Как проверить ШИМ контроллер мультиметром и с применением тестера радиодеталей

Широтно–импульсные преобразователи являются конструктивной частью импульсных блоков питания электронных устройств. Разберем, как проверить ШИМ контроллер с применением мультиметра, на примере материнской платы компьютера.

Проверка на материнской плате

Итак, при включении питания платы, срабатывает защита. В первую очередь, необходимо проверить мультиметром сопротивление плеч стабилизатора.

Для этих целей также может быть использован тестер радиодеталей. Если одно из них показывает короткое замыкание, то есть, измеренное сопротивление составляет меньше 1 Ома, значит, пробит один из ключевых полевых транзисторов.

Выявление пробитого транзистора в случае, если стабилизатор однофазный, не составляет труда – неисправный прибор при проверке мультиметром показывает короткое замыкание. Если схема стабилизатора многофазная, а именно так питается процессор, имеет место параллельное включение транзисторов. В этом случае, определить поврежденный прибор можно двумя путями:

  1. произвести демонтаж транзистора и проверить мультиметром сопротивление между его выводами на предмет пробоя;
  2. не выпаивая транзисторы, замерить и сравнить сопротивление между затвором и истоком в каждой из фаз преобразователя. Поврежденный участок определяется по более низкому значению сопротивления.

Второй способ работает не во всех случаях. Если пробитый элемент определить не удалось, придется все же выпаять транзистор.

Далее производится замена поврежденного транзистора, а также, установка на место всех выпаянных в процессе диагностики радиоэлементов. После этого можно попытаться запустить плату. Первое включение после ремонта лучше выполнить, сняв процессор и выставив соответствующие перемычки. Если первый запуск был успешным, можно проводить тест с нагрузкой, контролируя температуру мосфетов.

Неисправности ШИМ контроллера могут проявляться так же, как и пробой мосфетов, то есть уходом блока питания в защиту. При этом проверка самих транзисторов на пробой результата не дает. Кроме этого, следствием нарушения функций ШИМ контроллера может быть отсутствие выходного напряжения или его несоответствие номинальной величине. Для проверки ШИМ контроллера следует вначале изучить его даташит. Наличие высокочастотного напряжения в импульсном режиме, при отсутствии осциллографа, можно определить, используя тестер кварцев на микроконтроллере.

Признаки неисправности, их устранение

Перейдем к рассмотрению конкретных признаков неисправностей ШИМ контроллера.

Остановка сразу после запуска

Импульсный модулятор запускается, но сразу останавливается. Возможные причины: разрыв цепи обратной связи; блок питания перегружен по току; неисправны фильтровые конденсаторы на выходе. Поиск проблемы: осмотр платы, поиск видимых внешних повреждений; измерение мультиметром напряжения питания микросхемы, напряжения на ключах (на затворах и на выходе), на выходных емкостях. В режиме омметра мультиметром надо измерить нагрузку стабилизатора, сравнить с типовым значением для аналогичных схем.

Импульсный модулятор не стартует

Возможные причины: наличие запрещающего сигнала на соответствующем входе. Информацию следует искать в даташите соответствующей микросхемы. Неисправность может быть в цепи питания ШИМ контроллера, возможно внутренне повреждение в самой микросхеме. Шаги по определению неисправности: наружный осмотр платы, визуальный поиск механических и электрических повреждений. Для проверки мультиметром делают замер напряжений на ножках микросхемы и проверку их соответствия с данными в даташит, в случае необходимости, надо заменить ШИМ контроллер.

Проблемы с напряжением

Выходное напряжение существенно отличается от номинальной величины. Это может происходить по следующим причинам: разрыв или изменение сопротивления в цепи обратной связи; неисправность внутри контроллера. Поиск неисправности: визуальное обследование схемы; проверка уровней управляющих и выходных напряжений и сверка их значений с даташит. Если входные параметры в норме, а выход не соответствует номинальному значению – замена ШИМ контроллера.

Отключение блока питания защитой

При запуске широтно-импульсного модулятора, блок питания отключается защитой. При проверке ключевых транзисторов короткое замыкание не обнаруживается. Такие симптомы могут свидетельствовать о неисправности ШИМ контроллера или драйвера ключей. В этом случае нужно произвести замер сопротивлений между затвором и истоком ключей в каждой фазе. Заниженное значение сопротивления может указывать на неисправность драйвера. При необходимости делается замена драйверов.

evosnab.ru

Блок питания стиральной машины Индезит, Самсунг, LG, Аристон

Блок питания обеспечивает подачу напряжения в 5 вольт процессору. Его трансформатор расположен за входной колодкой. Для ремонта его достаточно легко достать.

LG и Samsung

С 2009 года машины LG и Samsung начали производиться с участием корпорации Flextronics. В блоках питания стиральных машин LG и Самсунг используется понижающий трансформатор с первичной обмоткой 230 вольт и вторичной – 12 вольт.

Блок управления

Принцип получения 5 вольт у машин Самсунг и LG:

  • вторая обмотка снимает 12 вольт AC;
  • 12 вольт DC снимаются с выпрямителя, образованного диодным мостом;
  • вторичная обмотка заземлена с двух сторон с помощью двух резисторов 33 к;
  • в конце диодного моста расположен диод, он не участвует в процессе преобразования напряжения;
  • в RC-цепи стоит конденсатор 2,2 мФ, фильтр этой цепи снижает пульсации;
  • 12 вольт преобразуются в 5 через стабилизатор L7805;
  • завершает цепочку фильтр с электролитическим конденсатором 470 мкФ.

Блок питания

Выходящие 5 вольт обеспечивают работу стиральной машины Самсунг и LG.

Блок питания, к сожалению, требует ремонта или замены чаще, чем того хотелось бы. Его необходимо проверить первым, если стиральная машина Самсунг или LG отказывается включаться. Тестируем:

ПараметрНормаНеисправная деталь
Напряжение, выпускаемое второй обмоткой трансформатора.12 вольтТрансформатор
DC при поступлении в стабилизатор.12 вольтКонденсатор 2,2 мФ или выпрямитель
DC на выходе из стабилизатора.5 вольтМикросхема стабилизатора L7805 или конденсатор 470 мкФ

Ariston и Indesit

Используют импульсные блоки питания. Они имеют меньший размер по сравнению с блоками питания LG и Samsung. Несмотря на то, что производятся они, как правило, на базе Flextronics, схема у Ariston и Indesit принципиально отличается.

Импульсный источник питания электронных модулей стиральных машин

У машины Индезит/Аристон в начале цепи такого блока находится варистор. Далее напряжение проходит через конденсаторы, резисторы, выпрямитель. После выпрямления оно нарезается импульсами.

Визуально неисправность будет находиться на плате или внутри микросборки. Это могут быть транзисторы, симисторы или тиристоры. Ремонт может также потребоваться защите от коллизий.

Indesit

Изучение микросхемы TNY 264 PN, главной детали импульсного блока у Индезит/Аристон, потребует значительного времени. Суть ее работы заключается в следующем:

  • первая обмотка заземлена через микросхему;
  • импульсы генерируются встроенным импульсным источником питания 5,8 вольт;
  • вторичные обмотки у трансформатора 12 и 5 вольт DC;
  • вывод BP обеспечивает бесперебойное питание встроенному импульсному источнику;
  • вывод EN/UV разрешает вход и отслеживает нестабильность;
  • S – для заземления внутренних полупроводников;
  • HV RTN замыкает напряжение по первой обмотке.

Такая микросхема защищена от перегрузки, самостоятельно подает импульсы трансформатору и тестирует выходы.

Модуль стиральной машины

В случае неисправности имульсного блока питания машины Индезит/Аристон потребуется тщательное изучение всех участков микросхем. Целесообразно найти их описания. Схемы блоков питания стиральных машин, как правило, доступны на сайтах производителей или их сервисной технической поддержки, в нашем случае Ariston и Indesit. Зачастую схемы отдельных моделей можно найти по производителю Flextronics.

Перед демонтажем отдельных деталей стиральной машины полезным будет сделать фото крупным планом, чтобы впоследствии не возникло вопросов, откуда взялись те или иные части, и куда что вставлять.

Блок управления

Внешне блок питания можно определить по подведенному питанию и трансформатору (или двум). Он отсоединяется. При работе с электроникой стиральной машины по возможности используйте антистатические аксессуары и одежду (перчатки, напульсники, сапоги).

1stiralnaya.ru

Импульсный БП 5В, 1,5А на TNY264P.

Импульсный БП 5В, 1,5А на TNY264P.

А не пойти ли мне на работу подумал я в один из будних дней и не пошел, а чтобы не терять время зря, решил продолжить тему обратноходовых преобразователей напряжения, на основе микросхем фирмы Power Integrations (USA) TinySwitch-II www.powerint.com; www.powerint.ru. Попытаюсь подробнее рассмотреть семейство микросхем (в дальнейшем МС, прошу не путать, с маркировкой каких либо радиоэлементов) TinySwitch-II.

Схема снижения ВЧ-помех (Jitter).

За последнее время МС этого семейства достигли огромной популярности, их можно встретить в DVD-плеерах, DSL-модемах, зарядно-питающих устройствах, ждущих блоках питания и т. д. И собственно на радиорынках они уходят с огромной скоростью, в чём я лично убедился, когда мне понадобилась TNY264 в SMD корпусе.

Преимущества МС заключается в предельно простом управлении. Так, для того чтобы стабилизировать напряжение, оказывается вовсе не нужен ШИМ. Поддержание выходного напряжения происходит в режиме вкл/выкл, по выводу EN/UV. Это, конечно, не самая лучшая идея, так во время работы тр-тор такого преобразователя "поёт". Звук, издаваемый тр-ром похож на свист, если блок работает на холостом ходу, и на высокочастотный шум, если нагрузка блока приближается к максимальной. По этой причине после своей первой сборки такого блочка, в последующих конструкциях к намотке и изготовлению тр-тора стал относиться более серьёзно.

А вот собственно схема блока питания, о котором речь пойдёт ниже:

Основные параметры:
Напряжение питания AC: 195...265В;
Максимальная мощность, развиваемая на выходе: 7,5Вт;
Напряжение DC выхода: 5В;
Максимальный ток выхода: 1,5А;
Рабочая частота преобразователя: 132кГц+6%;
КПД источника, не менее: 84%;
Мощность потребляемая от сети на холостом ходу: около 50мВт;

Как видно из схемы, можно выделить основные узлы блока: 1. Выпрямитель сетевого напряжения: TR1, F1, BR1, C1, C2. 2. Фильтр подавления ВЧ-помех: C1, C2, DR1, DR2. Использование двух отдельных дросселей позволяет избавиться от синфазных и дифференциальных составляющих помехи одновременно. 3. MC TNY264 - сердце блока. 4. Снаббер D1, R1, C4. 5. Резистор R2 задающий максимальное значение напряжения сети. 6. Цепь BIAS: R3, R4, C5, D1 в дальнейшем эта цепочка будет рассмотрена более подробно. 7. Цепь выпрямления выходного напряжения: D3, C6, C7, DR3. 8. Цепь стабилизации и гальванической развязки обратной связи: ZD1, R5, R6, U1.

Эта схема была успешно опробована и в данный момент превосходно работает в качестве источника питания для такой недешевой вещицы как USB-HDD, смотрите на рисунке (более подробно фотографии можно просмотреть здесь).

Вообще-то на рисунке блок питания имеет ещё два дополнительных выхода на 3 и 9В. Домотать обмоток на тр-тор можно столько, сколько позволит Ваше терпение, габарит каркаса и количество свободных выводов на каркасе. Конечно учитывая, что суммарная потребляемая мощность со всех, либо одного выхода не должна превышать значение в 7,5Вт для данной конструкции.

Теперь, пожалуй, затронем цепочку BIAS (на схеме выделена красным цветом) - R3, R4, C5, D1. Сразу обрадую Вас, что её можно и вовсе не ставить, как говорилось выше, внутри МС уже предусмотрена схема запуска от высокого входного напряжения. Потребляемая мощность блока на холостом ходу без этой цепочки, равна примерно 250 мВт, а с цепью смещения примерно 50 мВт. Если разобраться, эти две величины ничтожны даже по сравнению с миниатюрными стандартными НЧ трансформаторными блоками. Но разница в 5 раз послужила хорошим доводом лично для меня, чтобы в дальнейшем использовать такое схемное решение.

Элемент

Номинал

Примечание

R1

150кОм 1Вт

5%

R2

4,7МОм 0,25Вт

5% (2,2мОм + 2,5мОм можно не ставить)

R3

5,6кОм

5%

R4

4,7

5%

R5

270

5% (подбор)

R6

100

5% (подбор)

C1, C2

4,7мкФx400B

Низкоимпендансный

C3, C5

0,1мкФх50В

Керамика

C4

3300х1кВ

Керамика

C6, C7

470мкФх10В

Низкоимпендансный

Z1

300В 2А

TR1

33Ом

NTC

U1

PC817

D1

1N4937, UF4005

1А 600В

D2

1N4148

D3

IR0416L

5A шоттки

DA1

TNY246P

F1

0,5А 250В

DR1, DR2

47мкГн 0,3А

Можно не ставить

DR3

3,3мкГн 3А

Можно не ставить

ZD1

1N5229, BZX79C4V3

4,3B 20мА; 5мА

BR1

RB157

Любой другой - >0,5А >400В

Хочу сделать пару заметок относительно элементов. Во-первых, выбирая один или другой тип стабилитрона, следует учесть, что, токи, при которых они выполняют условия стабилизации. Определяются резисторами R5, R6. В данном случае они годятся для последнего указанного стабилитрона. Диод шоттки указан слишком большой мощности - что нашёл, то и поставил. По поводу подрегулировки выходного напряжения отправлю Вас, на ранее описанный мной блок питания на МС TOP247Y.

Намотку трансформатора производи на каркасе, предназначенном для магнитопровода E16/8/5 (EF16) 2500-й проницаемости. W1 - 158 витков провода 0,13мм ПЕЛ, ПЕВ, ПЕВ-2. W2 - 15 вит. аналогичного провода. W3 - 6 вит. провода аналогичных марок, 2-мя сложенными вместе, диаметром 0,25мм. Между обмотками прокладываем по слою лакоткани. Для уменьшения шумности трансформатора, каждый намотанный слой провода можно 2 - 3 раза покрыть цапонлаком. После такого покрытия, следует каждый слой в течении 10 минут хорошенько просушить.
В магнитопровод трансформатора следует ввести зазор длиной 0,156 мм (расчетная величина). Поэтому, недолго думая, проклеивая тр-тор, в крайние стыки сердечника подкладываем обмоточный провод, который использовали при намотке обмотки W1. Перед проклейкой стыков, на центральный наносим по капле клея, чтобы заделать внутренний зазор. Вообще, использование в качестве клея цапонлака, позволяет в случае неудачи, очень легко разобрать тр-тор, просто подержав его в каком-нибудь растворителе. Для общего развития, смотрим рисунок:

Ну а теперь поговорим о том, что ещё можно изменить в схемном решении. Схемы я брал из даташитов или другой литературы с описанием МС-ем TinySwitch-II, и они перетерпели незначительные изменения. В первую очередь, переделаем цепь стабилизации и гальванической развязки, таким образом, что получим стабилизатор тока и напряжения одновременно.

Первая схема, пожалуй, самая простая, здесь в обычном режиме, когда ток на выходе сравнительно мал, происходит ограничение выходного напряжения благодаря цепочке ZD - R2 - R3. Как только лимит тока достигнет значения, при котором на R1 выделится достаточно напряжения (1В) чтобы запитать диод оптопары, преобразователь начнёт переходить в режим ограничения выходного тока. Таким образом, выход можно и вовсе закоротить и схема блока не будет работать в режиме авторестарта, как это происходило бы в 7,5Вт-ном блоке. Вторая схема более сложная, здесь более чётко разделены, цепь стабилизации напряжения и цепь токоограничения. Преимущество схемы в том, что напряжение, выделенное на R7 усиливается транзистором. Кроме того на R7 требуется меньше напряжение чтобы открыть транзистор (0,6В), а значит и требуемая мощность резистора почти в 2 раза меньше, чем в схеме а). Лично мной была опробована схема в б) варианте. Такие решения можно использовать при постройке зарядных устройств для аккумуляторов.

На все вопросы постараюсь ответить на форуме.
Дерзайте, удачи в паянии!!!


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

www.radiokot.ru

TNY264GN POWER INTEGRATIONS - PMIC TNY264G | TME

Страна AlbaniaAlgeriaAmerican Minor Outlying IslandsAmerican SamoaAmerican Virgin IslandsAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBlueBoliviaBonaire, Saint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBotswanaBouvet IslandsBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBritish Virgin IslandsBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurmaBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslndCoconut IslandsColombiaComorosCook IslandsCosta RicaCroatiaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuyanaFrench PolynesiaFrench S.TerritGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuyanaHaitiHeard and McDonald IslandsHondurasHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKosovoKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLesothoLiberiaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauretaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandsNorth Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairn IslandsPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint MartinSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Maarten (Dutch part)SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSouth AfricaSouth Georgia and the Southern Sandwich IslandsSouth KoreaSpainSri LankaSt. LuciaSt. Pierre and MiquelonSt. Vincent and the GrenadinesSurinameSvalbardSwazilandSwedenSwitzerlandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTogoTokelau IslandsTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUruguayUSAUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaVietnamWallis and Futuna IslandsWest SaharaZambiaГонконг, КитайСербияЧерногория

Язык РусскийEnglish

www.tme.eu

Импульсный БП 5В, 1,5А на TNY264P. CAVR.ru

Схема снижения ВЧ-помех (Jitter).

За последнее время МС этого семейства достигли огромной популярности, их можно встретить в DVD-плеерах, DSL-модемах, зарядно-питающих устройствах, ждущих блоках питания и т. д. И собственно на радиорынках они уходят с огромной скоростью, в чём я лично убедился, когда мне понадобилась TNY264 в SMD корпусе.

Преимущества МС заключается в предельно простом управлении. Так, для того чтобы стабилизировать напряжение, оказывается вовсе не нужен ШИМ. Поддержание выходного напряжения происходит в режиме вкл/выкл, по выводу EN/UV. Это, конечно, не самая лучшая идея, так во время работы тр-тор такого преобразователя "поёт". Звук, издаваемый тр-ром похож на свист, если блок работает на холостом ходу, и на высокочастотный шум, если нагрузка блока приближается к максимальной. По этой причине после своей первой сборки такого блочка, в последующих конструкциях к намотке и изготовлению тр-тора стал относиться более серьёзно.

А вот собственно схема блока питания, о котором речь пойдёт ниже:

Основные параметры:
Напряжение питания AC: 195...265В;
Максимальная мощность, развиваемая на выходе: 7,5Вт;
Напряжение DC выхода: 5В;
Максимальный ток выхода: 1,5А;
Рабочая частота преобразователя: 132кГц+6%;
КПД источника, не менее: 84%;
Мощность потребляемая от сети на холостом ходу: около 50мВт;

Как видно из схемы, можно выделить основные узлы блока: 1. Выпрямитель сетевого напряжения: TR1, F1, BR1, C1, C2. 2. Фильтр подавления ВЧ-помех: C1, C2, DR1, DR2. Использование двух отдельных дросселей позволяет избавиться от синфазных и дифференциальных составляющих помехи одновременно. 3. MC TNY264 - сердце блока. 4. Снаббер D1, R1, C4. 5. Резистор R2 задающий максимальное значение напряжения сети. 6. Цепь BIAS: R3, R4, C5, D1 в дальнейшем эта цепочка будет рассмотрена более подробно. 7. Цепь выпрямления выходного напряжения: D3, C6, C7, DR3. 8. Цепь стабилизации и гальванической развязки обратной связи: ZD1, R5, R6, U1.                                       

                                                         

Вообще-то на рисунке блок питания имеет ещё два дополнительных выхода на 3 и 9В. Домотать обмоток на тр-тор можно столько, сколько позволит Ваше терпение, габарит каркаса и количество свободных выводов на каркасе. Конечно учитывая, что суммарная потребляемая мощность со всех, либо одного выхода не должна превышать значение в 7,5Вт для данной конструкции.

Теперь, пожалуй, затронем цепочку BIAS (на схеме выделена красным цветом) - R3, R4, C5, D1. Сразу обрадую Вас, что её можно и вовсе не ставить, как говорилось выше, внутри МС уже предусмотрена схема запуска от высокого входного напряжения. Потребляемая мощность блока на холостом ходу без этой цепочки, равна примерно 250 мВт, а с цепью смещения примерно 50 мВт. Если разобраться, эти две величины ничтожны даже по сравнению с миниатюрными стандартными НЧ трансформаторными блоками. Но разница в 5 раз послужила хорошим доводом лично для меня, чтобы в дальнейшем использовать такое схемное решение.

Элемент

Номинал

Примечание

R1

150кОм 1Вт

5%

R2

4,7МОм 0,25Вт

5% (2,2мОм + 2,5мОм можно не ставить)

R3

5,6кОм

5%

R4

4,7

5%

R5

270

5% (подбор)

R6

100

5% (подбор)

C1, C2

4,7мкФx400B

Низкоимпендансный

C3, C5

0,1мкФх50В

Керамика

C4

3300х1кВ

Керамика

C6, C7

470мкФх10В

Низкоимпендансный

Z1

300В 2А

TR1

33Ом

NTC

U1

PC817

D1

1N4937, UF4005

1А 600В

D2

1N4148

D3

IR0416L

5A шоттки

DA1

TNY246P

F1

0,5А 250В

DR1, DR2

47мкГн 0,3А

Можно не ставить

DR3

3,3мкГн 3А

Можно не ставить

ZD1

1N5229, BZX79C4V3

4,3B 20мА; 5мА

BR1

RB157

Любой другой - >0,5А >400В

Хочу сделать пару заметок относительно элементов. Во-первых, выбирая один или другой тип стабилитрона, следует учесть, что, токи, при которых они выполняют условия стабилизации. Определяются резисторами R5, R6. В данном случае они годятся для последнего указанного стабилитрона. Диод шоттки указан слишком большой мощности - что нашёл, то и поставил. По поводу подрегулировки выходного напряжения отправлю Вас, на ранее описанный мной блок питания на МС TOP247Y.

Намотку трансформатора производи на каркасе, предназначенном для магнитопровода E16/8/5 (EF16) 2500-й проницаемости. W1 - 158 витков провода 0,13мм ПЕЛ, ПЕВ, ПЕВ-2. W2 - 15 вит. аналогичного провода. W3 - 6 вит. провода аналогичных марок, 2-мя сложенными вместе, диаметром 0,25мм. Между обмотками прокладываем по слою лакоткани. Для уменьшения шумности трансформатора, каждый намотанный слой провода можно 2 - 3 раза покрыть цапонлаком. После такого покрытия, следует каждый слой в течении 10 минут хорошенько просушить. 
В магнитопровод трансформатора следует ввести зазор длиной 0,156 мм (расчетная величина). Поэтому, недолго думая, проклеивая тр-тор, в крайние стыки сердечника подкладываем обмоточный провод, который использовали при намотке обмотки W1. Перед проклейкой стыков, на центральный наносим по капле клея, чтобы заделать внутренний зазор. Вообще, использование в качестве клея цапонлака, позволяет в случае неудачи, очень легко разобрать тр-тор, просто подержав его в каком-нибудь растворителе. Для общего развития, смотрим рисунок:

Ну а теперь поговорим о том, что ещё можно изменить в схемном решении. Схемы я брал из даташитов или другой литературы с описанием МС-ем TinySwitch-II, и они перетерпели незначительные изменения. В первую очередь, переделаем цепь стабилизации и гальванической развязки, таким образом, что получим стабилизатор тока и напряжения одновременно.

Первая схема, пожалуй, самая простая, здесь в обычном режиме, когда ток на выходе сравнительно мал, происходит ограничение выходного напряжения благодаря цепочке ZD - R2 - R3. Как только лимит тока достигнет значения, при котором на R1 выделится достаточно напряжения (1В) чтобы запитать диод оптопары, преобразователь начнёт переходить в режим ограничения выходного тока. Таким образом, выход можно и вовсе закоротить и схема блока не будет работать в режиме авторестарта, как это происходило бы в 7,5Вт-ном блоке. Вторая схема более сложная, здесь более чётко разделены, цепь стабилизации напряжения и цепь токоограничения. Преимущество схемы в том, что напряжение, выделенное на R7 усиливается транзистором. Кроме того на R7 требуется меньше напряжение чтобы открыть транзистор (0,6В), а значит и требуемая мощность резистора почти в 2 раза меньше, чем в схеме а). Лично мной была опробована схема в б) варианте. Такие решения можно использовать при постройке зарядных устройств для аккумуляторов.

www.cavr.ru

Power Integrations, Inc TNY264GN Даташит, TNY264GN PDF, даташитов

Другие PDF  недоступен.
TNY264GN Datasheet PDF :   

Enhanced, Energy Efficient, Low Power Off-line Switcher

Description
TinySwitch-IIintegrates a 700 V power MOSFET, oscillator, high  voltage  switched  current source,  current  limit  and thermal  shutdown  circuitry  onto  a  monolithic  device.  The start-up  and  operating  power  are  derived  directly  from the  voltage  on  the  DRAIN  pin,  eliminating  the  need  for a  bias  winding  and  associated  circuitry.  In  addition,  the TinySwitch-II devices  incorporate  auto-restart,  line  under voltage sense, and frequency jittering. An innovative design
minimizes audio frequency components in the simple ON/OFF control  scheme  to  practically  eliminate  audible  noise  with standard taped/varnished transformer construction. The fully
integrated auto-restart circuit safely limits output power during fault  conditions  such  as  output  short  circuit  or  open  loop, reducing component count and secondary feedback circuitry cost.

Product Highlights
TinySwitch-IIFeatures Reduce System Cost
•  Fully integrated auto-restart for short circuit and open loop fault protection – saves external component costs
•  Built-in circuitry practically eliminates audible noise with ordinary dip-varnished transformer
•  Programmable line under-voltage detect feature prevents power on/off glitches – saves external components
•  Frequency jittering dramatically reduces EMI (~10 dB)
   – minimizes EMI filter component costs
•  132 kHz operation reduces transformer size – allows use of EF12.6 or EE13 cores for low cost and small size
•  Very tight tolerances and negligible temperature variation on key parameters eases design and lowers cost
•  Lowest component count switcher solution
•  Expanded scalable device family for low system cost

Ссылка на страницу (HTML): 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24 


English 한국어 简体中文 日本語 español


ru.datasheetbank.com

Импульсный источник питания 12W на микросхеме TNY278P (TinySwitch-III).

Введение:

Данный документ описывает источник питания с универсальным входом, 12V, 1А, построенный по обратноходовой топологии на базе микросхемы TNY278P (семейство TinySwitch-III, Power Integrations). Документ содержит полную спецификацию на источник питания, его схему, перечень элементов, параметры и конструкцию трансформатора, а также замеры, произведенные во время работы опытного образца.

Внешний вид платы:

Рис.1 Внешний вид печатного узла (сверху).

 

Рис. 2 Внешний вид печатного узла (снизу).

Спецификация на источник питания:

Параметр

Обозначение

Мин.

Норма

Макс.

Ед. Изм.

Вход:

Напряжение

Частота

Потребление на Х/Х (без дополнительной обмотки).

Потребление на Х/Х (с дополнительной обмоткой).

 

Vin

fline

 

 

 

85

47

 

 

 

 

50/60

 

 

 

265

64

0.15

0.05

 

VAC

Hz

W

W

Выход

Выходное напряжение

Выходная пульсация

Выходной ток.

Полная выходная мощность

Продолжительная выходная мощность

 

Vout

Vripple

Iout

 

Pout

 

11

 

1

 

12

 

12

 

 

 

 

 

13

100

 

 

 

 

V

mV

A

 

W

КПД

При полной нагрузке

Среднее требуемое КПД при нагрузке 25%, 50%, 75% и 100% от Pout

 

n

ncec

 

75

71.3

 

%

%

Уровень ЭМИ

Безопасность

Удовлетворяет требованиям:

CISPR22B/EN55022B, IEC950, UL1950 класс 2.

Рабочий температурный диапазон

Tamb

0

_

50

C

Схема источника питания:

Рис. 3 Схема источника питания.

Описание работы схемы:

1) Входной выпрямитель и фильтр.

Переменное напряжение со входа выпрямляется диодами D1-D4. Конденсаторы С1 и С2 фильтруют выпрямленное напряжеие. Дроссель L1 вместе с конденсаторами С1 и С2 формируют П-образный фильтр для подавления дифференциальной помехи со входа.

2) Работа микросхемы TNY278P.

Микросхема TNY278P (U1) включает в себя генератор, контроллер, цепи запуска и защиты, а также мощный MOSFET транзистор.

Один контакт первичной обмотки силового трансформатора T1 подключен к положительному контакту конденсатора С2, когда как другой контакт этой обмотки подключен на пин DRAIN микросхемы U1. При начале рабочего цикла - контроллер отпирает MOSFET транзистор, через обмотку начинает расти ток, запасая энергию в сердечнике трансформатора. Когда ток достигает порогового значения, контроллер запирает MOSFET. Благодаря фазировке обмоток и полярности выпрямительного диода, запасенная в сердечнике энергия через выходной диод переходит в выходной конденсатор. При выключении MOSFET транзистора индукция рассеяния трансформатора провоцирует бросок тока через транзистор. Амплитуда этого броска лимитируется цепью RCD, состоящей из D5, C4 и R2. Резистор R2 ограничивает обратный ток через D5 в момент отпирания MOSFET транзистора.Это позволяет использовать в качестве диода D5 дешевый низкоскоростной диод.

Использую релейный метод управления (вкл/выкл) - U1 пропускае рабочие циклы для управления выходным напряжением на основе сигнала обратной связи на пин EN/UV. Перед тем, как запустить очередной рабочий цикл - микросхема проверяет сигнал на пине EN/UV и принимает решение будет сделан рабочий цикл или нет. Если ток через пин EN/UV меньше 115 uA, следующий рабочий цикл начинается и заказнчивается, когда ток через MOSFET достигает порога ограничения тока. Порог ограничения тока устанавливает контроллер, взависимости от мощности, потребляемой нагрузкой. При снижении потребления тока нагрузкой, соответственно падает порог ограничения.Это гарантирует то, что в любом случае при любой нагрузке рабочая частота будет находиться выше звукового диапазона. Кроме этого, если трансформатор при изготовлении пропитывается лаком, то звуковой шум практически исчезает.

3) Выходное выпрямление и фильтрация.

Диод D7 выпрямляет выход трансформатора T1. Пульсации выходного напряжения сведены к минимуму благодаря использованию Low ESR конденсатора С10. Высокочастотные шумы подавляются фильтром L2 C11.

4) Цепь обратной связи.

Уровень выходного напяжения определяется напряжением на диоде Зенера VR3, R6 и светодиодом оптопары U2. Величина резистора R4 рассчитывается исходя из условий тока через VR3 на уровне 0,5 mA. Резистор R6 ограничивает максимальный ток во время изменения нагрузки. Номиналы R4 и R6 могут быть незначительно изменены для точной подстройки порога выходного напряжения. Когда выходное напряжение превышает выходной порог, светодиод U2 начинает светить, При этом на первичной стороне, фототранзистор U2 открывается и замыкает ток EN/UV на землю. Как говорилось ранее, перед каждым циклом микросхема проверяет уровень тока EN/UV. Если он больше 115 uA - соответственно следующий рабочий цикл пропускается. При таком варьировании рабочих циклов величина выходного наряжения поддерживается на требуемом уровне с хорошей точностью. Если требуется большая точность в установке выходного напряжения, вместо VR1 можно использовать микросхему TL431.

5) Помехоподавление.

Входной Пи фильтр - С1, L1 и C2 снижает уровень дифференциальной помехи. Специальная технология намотки трансформатора (E-Shield) используется, чтобы подавить синфазную помеху. Резистор R2 и конденсатор С4 подавляют высокочастотный "звон" в момент, когда силовой транзистор запирается. Если рассмотреть все вышеописанное и прибавить к этому функцию помехоподавления frequency jitter, то мы получим великолепный характеристики ЭМИ.

6) Выбор уровня ограничения тока.

Применив микросхему семейства TinySwitch-III, мы имеем возможность устанавливать необходимый нам уровень тока через силовой транзистор микросхемы U1. Это делается варьированием номинала конденсатора на пине BP/M (для более полной информации необходимо ознакомиться с документом Datasheet на конкретную микросхему).

- При установке конденсатора номиналом 0.1uF - выбирается стандартный уровень ограничения тока микросхемы. Применяется для обычных мощностей в закрытом адаптере.

- При установке конденсатора номиналом 1uF - уровень ограничения тока понижается, что в свою очередь понижает потери и повышает КПД.

- При установке конденсатора номиналом 10uF - уровень ограничения тока повышается, что увеличивает мощностные характеристики микросхемы (Рекомендуется для применения при открытом корпусном исполнении, либо в закрытом, но если нагрузка источника краткосрочна).

Пример печатной платы источника питания:

Рис.4 Пример PCB печатной платы.

 

Перечень элементов.

Номер

Кол-во

Обозначение

Номинал

Описание

part number

Производитель

1

1

C1

6.8 uF

6.8 µF, 400 V, Electrolytic, (10 x 16)

EKXG401ELL6R8MJ16S

United
Chemi-Con

2

1

C2

22 uF

22 µF, 400 V, Electrolytic, Low
ESR, 901 m., (16 x 20)

EKMX401ELL220ML20S

United
Chemi-Con

3

1

C4

10 nF

10 nF, 1 kV, Disc Ceramic

5HKMS10

Vishay

4

1

C5

2.2 nF

2.2 nF, Ceramic, Y1

440LD22

Vishay

5

1

C7

100 nF

100 nF, 50 V, Ceramic, X7R

B37987F5104K000 / ECUS1h204KBB

Epcos/
Panasonic

6

2

C6,C8*

1 uF

1 µF, 50 V, Electrolytic, Gen.
Purpose, (5 x 11)

EKMG500ELL1R0ME11D

United
Chemi-Con

7

1

C9*

10 uF

10 µF, 50 V, Electrolytic, Gen.
Purpose, (5 x 11)

EKMG500ELL100ME11D

United
Chemi-Con

8

1

C10

1000 uF

1000 µF, 25 V, Electrolytic, Very
Low ESR, 21 m., (12.5 x 20)

EKZE250ELL102MK20S

United
Chemi-Con

9

1

C11

100 uF

100 µF, 25 V, Electrolytic, Very Low
ESR, 130 m., (6.3 x 11)

EKZE250ELL101MF11D

United
Chemi-Con

10

4

D1 D2 D3 D4

1N4007

1000 V, 1 A, Rectifier, DO-41

1N4007

Vishay

11

1

D5

1N4007GP

1000 V, 1 A, Rectifier, Glass
Passivated, 2 us, DO-41

1N4007GP

Vishay

12

1

D6

UF4003

200 V, 1 A, Ultrafast Recovery,
50 ns, DO-41

UF4003

Vishay

13

1

D7

BYV28-200

200 V, 3.5 A, Ultrafast Recovery,
25 ns, SOD64

BYV28-200

Vishay

14

1

F1

3.15 A

3.15 A, 250V,Fast, TR5

3701315041

Wickman

15

2

J1 J4

-

Test Point, Black, Thru-hole mount

5011

Keystone

16

1

J2

-

Test Point, White, Thru-hole mount

5012

Keystone

17

1

J3

-

Test Point, Red, Thru-hole mount

5010

Keystone

18

1

JP1

-

Wire Jumper, Insulated, 24 AWG

KSW24W-0100

OK Indust.

19

1

L1

1 mH

1mH, 350 mA

HTB2-102-281

CUI

20

1

L2

Ferrite Bead

3.5 mm x 7.6 mm, 75 . at 25 MHz,
22 AWG hole, Ferrite Bead

2743004112

Fair-Rite

21

1

R1

1 KOhm

1 k., 5%, 1/4 W, Carbon Film

CFR-25JB-1K0

Yageo

22

1

R2

100 Ohm

100 ., 5%, 1/4 W, Carbon Film

CFR-25JB-100R

Yageo

23

1

R3

47 Ohm

47 ., 5%, 1/8 W, Carbon Film

CFR-12JB-47R

Yageo

24

1

R4

2 KOhm

2 k., 5%, 1/8 W, Carbon Film

CFR-12JB-2K0

Yageo

25

1

R5*

3.6 MOhm

3.6 M., 5%, 1/2 W, Carbon Film

CFR-50JB-3M6

Yageo

26

1

R6

390 Ohm

390 ., 5%, 1/8 W, Carbon Film

CFR-12JB-390R

Yageo

27

1

R7

20 Ohm

20 ., 5%, 1/4 W, Carbon Film

CFR-25JB-20R

Yageo

28

1

R8*

21 KOhm

21 k., 1%, 1/4 W, Metal Film

MFR-25FBF-21K0

Yageo

29

1

RV1

275 VAC

275 V, 45 J, 10 mm, Radial

V275LA10

Littlefuse

30

1

T1

EE25 Core

Bobbin, EE25, Vertical, 10 pins
Complete Assembly

YW-360-02B
SNX-1380
LSPA20544
CWS-T1-EP91
SIL6038

Yih-Hwa
Enterprises
Santronics
LiShin
CWS
Hical

31

1

U1

TNY278P

TinySwitch-III, TNY278P, DIP-8C

TNY278P

Power
Integrations

32

1

U2

PC817A

Optocoupler, 35 V, CTR 80-160%,
4-DIP

ISP817A, PC817X1

Isocom,
Sharp

33

1

VR1

P6KE150A

150 V, 5 W, 5%, TVS, DO204AC
(DO-15)

P6KE150A

Vishay

34

1

VR2

1N5255B

28 V, 500 mW, 5%, DO-35

1N5255B

Microsemi

35

1

VR3

BZX79-B11

11 V, 500 mW, 2%, DO-35

BZX79-B11

Vishay

Трансформатор.

1) Схема электрическая.

Рис.5 Электрическая схема трансформатора.

2) Электрическая спецификация.

Электрическая прочность 1 с., 60Hz, с пинов 1-5 на пины 6-10. 3000 VAC
Индуктивность первичной обмотки Пины 1-3, все обмотки разомкнуты, на 100 KHz, 0.4VRMS. 1050uH, +/- 10%
Резонансная частота Пины 1-3, все обмотки разомкнуты. 500 KHz (Мин.)
Индукция рассеяния первичной обмотки Пины 1-3, пины 6-8 закорочены, на 100 KHz, 0.4VRMS. 50 uH (Макс.)

3) Схема построения трансформатора.

Рис. 6 Схема построения трансформатора.

Диаграммы работы источника питания.

1) КПД

Рис.7 Зависимость КПД от выходного тока, комнатная температура, 60 Hz.

Для справки - с 1 июля 2006 года в США все выпускаемые и продаваемые источники питания должны соответствовать стандартам, установленным организацией СЕС (California Energy Comission) - Калифорнийской комиссией по энергетике, которая определяет тенденции развития энергетики США.

По требованиям СЕС - Среднее КПД источника питания по 4м замерам (25%,50%,75%,100% от максимальной мощности) должен быть равен или выше 71.3%.

По проделанным замерам ИП на микросхеме TNY278P:

Процент от полной нагрузки

КПД (%)

 

115 VAC

230 VAC

25

75

74.5

50

78.5

78.8

75

78.8

78.5

100

78

79.1

Среднее значение КПД

77,6

77,7

Требования СЕС

71,3

Как мы можем видеть, КПД источника питания на базе микросхемs TNY278P (Power Integrations) - полностью удовлетворяет требованиям СЕС и следовательно имеет право на производство и продажу на рынке США.

2) Потребление источника питания на холостом ходу (Резистор R8 - не установлен).

Рис. 8 Зависимость потребляемой мощности на холостом ходу от входного напряжения, комнатная температура, 60Hz.

3) Потребление источника питания на холостом ходу (Резистор R8 - установлен).

Рис.9 Зависимость потребляемой мощности на холостом ходу от входного напряжения, комнатная температура, 60Hz.

4) Зависимость выходной мощности от входной мощности в 1,2,3 Вт.

Рис.10 Зависимость выходной мощности от входного напряжения (при Pin=1,2,3W).

5) Нестабильность выходного напряжения.

Рис. 11 Нестабильность выходного напряжения, комнатная температура.

6) Тепловые характеристики.

Температура замерялась с помощью Т-образных термопар. Термопары были подсоединены на пин SOURCE миросхемы U1 и на катод выходного выпрямительного диода. Кроме этого другие 2 термопары были приклеены к корпусу выходного конденсатора и на поверхность обмоток трансформатора T1.

Источник питания был помещен в короб для предотвращения движения воздуха. Короб был помещен в термошкаф. Температура внутри шкафа установлена в 50С. Замеры были проведены после 1 часа работы источника питания.

Температура (С).

Элемент

85 VAC

265 VAC

Окружающая среда

50

50

TNY278P (U1)

96,1

92,8

Трансформатор (T1)

77,8

80

Выходной выпрямитель (D7)

101

100

Выходной конденсатор (С10)

68,2

66,8

Рис.12 Тепловая карта работы ИИП.

Автор документа - Департамент по применению Power Integrations.

Более подробную информацию вы можете узнать, прочитав оригинал.

Перевел и подготовил - Бандура Геннадий (Bandura (at) macrogroup.ru).

Менеджер по направлению Power Integrations

Компания Макро Групп (Эксклюзивный дистрибьютор Power Integrations на территории России и СНГ).

www.macrogroup.com

www.qrz.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *