Взаимозаменяемость ШИМ-контроллеров в цепях питания.


При ремонте различной радиоаппаратуры порой бывает необходимо заменить некоторые небольшие, но сложные микросхемы, вышедшие из строя, такие как ШИМ-контроллеры, но оригинальных радиодеталей нет. И купить их тоже  проблематично. Вот тогда и приходится искать аналоги — заменители оригинальных ШИМ. В последнее время этим приходится заниматься всё чаще, и чаще. Всё это побудило меня собрать в интернете информацию о взаимозаменяемости микросхем в одном месте.

Перед тем как начать описывать ШИМ-ы надо всё-таки внести какую-то ясность.
Понятия «аналог» и «взаимозаменяемо» не есть одно и то же.
Аналог подразумевает полное функциональное и выводное совпадение (так сказать, но-га-вно-гу). Например, разные фирмы могут выпускать один и тот же прибор, но под разными названиями.
Взаимозаменяемость — более широкое понятие. Например, некоторые приборы почти совпадают по цоколёвке (скажем, отличаются одним из выводов функционально), но могут использоваться для взаимной замены там, где этот вывод не используется.
Хотелось бы точности — чтобы было ясно, о чём идёт речь в каждом пункте данной записи: где о взаимозаменяемости, а где приводятся аналоги. И там, где приборы не являются полными аналогами, я буду указывать: «взаимозаменяемо там-то и там-то».

1.
RT8207GQW DDRII/DDRIII Memory Power Supply Controller
и
TPS51116RG DDR, DDR2 and DDR3 Memory Power Solution Synch Buck Controller
Взаимозаменяемы (источник: — схема ZG5 (AO110/150), стр. 30)

отличие: — у RT8207 12 вывод — TON The pin is used to set the UGATE on time through a pull-up resistor connecting to VIN (R = 620k), а у TPS51116RG — не используется.
DDR-II — полная взаимозамена (с учетом 12 вывода)
DDR-III — Если в схеме 9-й вывод включен через «FB Resistors RUP= RDOWN=75 kΩ» то делать ничего не надо, обратить внимание только на 12-й вывод.
Если 9-й вывод подключен на землю, а менять хотим с RT8207GQW на TPS51116RG, то нужно 9-й вывод отключить от GND и организовать «FB Resistors RUP= RDOWN=75 kΩ» (иначе получим на выходе не 1,5 в, а 2,5!!).
Если менять наоборот, сTPS51116RG на RT8207GQW, то 9-й вывод можно просто закоротить на землю, или нижний резистор заенить на 0 (перемычку).
Ставилось на самсунге R469 (ddr2) tps51116 вместо rt8207b с учётом всех рекомендаций. НЕ РАБОТАЕТ! Поставили rt8207b, всё работает. Так что не везде подходит, а на некоторых самсунгах подходит надо только 18 (GND) c 17(sc_gnd) соеденить.

2.
RT8205B, RT8223B (DS=CC), TPS51123, TPS51125 — аналоги.
В ноутбуке Toshiba Satellite A660, A665 — Compal LA-6062P (REV.2.0 — NWQAA Marseille 10G) — по схеме стоит RT8205B, на плате TPS51125.
TPS51123 спокойно заменяется на TPS51125 — полет нормальный, последняя в продаже встречаются чаще, чем указанные выше.
Отличия все же есть. Подозреваю,что обратная замена на RT8205 не всегда возможна.
TPS51125 с успехом заменяется на TPS51123, только нужно с 8 вывода кинуть перемычку на 18 вывод.

3.
ISL6237, RT8206B, TPS51427, TPS51427A — взаимозаменяемы между собой.
По схеме Acer Aspire 5742G — Compal LA-5893P (r1.0) стоит RT8206B и в тоже время некоторые сигналы отмечены как от ISL6237.

4.
MAX8778=MAX17020, ISL6236, ISL6236A, PM6686, RT8206A, SN0608098 — взаимозаменяемы между собой.
HP DV6940er — Quanta AT3 Rev. F — стоит ISL6236 (по схеме MAX8778).

Внимание!!! ISL6236B — зачастую не подходит. Разница в выводе 20:

Еще можно заменить на SN0806081 RHBR QFN32 5×5 применяется в Compal LA-5911P.

Более конкретно:

Аналогами согласно даташитов (а, где они не доступны — согласно анализу схем включения на конкретных платформах) являются:
1. TPS51427(A) = SN0806081
2. MAX8778=MAX17101=MAX17020=PM6686=SN608098=ISL6236(A)
Замечу, что «из-за наличия отсутствия» даташитов на SN608098, SN0806081 анализ их включения проводился по схемам MBX-215 и LA-5911P, а для MAX8778 (из даташита на MAX17020) — «The MAX17020 is a pin-for-pin replacement of the MAX8778».
Теперь о мелочах.
Главное отличие между 1, 2 строчками — вывод 20. Для первой — он «NC» (не используется), для второй — это вывод SECFB (CP_FB), который мониторит 14-вольтовый выход «Charge Pump», и не даёт там упасть напряжению ниже порога. Соответственно, в схемах, где данная м\с не формирует выходные 14 вольт , обе строчки взаимозаменяемы.
ISL6237 взаимозаменяема с первой строчкой там, где выход LDO 3.3V (вывод 5) в схеме не используется (в данной м\с он «NC»).

RT8206А,B не являются аналогами для обеих строк, но могут использоваться для взаимозаменяемости с ними в конкретных случаях.
RT8206А функционально ближе ко второй строке, но в ней, в отличие от всей линейки, не используются выводы 5, 8 (оба «NC»).
RT8206B функционально самая кастрированная – в ней не используются все три вывода 5, 8, 20.

Можно предполагать, что с соответствующей доработкой все эти м\с могут быть использованы для взаимной замены (причём, в тех схемах, где выв.7 LDO фиксированный 5 вольт, а выв. 5 (LDO 3.3в) не используется, могут работать и RT8206A,B).

TPS51427 не подходит в качестве замены для RT8206B.

5.
ISL6262 и ISL9504 — аналоги.

6.
RT8209B (A0=), TPS51117, RT8202B — совпадают по распиновке.
RT8202B — отличается 11 выводом (устанавливается резистор между этим выводом и PHASE).

7.
RT8208B (FG=) и SC411 — совпадают по распиновке.

8.
MAX8732, 8733, 8734 pin-for-pin upgrades MAX1777, 1977, 1999

9.
MAX17005, 17006, 17015, MAX17005A, 17006A, 17015A, MAX17005B, 17006B, 17015B

— аналоги

10.
APW7138 и ISL6268 — аналоги.

11.
APW7108, FAN5236, ISL6227 — аналоги.
По схеме к RoverBook B515 — ECS U50SI1, Rev: C — стоит ISL6227. На плате стоит APW7108.
Samsung NP R20 — была удачная замена ISL6227 на FAN5236.

12.
Замена OZ2216S на TPS2216 (только в корпусе SS0P-30)  проблему решила.

13.
MAX8724 — MAX1908 — MAX8765

14.
MAX8725 — MAX1909

15.
MAX1631 взаимозаменяем с MAX1634, но в случае с MAX1631 есть встроенная схема защиты от завышенного и пониженного напряжения питания, чего нет в MAX1634.

16.
MAX1630–MAX1635 — это почти взаимозаменяемые ШИМы с некоторыми нюансами.Из даташита на MAX1630:

The MAX1630–MAX1635 include two PWM regulators, adjustable from 2.5V to 5.5V with fixed 5.0V and 3.3V modes. All these devices include secondary feedback regulation, and the
MAX1630/MAX1632/MAX1633/MAX1635 each contain 12V/120mA linear regulators. The MAX1631/MAX1634 include a secondary feedback input (SECFB), plus a control pin (STEER) that selects which PWM (3.3V or 5V) receives the secondary feedback signal. SECFB provides a method for adjusting the secondary winding voltage regulation point with an external resistor divider, and is intended to aid in creating auxiliary voltages other than fixed 12V. The MAX1630/MAX1631/MAX1632 contain internal output overvoltage and undervoltage protection features.

Если внимательно прочитать даташит, то  MAX1631 (без переделки) взаимозаменяем с MAX1634, а вот с MAX1630, MAX1632 , MAX1633, MAX1635 без переделки в принципе нельзя менять. В даташите всё это прописано. В свою очередь микросхемы MAX1630/MAX1633 взаимозаменяемы и MAX1632/MAX1635 взаимозаменяемы.
MAX1631 меняется на MAX1632, ноги 4 и 5 оставляем в воздухе ( 5 — вход линейного стабилизатора 12v, 4 — его выход ) проверено в IBM T42.

17.
Richtek RT8202 очень схож с UP6111AQDD . Последняя стоит в Acer Aspire One (ZG8).
Такая же распиновка UP6128A. Еще аналог G5602R41U, применяемый в схеме от Quanta HK5.

18.
MAX17415

меняется на MAX17015.

19.
APL5331, APL5336, RT9173D, G2992, AP1280MP — аналоги.
По схеме LA-5893P стоит APL5336 (PU21) — на VIN 1.5V, на VOUT — 0.75V.
По схеме LA-4602P стоит APL5331 с такими же VIN, VOUT, а на плате стоит RT9173D.
Замена APL5336 (PU21) на APL5331 в Acer Aspire 5742 (Compal LA-5893P, r1.0) прошла успешно.

20.
RT9045=uP7711U8=FP6137E

21.
AP2101=G547
usb power switch. Плата CHICAGO_BR_HPC MV_MB_V2.

22.
G5209 заменен на isl6251 в LA-6552P.

23.
MAX1532A, MAX8760 — аналоги
В Acer TravelMate 4150 (Compal LA-2602) на плате стоял MAX1532A, — заменяется на MAX8760.

24.
P2806, G5934 — аналоги.

25.
OZ8111, OZ8116, OZ8118 — аналоги.
В схеме Quanta NE7 показана OZ8111LN, но выводы подписаны от OZ8116.
В схеме Quanta ZR6 показана OZ8111, но страница озаглавлена, как OZ8118.
Взаимозаменяемы без переделки схемы, только отличаются мощностью в разы,то есть не для каждой схемы замена может быть корректна, хотя для ноутбуков замена справедлива. Перед заменой обязательно смотрим даташит для проверки максимальной потребляемой мощности.

!!! 8116 и 8118 по размеру разные.

26.
Несколько слов о взаимозаменяемости SC475A и НЕвзаимозаменяемости SC471 и SC471A. Указанные м\с имеют идентичную распиновку, и выходные полевые ключи с открытым истоком D0 (D1), управляемые входами G0 (G1). В схемах включения эти ключи используются для регулирования номинала выходного напряжения.
Причём, для SC471 входы G0,G1 — прямые, а для SC471A — инверсные (в SC471 ключи D0,D1 открываются «единицей», а в SC471A — нулём), SC475A имеет только один канал — G0,D0 с инверсным управлением. Соответственно, SC475A может быть с успехом заменена на SC471A в любой схеме (нужно только следить, чтобы на плате неиспользуемый вывод 7 SC475A не был бы случайно подключён куда-либо , ибо для SC471A это — выход D1). Совершенно понятно, что SC471 и SC471A — не взаимозаменяемы без инверсии входных сигналов G0,G1. Впрочем, для мьсе, знающих толк в извращениях, это не помеха — при желании, можно впихнуть по входам G0,G1 два N-полевика с пуллапами на стоках…

27.
SY8033BDBC_DFN10_3X3, BP0QA, BP1BE, BP1GG, BP1IG, BP9ZA.

28.
G5603 успешно поменяна на TPS51117 на плате ноутбука LA-6552P (Формировала +1.1VALWP).

29.
TPS51117RGY (корпус QFN) = APW7141QAITRG.
по схемe Samsung R525 Bremen-D стоит APW7141QAITRG, физически — TPS51117RGY; была снесена (отверткой?) вокруг него обвязка, успешно восстановлена по схеме.

30.
2952 или 2952a =  FT484 = MP1410 = G5795 — замена.
Во многих китайских планшетах и нетбуках попадается простейший ШИМ преобразователь — восьминогая планарка в самом простом корпусе SOP-8 с маркировкой 2952 или 2952a.
При использовании MP1410 нужно учитывать, что он — без софтстарта (выв. 8 не используется), и имеет немного другие номиналы в обвязке (см. даташит).

31.
RT9045 <= APL5336  — замена.
( VTT DDR )
Замена была на Asus N53T.

32.
HPA00835RTER = tps54418 — аналог.
Вывод сделан на основании сравнения матери и схемы ZH9 схеме одно , а на плате другое.

33.
На Samsung NP350V5C, платформы LA-8861P, LA-8862P взаимозаменяемы между собой:

APW8812, RT8205L, TPS51125. Первые две идут штатно.

34.
На Quanta R33 по схеме стоит UP1585QQAG, по факту — RT8223MGQW. Замена — TPS51123.

35.
UP6111AQDD = RT8202 = Sc411 — аналоги.

36.
Toshiba C660-13Q LA-6842P. По схеме — S IC UP6182CQAG, на плате стоит TPS51125A.

37.
BQ24725A => BQ24735 на asus x550dp, замена успешна.

38.
G5603RU1U TQFN14 3P5X3P5 успешно поменяна на TPS51117 мат.плата ноутбука LA-6842P, питание памяти.

39.
TPS51212 — аналог RT8237E. В Compal LA-7912 по схеме TPS51212, на плате RT8237E.

40.
RT8859M можно заменить EPU ASP1000RM (используются на платах Asus).
Проверено на Acer IPISB-AG Rev. 1.06.

41.
Compal LA-7981, чарджер BQ24727 заменяется на BQ24707, т. к. 11 вывод не используется.

42.
Wistron JE40-HR

, по схеме BQ24745, на плате ISL88731, резистор по 7 ноге не распаян.

43.
RT8209MGQW => TPS51212DSCR => TPS51218DSCR успешная замена на LA-8331P.

44. ISL6520 = LD7120 => APW7057 => FAN6520 => NCP1580 => NCP1582 => ISL6545 => l6727 => l6726 => RT9214 => RT9202

Ссылка на источник.

web.igrosfera.net

ШИМ, DC-DC аналоги и замена с переделкой и без. - Систематизированная полезная информация

ШИМ, DC-DC аналоги и замена с переделкой и без. - Систематизированная полезная информация - KenotronTVJump to content

PVV61    96

  • Общительный
  • Участники
  • 96
  • 139 posts
  • Город : Казань
  • Род занятий: ремонт TV и мониторов
  • Программатор: SUPERPRO 500P
  • Осциллограф: C1-73

HOOLIGAN    41

  • Сама Доброта
  • Участники
  • 41
  • 104 posts
  • Город : Краснодар
  • Род занятий: Телемастер
  • Программатор: Чиппрог
  • Осциллограф: Oscill

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

LiVan    843

  • Администратор
  • Administrators
  • 843
  • 5,010 posts
  • Website URL: https://kenotrontv.ru/
  • Город : Ростов на Дону
  • Род занятий: Администратор
  • Программатор: EZP2010, Postal, RT809H
  • Осциллограф: нет

kenotrontv.ru

схема, принцип работы, управление :: SYL.ru

Один из используемых подходов, позволяющих существенно сократить потери на нагревании силовых компонентов радиосхем, представляет собой использование переключательных режимов работы установок. При подобных системах электросиловой компонент или раскрыт - в это время на нем наблюдается фактически нулевое падение напряжения, или открыт - в это время на него подается нулевой ток. Рассеиваемую мощность можно вычислить, перемножив показатели силы тока и напряжения. В этом режиме получается достичь коэффициента полезного действия около 75-80% и более.

Что такое ШИМ?

Для получения на выходе сигнала требуемой формы силовой ключ должен открываться всего лишь на определенное время, пропорциональное вычисленным показателям выходного напряжения. В этом и заключается принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM). Далее сигнал такой формы, состоящий из импульсов, разнящихся по своей ширине, поступает в область фильтра на основе дросселя и конденсатора. После преобразования на выходе будет практически идеальный сигнал требуемой формы.

Область применения ШИМ не ограничивается импульсными источниками питания, стабилизаторами и преобразователями напряжения. Использование данного принципа при проектировании мощного усилителя звуковой частоты дает возможность существенно снизить потребление устройством электроэнергии, приводит к миниатюризации схемы и оптимизирует систему теплоотдачи. К недостаткам можно причислить посредственное качество сигнала на выходе.

Формирование ШИМ-сигналов

Создавать ШИМ-сигналы нужной формы достаточно трудно. Тем не менее индустрия сегодня может порадовать замечательными специальными микросхемами, известными как ШИМ-контроллеры. Они недорогие и целиком решают задачу формирования широтно-импульсного сигнала. Сориентироваться в устройстве подобных контроллеров и их использовании поможет ознакомление с их типичной конструкцией.

Стандартная схема контроллера ШИМ предполагает наличие следующих выходов:

  • Общий вывод (GND). Он реализуется в виде ножки, которая подключается к общему проводу схемы питания устройства.
  • Вывод питания (VC). Отвечает за электропитание схемы. Важно не спутать его с соседом с похожим названием - выводом VCC.
  • Вывод контроля питания (VCC). Как правило, чип контроллера ШИМ принимает на себя руководство силовыми транзисторами (биполярными либо полевыми). В случае если напряжение на выходе снизится, транзисторы станут открываться лишь частично, а не целиком. Стремительно нагреваясь, они в скором времени выйдут из строя, не справившись с нагрузкой. Для того чтобы исключить такую возможность, необходимо следить за показателями напряжения питания на входе микросхемы и не допускать превышения расчетной отметки. Если напряжение на данном выводе опускается ниже установленного специально для этого контроллера, управляющее устройство отключается. Как правило, данную ножку соединяют напрямую с выводом VC.

Выходное управляющее напряжение (OUT)

Количество выводов микросхемы определяется её конструкцией и принципом работы. Не всегда удается сразу разобраться в сложных терминах, но попробуем выделить суть. Существуют микросхемы на 2-х выводах, управляющие двухтактными (двухплечевыми) каскадами (примеры: мост, полумост, 2-тактный обратный преобразователь). Существуют и аналоги ШИМ-контроллеров для управления однотактными (одноплечевыми) каскадами (примеры: прямой/обратный, повышающий/понижающий, инвертирующий).

Помимо этого, выходной каскад может быть по строению одно- и двухтактным. Двухтактный используется в основном для управления полевым транзистором, зависящим от напряжения. Для быстрого закрытия необходимо добиться быстрой разрядки емкостей "затвор - исток" и "затвор - сток". Для этого как раз и используется двухтактный выходной каскад контроллера, задачей которого является обеспечение замыкание выхода на общий кабель, если требуется закрыть полевой транзистор.

Для контроля над биполярным транзистором двухтактный каскад не используется, так как управление осуществляется с помощью тока, а не напряжения. Для закрытия биполярного транзистора достаточно всего лишь прекратить протекание тока через базу. При этом замыкание базы на общий провод необязательно.

Ещё о функциях контроллеров ШИМ

Задумав спроектировать контроллер ШИМ своими руками, необходимо как следует продумать все детали его реализации. Только так можно создать работающее устройство. Кроме вышеуказанных выходов, работа ШИМ-контроллера подразумевает наличие следующих функций:

  • Опорное напряжение (VREF). Фабричные изделия для удобства обычно дополняются функцией выработки стабильного опорного напряжения. Специалисты заводов-изготовителей рекомендуют соединять данный вывод с общим проводом через емкость не менее 1 мкФ для повышения качества и возможности стабилизации опорного напряжения.

  • Ограничение тока (ILIM). Если показатели напряжения на данном выводе существенно превышают установленное (как правило, около 1 В), то контроллер автоматически закрывает силовые ключи. В случаях, когда показатель напряжения превышает второе пороговое значение (в пределах 1,5-2 В), устройство тут же обнуляет напряжение на подключении к мягкому старту.
  • Мягкий старт (SS). Показатель напряжения на данном выходе определяет максимально допустимую ширину будущих модулируемых импульсов. На данный вывод подает ток установленной величины. Если между ним и всеобщим кабелем вмонтировать дополнительную емкость, то она будет медленно, но уверенно заряжаться, что приведет к постепенному расширению каждого импульса от минимума вплоть до окончательного расчетного значения. Благодаря этому можно обеспечить плавное, а не стремительное нарастание величин тока и напряжения в общей схеме устройства, благодаря чему такая система и заслужила свое название "мягкий старт". При этом, если специально ввести ограничение по напряжению на данном выводе, допустим, подключив делитель напряжения и систему диодов, можно и вовсе ограничить превышение импульсами некоего задаваемого значения ширины.

Частота работы устройств, синхронизация

Микросхемы ШИМ-контроллеров могут применяться для различных целей. Чтобы отладить их совместную работу с другими элементами устройства, следует разобраться, как устанавливать те или иные параметры работы контроллера и какие компоненты цепи за это отвечают.

  • Резистор и емкость, задающие частоту работы всего устройства (RT, CT). Каждый контроллер может работать лишь на определенно заданной частоте. Каждый из импульсов следует лишь с этой частотой. Устройство может менять длительность импульсов, их форму и протяженность, но только не частоту. На практике это означает, что чем меньше протяженность импульса, тем длительнее пауза между ним и следующим. При этом частота следования всегда неизменна. Емкость, подключенная между ножкой CT и общим кабелем, и резистор, подключенный к выходу RT и общему кабелю, в комбинации могут задавать частоту, на которой будет работать контроллер.

  • Синхроимпульсы (CLOCK). Весьма распространены случаи, в которых требуется отладить работу нескольких контроллеров так, чтобы выходные сигналы формировались синхронно. Для этого к одному из контроллеров (как правило, ведущему) требуется подключить частотозадающие емкость и резистор. На выходе CLOCK контроллера сразу же появятся короткие импульсы, соответствующие напряжению, которые подаются на аналогичные выходы всей группы устройств. Их принято называть ведомыми. Выводы RT таких контроллеров следует объединить с ножками VREF, а CT - с общим кабелем.
  • Напряжение сравнения (RAMP). На этот вывод следует подавать сигнал пилообразной формы (напряжение). При возникновении синхроимпульса на выходе устройства образуется открывающее контрольное напряжение. После того как показатель напряжения на RAMP становится больше в несколько раз, чем величина выходного напряжения на усилителе ошибки, на выходе можно наблюдать импульсы, отвечающие закрывающему напряжению. Длительность импульса может рассчитывать от момента возникновения синхроимпульса вплоть до момента многократного превышения показателя напряжения на RAMP над величиной выходного напряжения усилителя ошибки.

ШИМ-контроллеры в составе блоков питания

Блок питания является неотъемлемым элементом большинства современных девайсов. Срок его эксплуатации практически ничем не ограничен, но от его исправности во многом зависит безопасность работы подконтрольного устройства. Спроектировать блок питания можно и своими руками, изучив принцип его действия. Основная цель – формирование нужной величины напряжения питания, обеспечение её стабильности. Для большинства мощных устройств гальванической развязки, основанной на действии трансформатора, будет недостаточно, да и подобранный элемент явно удивит пользователей своими габаритами.

Увеличение частоты тока питания позволяет существенно уменьшить размеры используемых компонентов, что обеспечивает популярность блоков питания, работающих на частотных преобразователях. Один из самых простых вариантов реализации питающих элементов – блок-схема, состоящая из прямого и обратного преобразователей, генератора и трансформатора. Несмотря на видимую простоту реализации таких схем, на практике они демонстрируют больше недочетов, чем преимуществ. Большинство получаемых показателей стремительно изменяются под влиянием скачков напряжения питания, при загрузке выхода преобразователя и даже при увеличении температуры окружающей среды. ШИМ-контроллеры для блоков питания дают возможность стабилизировать схему, а также воплотить множество дополнительных функций.

Составляющие схемы блоков питания с ШИМ-контроллерами

Типовая схема состоит из генератора импульсов, в основе которого лежит ШИМ-контроллер. Широтно-импульсная модуляция дает возможность собственноручно контролировать амплитуду сигнала на выходе ФНЧ, изменяя при необходимости длительность импульса или его скважность. Сильная сторона ШИМ – высокий КПД усилителей мощности, в особенности звука, что в целом обеспечивает устройствам довольно обширную сферу применения.

ШИМ-контроллеры для блоков питания могут использоваться в схемах с различными мощностями. Для реализации относительно маломощных схем необязательно включать в их состав большое число элементов – в качестве ключа может выступать обычный полевой транзистор.

ШИМ-контроллеры для источников питания большой мощности могут иметь также элементы управления выходным ключом (драйверы). В качестве выходных ключей рекомендуется использовать IGBT-транзисторы.

Основные проблемы ШИМ-преобразователей

При работе любого устройства полностью исключить вероятность поломки невозможно, и преобразователей это тоже касается. Сложность конструкции при этом не имеет значения, проблемы в эксплуатации может вызвать даже известный ШИМ-контроллер TL494. Неисправности имеют различную природу – некоторые из них можно выявить на глаз, а для обнаружения других требуется специальное измерительное оборудование.

Чтобы узнать, как проверить ШИМ-контроллер, следует ознакомится со списком основных неисправностей приборов, а лишь позже – с вариантами их устранения.

Диагностика неисправностей

Одна из часто встречающихся проблем – пробой ключевых транзисторов. Результаты можно увидеть не только при попытке запуска устройства, но и при его обследовании с помощью мультиметра.

Кроме того, существуют и другие неисправности, которые несколько сложнее обнаружить. Перед тем как проверить ШИМ-контроллер непосредственно, можно рассмотреть самые распространенные случаи поломок. К примеру:

  • Контроллер глохнет после старта – обрыв петли ОС, перепад по току, проблемы с конденсатором на выходе фильтра (если таковой имеется), драйвером; возможно, разладилось управление ШИМ-контроллером. Надо осмотреть устройство на предмет сколов и деформаций, замерить показатели нагрузки и сравнить их с типовыми.
  • ШИМ-контроллер не стартует – отсутствует одно из входных напряжений или устройство неисправно. Может помочь осмотр и замер выходного напряжения, в крайнем случае, замена на заведомо рабочий аналог.
  • Напряжение на выходе отличается от номинального – проблемы с петлей ООС или с контроллером.
  • После старта ШИМ на БП уходит в защиту при отсутствии КЗ на ключах – некорректная работа ШИМ или драйверов.
  • Нестабильная работа платы, наличие странных звуков – обрыв петли ООС или цепочки RC, деградация емкости фильтра.

В заключение

Универсальные и многофункциональные ШИМ-контроллеры сейчас можно встретить практически везде. Они служат не только в качестве неотъемлемой составляющей блоков питания большинства современных устройств - типовых компьютеров и других повседневных девайсов. На основе контроллеров разрабатываются новые технологии, позволяющие существенно сократить расход ресурсов во многих отраслях человеческой деятельности. Владельцам частных домов пригодятся контроллеры заряда аккумуляторов от фотоэлектрических батарей, основанные на принципе широтно-импульсной модуляции тока заряда.

Высокий коэффициент полезного действия делает разработку новых устройств, действие которых основывается на принципе ШИМ, весьма перспективной. Вторичные источники питания - вовсе не единственное направление деятельности.

www.syl.ru

Опыт ремонта импульсного блока питания

Во время грозы сгорел адаптер телевизора Helix VTH-1610L. Маркировка адаптора DYS40-120300W-2, дает 12 вольт при токе 3 ампера. Это 100% китай, провод уже задубел, изоляция начала трескаться, однако это не повод для отказа от его ремонта При вскрытии оказалось, что варистор стоит до предохранителя, это лишило всякого смысла его наличие. Серьезная ошибка в разводке печатной платы.
Естественно, в такой ситуации, кроме варистора и предохранителя, выгорело еще много чего. Диодный мост, силовой транзистор, мощьный резистор в цепи силовой обмотки трансформатора, во вторичке, оптрон и TL431.
Пост этот посвящен опять-таки шим контроллеру. В этом блоке установлен ШИМ-контроллер в корпусе sot23-6. Гугление дало информацию, что большинство контроллеров в таком корпусе взаимозаменяемы.
Я нашел несколько документов на похожие устройства. On Semiconductor NCP1250, Fairchild SG6858, и самый дешевый аналог - китайский On-Bright OB2263. Я хотел было заказать несколько штук на Ebay, но отец купил микросхему на радиорынке. Зато ждать не пришлось.
Интересный момент, как проверять такую микросхему. В отличие от TL494, эти микросхемы питаются минимум от 16 вольт. Я запаял ее на место, и стал пробовать запускать шим без подачи силового питания. Подал на ножку Vcc 24 вольта от компьютерного блока питания (+12/-12). В момент подачи напряжения, можно наблюдать на выводе управления затвором силового ключа несколько импульсов. Если отключить вход sense микросхемы, и подать питание, то запуск вообще не происходит. Таким образом, можно сделать вывод, что если надо проверить микросхему без обвязки, то надо, как минимум, заземлить вход sense (резистором в 0.29 ом при токе в нескольно миллиампер, можно пренебречь). Наверняка минимально для запуска еще надо, чтобы был подключен вход RI, на SG6858 и OB2263, сюда подключается резистор, определяющий частоту генерации, на NCP1250 это вход защиты.
После замены всего вышеперечисленного адаптер заработал, как ни в чем не бывало.
На всякий случай, приблизительно зарисовал схему первичной части устройства на картинке из документа от SG6858. Красным помечено то, что имеет место быть на самом деле.

glooch.livejournal.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *