suministra un pulso positivo de corta duración a las entradas de disparo RS y S. Luego, después de que se da un pulso, el disparador cambia y aparece cero en la salida. Tan pronto como el pulso OSC comience a caer, el voltaje en las entradas directas del elemento será cero. Pero aparecerá uno lógico en la salida inversora.

Esta unidad lógica permite que el transistor se encienda, de modo que la corriente eléctrica comience a fluir desde la fuente de energía a través del circuito colector-emisor hasta el sexto pin del microcircuito. Esto muestra que habrá un pulso de apertura en la salida. Y se detendrá sólo cuando se aplique un voltaje de 1 V o superior al tercer pin.

¿Por qué necesitas revisar el microcircuito?

Muchos radioaficionados que diseñan e instalan circuitos eléctricos compran piezas al por mayor. Y no es ningún secreto que los lugares de compras más populares son las tiendas online chinas. El coste de los productos allí es varias veces menor que en los mercados de radio. Pero también hay muchos productos defectuosos. Por lo tanto, es necesario saber cómo probar el UC3842 antes de comenzar a construir el circuito. Esto evitará desoldaduras frecuentes de la placa.

¿Dónde se utiliza el chip?

A menudo, se utiliza un microcircuito para ensamblar fuentes de alimentación para monitores modernos. Se utilizan en televisores y monitores de escaneo en línea. Se utiliza para controlar transistores que funcionan en modo de conmutación. Pero los elementos fallan con bastante frecuencia. Y la razón más común es una avería del trabajador de campo, que está controlado por un microcircuito. Por lo tanto, al diseñar o reparar una fuente de alimentación usted mismo, es necesario diagnosticar el elemento.

Lo que necesitas para diagnosticar fallas.

Cabe señalar que el UC3842 encontró aplicación exclusivamente en la tecnología de convertidores. Y para el funcionamiento normal de la fuente de alimentación, es necesario asegurarse de que el elemento esté funcionando. Necesitará los siguientes dispositivos para el diagnóstico:

Ohmímetro y voltímetro (el multímetro digital más simple servirá).
Osciloscopio.
Fuente de alimentación estabilizada de corriente y tensión. Se recomienda utilizar unos regulables con una tensión máxima de salida de 20..30 V.

Si no tiene ningún equipo de medición, la forma más sencilla de realizar un diagnóstico es verificar la resistencia en la salida y simular el funcionamiento del microcircuito cuando funciona con una fuente de alimentación externa.

Comprobación de la resistencia de salida

Uno de los principales métodos de diagnóstico es medir el valor de resistencia en la salida. Podemos decir que esta es la forma más precisa de determinar averías. Tenga en cuenta que en caso de avería del transistor de potencia, se aplicará un pulso de alto voltaje a la etapa de salida del elemento. Por esta razón, el microcircuito falla. En la salida, la resistencia será infinitamente grande si el elemento funciona correctamente.

La resistencia se mide entre los terminales 5 (tierra) y 6 (salida). El dispositivo de medición (óhmetro) se conecta sin requisitos especiales: la polaridad no importa. Se recomienda desoldar el microcircuito antes de iniciar el diagnóstico. En caso de avería, la resistencia será igual a varios ohmios. Si mide la resistencia sin soldar el microcircuito, es posible que suene el circuito puerta-fuente. Y no olvide que en el circuito de alimentación del UC3842 hay una resistencia constante, que está conectada entre tierra y salida. Si está presente, el elemento tendrá una resistencia de salida. Por lo tanto, si la resistencia de salida es muy baja o igual a 0, entonces el microcircuito está defectuoso.

Cómo simular el funcionamiento de un microcircuito.

Al simular la operación, no es necesario soldar el microcircuito. Pero asegúrese de apagar el dispositivo antes de comenzar a trabajar. Verificar el circuito en el UC3842 consiste en aplicarle voltaje desde una fuente externa y evaluar el funcionamiento. El procedimiento de trabajo se ve así:

La fuente de alimentación está desconectada de la red eléctrica de CA.
Desde una fuente externa se suministra un voltaje superior a 16 V al séptimo pin del microcircuito, en este momento el microcircuito debería arrancar. Tenga en cuenta que el chip no comenzará a funcionar hasta que el voltaje sea superior a 16 V.
Con un osciloscopio o un voltímetro, debe medir el voltaje en el octavo pin. Debería ser +5 V.
Asegúrese de que el voltaje en el pin 8 sea estable. Si reduce el voltaje de la fuente de alimentación por debajo de 16 V, la octava salida perderá corriente.
Usando un osciloscopio, mida el voltaje en el cuarto pin. En caso de que el elemento esté funcionando, habrá pulsos en forma de diente de sierra en el gráfico.
Cambie el voltaje de la fuente de alimentación, mientras que la frecuencia y amplitud de la señal en el cuarto pin permanecerán sin cambios.
Compruebe con un osciloscopio si hay pulsos rectangulares en el sexto tramo.

Solo si todas las señales anteriores están presentes y se comportan como deberían, podemos hablar sobre el estado del microcircuito. Pero se recomienda verificar la capacidad de servicio de los circuitos de salida: un diodo, resistencias, un diodo zener. Con la ayuda de estos elementos se generan señales para la protección actual. Fallan cuando se rompen.

Cambiar fuentes de alimentación en un chip

Para mayor claridad, debe considerar la descripción del funcionamiento de la fuente de alimentación en el UC3842. Se empezó a utilizar en electrodomésticos en la segunda mitad de los años 90. Tiene una clara ventaja sobre todos los competidores: el bajo costo. Además, la fiabilidad y la eficiencia no son inferiores. Para construir uno completo, prácticamente no se requieren componentes adicionales. Todo se hace mediante los elementos "internos" del microcircuito.

El elemento se puede fabricar en uno de dos tipos de carcasa: SOIC-14 o SOIC-8. Pero a menudo puedes encontrar modificaciones realizadas en paquetes DIP-8. Cabe señalar que los últimos números (8 y 14) indican el número de pines del microcircuito. Es cierto que no hay muchas diferencias: si el elemento tiene 14 pines, simplemente se agregan pines para conectar tierra, potencia y la etapa de salida. En el microcircuito se incorporan fuentes de alimentación estabilizadas de tipo pulso con modulación PWM. Se requiere un transistor MOS para amplificar la señal.

Encendiendo el chip

Ahora debemos considerar la descripción, el principio de funcionamiento y los circuitos de conexión del UC3842. Las fuentes de alimentación generalmente no indican los parámetros del microcircuito, por lo que es necesario consultar literatura especial: hojas de datos. Muy a menudo se pueden encontrar circuitos diseñados para funcionar con una red de corriente alterna de 110-120 V. Pero con unas pocas modificaciones se puede aumentar la tensión de alimentación a 220 V.

Para ello, se realizan los siguientes cambios en el circuito de alimentación del UC3842:

Se reemplaza el conjunto de diodos, que se encuentra en la entrada de la fuente de alimentación. Es necesario que el nuevo puente de diodos funcione con un voltaje inverso de 400 V o más.
Se reemplaza el capacitor electrolítico, que se ubica en el circuito de potencia y sirve como filtro. Instalado después del puente de diodos. Es necesario instalar uno similar, pero con una tensión de funcionamiento de 400 V y superior.
El valor nominal en el circuito de alimentación aumenta a 80 kOhm.
Compruebe si el transistor de potencia puede funcionar con un voltaje entre el drenaje y la fuente de 600 V. Se pueden utilizar transistores BUZ90.

El artículo se muestra en UC3842. Tiene una serie de características que deben tenerse en cuenta a la hora de diseñar y reparar fuentes de alimentación.

Características del microcircuito.

Si hay un cortocircuito en el circuito del devanado secundario, cuando los diodos o condensadores se estropean, la pérdida de electricidad en el transformador de impulsos comienza a aumentar. También puede resultar que no haya suficiente voltaje para el funcionamiento normal del microcircuito. Durante el funcionamiento, se escucha un característico sonido metálico que proviene del transformador de impulsos.

Teniendo en cuenta la descripción, el principio de funcionamiento y el diagrama de conexión del UC3842, es difícil ignorar las características de reparación. Es muy posible que la causa del comportamiento del transformador no sea una avería en su devanado, sino un mal funcionamiento del condensador. Esto sucede como resultado de la falla de uno o más diodos que están incluidos en el circuito de alimentación. Pero si se produce una avería del transistor de efecto de campo, es necesario cambiar completamente el microcircuito.

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