K3525a описание принцип работы схема включения

19 марта 2008

K3525a описание принцип работы схема включения

На сегодняшний день разработано около 14 различных топологий импульсных источников питания (табл. 1). Каждая обладает уникальными свойствами, позволяющими использовать ее для решения своего круга задач.

Таблица 1. Базовые топологии схем, применяемые при построении импульсных источников питания

Топология
Схема
Мощность, Вт
Область применения
Особенности
Обратноходовый (flyback) K3525a описание принцип работы схема включения до 300 Источники питания бытовой аппаратуры (TV, DVD и т.п.), мощные зарядные устройства и внешние блоки питания. Простота схемы, низкая стоимость
Прямоходовый (feed forward) K3525a описание принцип работы схема включения до 300 Источники питания бытовой аппаратуры (TV, DVD и т.п.), мощные зарядные устройства, внешние и встроенные блоки питания. Пониженный уровень помех, повышенная эффективность при низких выходных напряжениях
Резонансный (resonance) K3525a описание принцип работы схема включения до 300 Источники питания бытовой аппаратуры (TV, DVD и т.п.) Высокая рабочая частота и как следствие — малые габариты, простота фильтрации помех
Двухтактный (push-pull) K3525a описание принцип работы схема включения 100…5000 Внешние и встраиваемые источники питания для бытовой, промышленной и автомобильной аппаратуры Пониженный уровень помех
Полумостовой (half-bridge) K3525a описание принцип работы схема включения 100…1000 Внешние и встраиваемые источники питания (например, компьютеры) Малые габариты Пониженный уровень помех
Мостовой (full-bridge) K3525a описание принцип работы схема включения 100…3000 Блоки бесперебойного питания, зарядные устройства Повышенный КПД

Сегодня «сердцем» практически любого современного трансформаторного импульсного источника питания средней и высокой мощности является специализированная ИС, управляющая работой внешнего силового транзистора/транзисторов.

В подавляющем большинстве таких источников используется несколько режимов управления работой силовых транзисторов: широтно-импульсный (PWM — ШИМ), частотно-импульсный (FPM — ЧИМ), квазирезонансный (QR).

Также зачастую с целью повышения КПД используется смешанный режим: ЧИМ или квазирезонансный режимы — на низкой выходной мощности, а ШИМ — на средних и больших мощностях.

  • Задачи и функции ШИМ-контроллеров сводятся не только к управлению внешними силовыми транзисторами и поддержанию выходного напряжения на требуемом уровне с заданной погрешностью. В действительности в перечень этих функции в обязательном порядке входят:
  • контроль состояния ключевых транзисторов (ограничение тока и скважности импульсов управления);
  • плавный запуск после подачи питания (плавный пуск);
  • контроль уровня входного напряжения и его «провалов» и «выбросов»;
  • защита от пробоя силового трансформатора и выходным цепей выходного выпрямителя;
  • контроль температуры самого контроллера (реже и силовых транзисторов).

Условно все производимые ШИМ-контроллеры STMicroelectronics (табл. 2) можно разделить на три группы: управление по напряжению, управление по току и смешанное управление.

Таблица 2. Краткие характеристики и параметры ШИМ-контроллеров STMicroelectronics

Наимено- вание
Режим управления
Входное напря-жение, В
Выходное напря-жение, В
Макс. выход- ной ток, А
Макс. частота регули- рования, кГц
Скваж- ность, %
Корпус
Мин.
Макс.
Мин.
Макс.
SG2525A Напряжение 8 35 0,5 500 49 DIP16/SO16
SG3524 Напряжение 8 40 0,1 300 45 DIP16/SO16
SG3525A Напряжение 8 35 0,5 500 49 DIP16/SO16
L5991 Ток 12 20 4,92 5,08 1,5 100 93 DIP16/SO16
UC2842B Ток 11 30 1 500 100 DIP8/SO8
UC2843B Ток 8,2 30 1 500 100 DIP8/SO8
UC2844B Ток 11 30 1 500 50 DIP8/SO8
UC2845B Ток 8,2 30 1 500 50 DIP8/SO8
UC3842B Ток 11 30 1 500 100 DIP8/SO8
UC3843B Ток 8,2 30 1 500 100 DIP8/SO8
UC3844B Ток 11 30 1 500 50 DIP8/SO8
UC3845B Ток 8,2 30 1 500 50 DIP8/SO8
L6566A Смешанное 8 23 4,95 5,05 0,8 300 70 SO16
L6566B Смешанное 8 23 4,95 5,05 0,8 300 70 SO16
L6668 Смешанное 9,4 22 0,8 105 75 SO16

SG2525A/SG3524/SG3525A — серия управляемых напряжением ШИМ-контроллеров (рис. 1) с фиксированной частотой преобразования, специально спроектированных для построения любых типов импульсных источников питания (согласно заявлению компании-производителя) и позволяющих до минимума сократить число необходимых внешних компонентов.

K3525a описание принцип работы схема включения

Рис. 1. Назначение выводов ИС SG2525A, SG3525A и SG3524

Это стало возможным благодаря наличию встроенного опорного источника питания (+5,1 В ±1%), возможности управления частотой работы внешней RC-цепью, длительностью интервала «мертвого» времени — одним внешним резистором, длительностью времени плавного старта — одним внешним конденсатором (вывод SOFT-START), встроенным драйверам (±200 мА) для управления внешними силовыми транзисторами или внешним маломощным трансформатором. Помимо всего вышеуказанного, в ИС предусмотрена возможность синхронизации нескольких источников от одного внешнего тактового сигнала (вывод SYNC) и защиты по току внешних силовых транзисторов (вывод SHUTDOWN). Область применения — практически любой DC/DC-конвертер малой и средней мощности (рис. 2 и рис. 3).

K3525a описание принцип работы схема включения

Рис. 2. Типовая схема включения SG3524 в составе двухтактного преобразователя со средней точкой

K3525a описание принцип работы схема включения

Рис. 3. Типовая схема включения SG3524 в составе обратноходового преобразователя

UC2842B/3B/4B/5B и UC3842B/3B/4B/5Bпопулярная серия малогабаритных ШИМ-контроллеров с фиксированной частотой преобразования и управлением током, размещенных в 8-выводных корпусах SO и MiniDIP (рис. 4).

Рис. 4. Назначение выводов ИС серии UC2842B/3B/4B/5B и UC3842B/3B/4B/5B

Несмотря на то, что она выпускается уже около 10 лет, по-прежнему остается одной из самых востребованных серий в основном благодаря низкой стоимости и высокой надежности, отчасти благодаря простоте реализации. Предназначены для построения однотактных DC/DC-преобразователей с входным напряжением до 8,2…30 В.

Наличие RC-генератора (частота работы до 500 кГц), встроенного мощного драйвера (±200 мА) для управления внешним полевым или биполярным транзистором, встроенного термостабилизированного опорного источника +5 В ± 1% позволяют строить на основе ИС этой серии обратноходовые источники питания с необходимым набором защитных функций — защита от перенапряжения на входе, защита внешнего силового транзистора по току, температурная защита ИС. Для исключения ложного срабатывания встроенного компаратора по току (Current Sense) из-за возможных помех, возникающих при переключениях внешнего силового транзистора, реализован т.н. режим блокировки компаратора (Leading Edge Blanking) на фиксированное время (около 100 нс) с моментов переключения транзистора (рис. 5).

Рис. 5. Структурная схема ШИМ-контроллеров серии UC2842B/3B/4B/5B и UC3842B/3B/4B/5B

Особенность серииуправление по току внешнего силового транзистора, что позволяет исключить из схемы дополнительные гальванически развязанные цепи обратной связи (оптрон), что позволяет в значительной степени уменьшить габариты и стоимость конечного DC/DC-преобразователя. Кроме того, при построении маломощных преобразователей (до 3 Вт) существует возможность исключения внешнего силового транзистора и использования вместо него встроенный выходной драйвер.

L5991/L5991A — серия ШИМ-контроллеров с управлением по току, высокой частотой работы (до 1 МГц) и повышенной функциональностью (рис. 6).

Рис. 6. Назначение выводов ИС серии L5991/L5991A

К отличительным особенностям ИС этой серии относятся: мощный драйвер с выходным током до 1 А для управления мощным полевым транзистором, программируемый плавный запуск, возможность синхронизации как по входу (Slave), так и по выходу (Master), вход отключения с сокращением тока потребления до 120 мкА, возможность ограничения максимальной скважности внешними RC-цепями, наличие режима Standby, повышающего экономичность (работа с малой нагрузкой или без нее). Серия создана для построения мощных обратноходовых DC/DC-преобразователей.

Для исключения ложного срабатывания встроенного компаратора по току (Current Sense) из-за возможных помех, возникающих при переключениях внешнего силового транзистора, реализован т.н. режим блокировки компаратора (Leading Edge Blanking) на фиксированное время (около 100 нс) с моментов переключения транзистора (рис. 7).

Рис. 7. Структурная схема ШИМ-контроллеров L5991/L5991A

L6566A/L6566B/L6668серия многофункциональных ШИМ-контроллеров, специально спроектированных для работы в составе обратноходовых импульсных преобразователей напряжения средней и высокой мощности (рис. 7).

Отличительные особенности ИС: два режима работы по выбору — режим с фиксированной частотой (Fixed Frequency — FF) и квазирезонансный режим (Quasi-resonant — QR). Частота работы в режиме с фиксированной частотой, которая определяется номиналами внешней RC-цепи.

Дополнительный вход FMOD позволяет работать в режиме модуляции частоты, что позволяет уменьшить помехи от работы источника. В ИС встроен источник питания с высоковольтным входом, предназначенный для начального запуска.

Отдельно стоить отметить особенности работы ИС в квазирезонансном режиме, в котором источник работает на гране режимов непрерывного и прерывистого тока.

Для этой цели в силовом трансформаторе должна быть предусмотрена дополнительная обмотка, предназначенная для точного определения момента открытия силового транзистора.

В этом режиме достигается максимальная эффективность преобразователя: на малых нагрузках частота работы низкая, а потери на силовом транзисторе минимальны. На средней и большой нагрузке частота работы увеличивается до заданной частоты, определяемой внешней RC-цепью.

L6566A/L6566B/L6668 прежде всего ориентированы на применение в составе одно- и многоканальных AC/DC-преобразователей средней и высокой мощности (рис. 8). Основными приложениями являются внешние блоки питания ноутбуков, бытовой техники, встраиваемые источники питания для промышленной аппаратуры и т.п.

Рис. 8. Типовая схема включения L6668 в составе обратноходового AC/DC-преобразователя

Заключение

На сегодняшний момент семейства ШИМ-контроллеров компании STMicroelectronics уверенно и прочно заняли нишу в ряду недорогих надежных многофункциональных, и в то же время простых в эксплуатации импульсных источников питания малой, средней и большой мощности.

В большинстве своем их можно встретить как в обычной бытовой технике (компьютеры, ноутбуки, DVD-проирыватели, ЖК-телевизоры и мониторы и т.п.), так и в сложной промышленной и медицинской аппаратуре.

Одной из причин этого стала весьма низкая цена при высокой функциональности в малогабаритных 8- и 16-выводных SO- и DIP-корпусах, высокой надежности с увеличенным жизненным циклом (согласно опыту многих разработчиков).

Большая популярность некоторых серий, сохраняющаяся вот уже более десяти лет, дает определенную гарантию производителям источников питания, что ШИМ-контроллеры от STMicroelectronics не будут сняты с производства еще долгие годы.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: analog.vesti@compel.ru  

Читайте также:  Расчет электроэнергии при сварке

TI анонсировала новые DSP

Моделирование системы и первоначальная реализация алгоритма в большинстве случаев производится на базе арифметики с плавающей точкой.

После чего, отлаженный алгоритм загружается на микроконтроллер или цифровой сигнальный процессор с фиксированной точкой.

Процессоры с плавающей точкой используются только в приложениях, требующих высокой точности и производительности, где цена конечного устройства не критична.

Для таких приложений компания Texas Instruments выпустила цифровые сигнальные процессоры с плавающей точкой TMS320F28335, TMS320F28334, TMS320F28332. Но, как и раньше, не остановилась на этом. Появились новые DSP TMS320F2823x с фиксированной точкой, которые программно и аппаратно совместимы с процессорами с плавающей точкой TMS320F2833x.

Теперь пользователи могут моделировать систему, отлаживать ее на платформе с плавающей точкой (TMS320F2833x), а затем просто перекомпилировать полученный программный код под TMS320F2823x, сократив тем самым время разработки (время загрузки приложения на платформу с фиксированной точкой) и стоимость конечного устройства.

Серийное производство TMS320F2823x и TMS320F2833x начнется во втором квартале 2008 года.

Наимено- вание
МГц
Flash, кБ
ОЗУ, кБ
TMS320F28235 150 512 68
TMS320F28234 150 256 68
TMS320F28232 100 128 52

TI раскрывает подробности своего 45-нм техпроцесса

Компания Texas Instruments (TI) готова к серийному выпуску своих первых 45-нанометровых микросхем. Переход к нормам 45 нм, как утверждается, позволил снизить энергопотребление чипов на 63% и повысить производительность на 55% по сравнению с 65-нанометровыми продуктами

В настоящее время TI отгружает ознакомительные образцы первого 45-нанометрового процессора для устройств с поддержкой сетей 3.5G. В производстве новинки применяется напряженный кремний, иммерсионная литография и диэлектрики со сверхмалым значением диэлектрической постоянной (ultra-low K).

Указанный процессор позволит выпускать более компактные и легкие устройства для сетей 3.5G.

•••

Недокументированные проблемы с ШИМ SG2525-3525

K3525a описание принцип работы схема включения Здравствуйте коллеги и друзья! Задача построения маломощных изолированных, DC/DC преобразователей, в условиях ограниченной (по факту наличия в отечественных магазинах) зарубежной номенклатуры и отсутствием отечественной компонентной базы, обретает особую остроту на территории б. СССР. Тут еще могут «прилететь» дополнительные санкции от «партнеров», от которых станет еще печальнее с доступностью оной. Что, мы имеем, на сегодня? Всего три варианта решение проблемы:

1. Прямой путь — Покупка готовых, изолированных DC/DC преобразователей на плату, в виде герметичных компонентов или микро-плат (Китайские – доступны, но не надежны, прочие, например Mean Well качественны, но дроги).

2. Реализация изолированного DC/DC, на специализированных, дискретных элементах (например, на связке микросхема (MAX253 или SN6501DBVR) + микро-трансформатор (WE) на топологии Push-Pull или Flayback). Дорого и труднодоступно у нас. 3. Самостоятельный поиск решения из доступных дискретных элементов, с самостоятельным проектированием и изготовлением ТГР (либо как под вариант оного — заказ ТГР «на стороне» по собственному проекту). Как инженер, стремящийся к объективному взгляду на принятие решений первый и второй путь, не отвергаю, но принял решение идти третьим путем. Тем более что вопросы проектирования таких специфичных узлов электронных схем в русскоязычной литературе озвучен не достаточно полно. А чтобы иметь цельный взгляд на оптимальные пути решения надо уделить, внимание и приложить некоторые усилие для самостоятельного изучения этого вопроса.

И так по части второго варианта, у микросхемы SN6501DBVR появился улучшенный китайский собрат – SCM1201A, с такой же типовой реализацией изолированного DC/DC преобразователя:

K3525a описание принцип работы схема включения Которая значительно дешевле американских аналогов, но также труднодоступна для покупки у нас.

Как видим данная схема реализована довольно компактно и элегантно. Типичный Push–Pull. Подобные схемы, я встречал и раньше от той же разрекламированной SN6501DBVR, но до меня не доходило, почему выбор топологии идет в пользу двухтактной схемы, а не однотактной обратноходовой, которая так популярна в маломощных преобразователях?

К тому же, выбор ШИМ контроллеров для низковольтных отдотактных преобразователей очень велик и цены очень доступны?

Ответ получил, когда увидел снимок микро-трансформатора такого преобразователя (WE 750316030):

K3525a описание принцип работы схема включения Этот трансформатор для преобразователя 5/3,3V, на частоту 400kHz. Обратите внимание на число витков… их всего 7штук! И намотано это чудо, на крохотное колечко размером 6.3х3.8х2.5 (размеры восстановлены по снимкам). Меня, этот образец очень заинтриговал. Ведь такой ТГР намотать легко! А если взять колечко больших размеров, с большей площадью поперечного сечения, то при тех же индукции и частоте, число витков можно еще уменьшить! Таким образом, можно нивелировать трудоемкость процесса изготовления ТГР ручным трудом к приемлемому минимуму, при мелкосерийных сборках!!! В обратноходовой же топологии, необходим в магнитной системе ТГР — зазор или феррит с низкой проницаемостью, что приводит к высокому числу витков обмоток. С другой стороны, если взять трансформатор спроектированный для двухтактного преобразователя (за исключением квазирезонансных топологий — LLC ), то там напротив не нужен зазор и число витков на вольт требуется в разы меньше. Таким образом, вырисовываются два требования к построению маломощного низковольтного изолированного DC/DC преобразователя, с технологически приемлемым ТГР: — Топология – полумостовая или Push-Pull (стало быть и контроллер должен быть двух-тактным) — Частота преобразований от 300kHz.

Выбор двухтактного ШИМ контроллера

В первую очередь он должен быть доступным, недорогим и желательно с наименьшей обвязкой. Во-вторых обеспечивать частоту преобразования хотябы в те же 300kHz. В последнее время, я изучал работу промышленного блока питания Power One 13.48 SIC по высоковольтной части. Там как раз в управлении модуля ШИМа построен на, хорошо известной микросхеме SG3525. С другой стороны периодически приходится ремонтировать американские станции хлорирования воды, которые также построены на этой микросхеме. В сети, есть достаточно много хороших, схем различных блоков питания построенных на SG3525. Эта микросхема имеет много преимуществ над аналогами: — высокая распространенность и низкая стоимость. — неприхотливость к разводке платы. — небольшое число внешних компонентов для генерации сигнала. — достаточно умощенный выходной каскад, на биполярных транзисторах, позволяющий подключить ТГР непосредственно к выходу микросхемы. — частота генерации сигнала по разным данным от 200 до 400kHz. А поскольку у меня под рукой была SG2525A, решено было прямо с нее и начать исследования. Суть исследований была простейшей и состояла в том, чтобы построить минимальную схему генерации ШИМ сигнала и подключать к нему образцы различных ТГР, все это должен был питать лабороторник RD6006 с напряжением в 12V и лимитом по току в 100мА (чтобы ничего, не сжечь). Более, того было принято решение подключать трансформатор непосредственно к выходу микросхемы, как это было реализовано в некоторых преобразователях. Была собрана минимальная схема вида:K3525a описание принцип работы схема включения С помощью резистора VR1, менялась частота от 15 до 160kHz С помощью осциллографа отслеживалась форма импульсов на вторички ТГР, а лабороторник показывал потребляемый ток системы в целом, но зная потребляемый ток схемы без ТГР, вычислить ток ХХ ТГР было легче простого… Начал играться с малогабаритных синфазных дросселей на зеленных колечках… Отходя от темы статьи, замечу, что идея использовать синфазник в таком преобразователе вполне себе рабочая и имеющая право на практическое использование. Все-же синфазник может быть использован, как готовая конструкция двухобмоточного ТГР для преобразователя типа 1:1. Но меня интересовал, ток намагничивания в зависимости от частоты и витков. А в первую очередь для дальнейшей аналитики, решил зафиксировать зависимость потребляемого тока, схемы без ТГР. И тут меня ждал обидный сюрприз… Оказывается, что при том, частотозадающем конденсаторе в 3.3nF эта микросхема потреблеят солидную мощность на холостом ходу! От 160мВт при частоте 15kHz, до 600мВт при частоте 150kHz! Чтобы легче было понять, что это за мощности и чем это сулит на практике приведу пример потребления микро-реле Relpol RM84-2012-35-1012. При номинальных 12V питания, имея при этом гораздо больший корпус чем корпус исследуемой микросхемы DIP-16, это реле потребляет всего 360мВт мощности и на октрытом воздухе нагревается до 40град. До какой температуры прогреется корпус DIP-16, при мощности тепло-потерь в 600мВт, я не стал выяснять. Такие потери мощности при режиме ХХ для этой микросхемы попросту неприемлемы, тем более неприемлемо строить маломощные преобразователи с такими микросхемами ибо мы автоматом получим удручающе-низкий КПД.

И так достигнув частоты в половину, необходимого минимума – 300kHz я столкнулся с непредвиденными проблемами в эксплуатации этой микросхемы. В документациях от ST, ONSemi или TI нет ни какой информации по собственному потреблению мощности – SG3525, ни графиков, ничего связанного с потребляемой мощностью.

Решил не сдаваться и исследовать, по подробнее эту микросхему на выявленную проблему.

Поскольку частота задается, не только резистором, но и конденсатором, то выдвинул тезис — что потребляемая мощность SG3525 может быть различной, в зависимости от их комбинации.

В документации, есть графики подбора частотозадающего резистора от емкости частотозадающего конденсатора. Что интересно, там номиналы конденсатора предлагаются от 1 до 100nF (стр 6.

от ST) у меня стоял ближе к нижнему рекомендуемому пределу — 3.3nF.

Поэтому план был таков. 1. Изменить тестовую схему следующим образом:K3525a описание принцип работы схема включения 2. Теперь при фиксированном частотозадающем конденсаторе C2, вместо частотозадающего резистора использовать магазин сопротивлений МСР-63 (сопротивлением до 100k) покдлюченный через витую пару к выводу 6. 3. Для измерения частоты и наблюдением за выходным сигналом к выходам 11 и 14 микросхемы подключить осциллограф. 4. Запитывалось схему от лабороторника RD6006, напряжением в 12V и лимитом по току 150мА, на нем же отслеживать потребление мощности. 5. Результаты измерений задокументировать в документ Excel b аппроксимировать данные с точностью до 4%.

Читайте также:  Факты о головной боли

И так при изначальной емкости С2=3.3nF удалось добиться максимальной частоты выходного сигнала в 244kHz. Дальше происходила нестабильная генерация и прекращение работы вообще. На частоте свыше 200kHz, уже возникали небольшие искажения выходного сигнала. Потребляемая мощность достигала 890мВт! Что, катастрофически много.

Следующим шагом, я решил перепаять емкость С2 на 10nF и повторить опыт.

Результаты оказались еще более худшими чем при C2= 3.3nF. Теперь критическая частота генерации снизилась до… 140kHz при потреблении в 740мВт. Это значит, что генерацию с частотой свыше 140kHz при C2= 10.

0nF для SG2525А достичь просто невозможно. Да и для частоты в 100kHz потери всеже не малые – 510мВт.

Вывод – увеличение емкости C2, приводит к увеличение мощности потребления микросхемы, причем нелинейному но об этом ниже.

Следующим шагом было снижение С2 до 1.0nF. В этом случае вывод подтвердился, потребляемая мощность снизилась, и при тех же 100kHz составила 370мВт против 510мВт при C2= 10.0nF. Однако выйти на генерацию 300kHz не удалось, критическая частота составила 275kHz при потреблении мощности 870мВт. Снизил еще на порядок С2 до 100pF. Потребляемая мощность еще снизилась, теперь при 100kHz она составляет 340мВт против 510мВт при C2= 10.0nF. Получилось выйти на генерацию в 400kHz (и можно было «крутануть» повыше). Но, на этой частоте потребление мощности составило безумных 1210мВт! Потому, чтобы не спалить микросхему опыт был остановлен на 400kHz. Чтобы оценить порядок нелинейности этих потерь, табличные данные были аппроксимированы и получены следующие выражения:K3525a описание принцип работы схема включения Из которых следует, что при фиксированной емкости C2, потери мощности растут пропорционально степени 1.12. Графически результаты опытов выглядят так:K3525a описание принцип работы схема включения

Этих графиков очень не хватает в даташитах к микросхеме SG2525A от ST.

Хоть эти исследования и ставят крест на идеи использовать микросхему SG2525A на высокочастотных проектах. Но, не все так однозначно в целом с микросхемами серии SGx52x.

У меня на руках естьмодуль управления LLC преобразователя от блока питания Power One 13.

48 SIC, который построен на микросхеме IP3P125, которая в свою очередь является полным pin-to-pin аналогом SG3525ADWR2G в корпусе SOIC-16.

Так вот, этот модуль в сборе с двумя ТГРами с кучей компонентов, на частоте в 350kHz, на холостом ходу потребляет всего 270мВт!

Поэтому я решил исследовать микросхемы и других типов этой серии, на предмет энергетики при ХХ.

К сожалению получилось, приобрести только SG3525A от того же ST в корпусахDIP-16 и SO-16, хотелось бы приобрести SG3525ADWR2G в корпусе SOIC-16 от ONSemi.

Но надо заказывать в Харькове или Днепропетровске, но там минимум надо брать на 200грн + платить оплату через банк, + доставка.., короче не стал сорить деньгами (как-то повезет раздобыть и ее, то исследую).

И подверг их тем же исследованиям, только пир частотозадающем С2=1.0nF. Результаты оказались, совершенно различными, для всех этих микросхем:K3525a описание принцип работы схема включения

Результаты всех измерений тут.

Подведем важные итоги по результатам исследования энергопотребления: 1. Конфигурировать частоту работы этого ШИМ контроллера, целесообразно, на как можно низких емкостях частотозадающего конденсатора. И хотя во всех документах указывается минимальная емкость в 1.0nF, опыты показали еще более лучшую работоспособность на емкостях в 100 и 470pf. На худой конец, если не желаете ставить емкость ниже рекомендуемой даташитом, то ставьте самую низкую емкость по документу в 1.0nF. Это обеспечить минимум собственного потребления мощности. 2. Основным потребителем этой мощности является внутренние транзисторы выходных каскадов, на которых оседает до 70% потерь мощности этой микросхемы. Возможно у производителя от ST эти транзисторы дешманские. 3. Несмотря на то, что по документам SG2525 и SG3525, как-бы одинаковые микросхемы, но разница потерь мощности для исполнения в DIP-16 корпусов достигает 40%, в пользу SG3525AN! 4. Пока из массово доступных, наилучшим образом себя показала микросхема SG3525AN, на которой можно собрать преобразователь с частотой преобразования до 150kHz. Для более высоких частот, нужны другие контроллеры. Хорошо бы для этого использовать IP3P125, но она не продается вообще, по крайней мере, факт ее продажи «на гуглить» не смог. Точку смогу поставить, исследуя SG3525ADWR2G в корпусе SOIC-16.

На этом, пожалуй, все! Всем удачи и хорошего настроения.

ka3525a datasheet на русском — Все о Windows 10

Даташит поиск по электронным компонентам в формате pdf на русском языке. Бесплатная база содержит более 1 000 000 файлов доступных для скачивания. Воспользуйтесь приведенной ниже формой или ссылками для быстрого поиска (datasheet) по алфавиту.Если вы не нашли нужного Вам элемента, обратитесь к администрации проекта .

Даташит поиск по электронным компонентам в формате pdf на русском языке. Бесплатная база содержит более 1 000 000 файлов доступных для скачивания. Воспользуйтесь приведенной ниже формой или ссылками для быстрого поиска (datasheet) по алфавиту.Если вы не нашли нужного Вам элемента, обратитесь к администрации проекта .

В статье пойдет речь о контроллере SG3525A – одном из серии управляемых напряжением ШИМ контроллеров с фиксированной частотой преобразования, специально спроектированных для построения любых типов импульсных источников питания и позволяющих до минимума сократить число необходимых внешних компонентов.

Это стало возможным благодаря наличию встроенного опорного источника питания (+5,1 В ±1%) – вывод 16, возможности управления частотой работы внешней RC-цепью – вывод 6 Rт и вывод 5 Ст, длительностью интервала «мертвого» времени – одним внешним резистором между выводами 5 Ст и 7 DISCHARGE, длительностью времени плавного старта – одним внешним конденсатором (вывод 8 SOFT-START), встроенным драйверам (±200 мА) для управления внешними силовыми транзисторами или внешним маломощным трансформатором. Помимо всего вышеуказанного, в ИС предусмотрена возможность синхронизации нескольких источников от одного внешнего тактового сигнала (вывод 3 SYNC) и защиты по току внешних силовых транзисторов (вывод 10 SHUTDOWN).

K3525a описание принцип работы схема включения

SG3525 PDF

В общем, хоть эта микросхема и не нова, но ее структура позволяет реализовывать различные схемы преобразователей со многими дополнительными опциями.

Такими как: стабилизация выходного напряжения, защита по току мощных ключевых транзисторов, защита от перенапряжения, отключение преобразователя при достижении минимального напряжения питания.

Правда, диапазон регулировки ШИМ у нее только 50%.

  amd mobility radeon hd 6750

Эта микросхема входит в модуль управления мощными полевыми транзисторами КМОП структуры в преобразователе напряжения, показанном на фото 1.

K3525a описание принцип работы схема включения

Купить модуль управления

Для того чтобы разобраться в работе данного модуля, для дальнейшего его использования, пришлось срисовать принципиальную электрическую схему прямо с печатной платы. Обращаю ваше внимание на то, что нумерация электронных компонентов на схеме и нумерация их на оригинальной плате не совпадают.

K3525a описание принцип работы схема включения

Назначения элементов и работа схемы

Начнем с конденсатора С1, резисторов R5 и R6 – это элементы, от величин которых зависит рабочая частота контроллера, которую можно регулировать естественно с помощь триммера R5. C3 – от величины этого конденсатора зависит время плавного запуска схемы.

От величины резистора R4 зависит длительность интервала «мертвого» времени. Выводы 1 и 2 микросхемы DA1, это входы усилителя ошибки. Так как данный модуль управления предназначен для работы в составе довольно таки мощного преобразователя, по всей вероятности на данном усилителе собрана схема мягкого запуска. Т.е.

при включении схемы, в первый момент времени длительность выходных импульсов управления мощными ключами минимальная. По мере заряда конденсатора С2 их длительность увеличивается до нужной величины. Конденсаторы С5 и С6, по всей видимости фильтрующие.

На биполярных транзисторах VT2… VT5 собраны дополнительные ключи для управления затворами мощных КМОП транзисторов.

На микросхеме DA4 собрана схема защиты мощных транзисторов от превышения допустимого тока. Схема питается от отдельного микросхемного стабилизатора напряжения DA3. Обратите внимание, что общий провод схемы защиты соединен с «землей» через контакт 8 разъема и датчик тока – шунт.

С контакта 8 разъема едет провод на истоки мощных транзисторов. Таким образом, сигнал с шунта через резистор R23 подается на инвертирующий вход операционного усилителя DA4.2. А нижний конец шунта через «земляной» провод через резистор R22 подается на не инвертирующий вход данного ОУ.

Коэффициент усиления напряжения шунта регулируют при помощи резистора обратной связи R21 и в общем случае он равен отношению R21/R23. С помощью этого резистора регулируют и уровень тока отсечки схемы защиты. На DA4.1 собран компаратор напряжений.

Опорное напряжение с резистивного делителя R18,R19 подается на инвертирующий вход ОУ, вывод 6 DA4.1. На не инвертирующий вход подается усиленное напряжение с датчика тока – шунта. Диод VD2 в схеме компаратора устраняет эффект дребезга выходного напряжения, когда синфазные сигналы на его входе находятся в зоне равенства.

В нормальном режиме работы преобразователя усиленное напряжение сигнала с шунта должно быть всегда меньше опорного напряжения на выводе 6 мс DA4.1. Увеличение тока через КМОП транзисторы повлечет за собой увеличение напряжения на выводе 5 мс DA4.

1 и как только оно превысит опорное напряжение, компаратор включится и на его выходе появится напряжение примерно равное напряжению его питания, т.е. +5В. Это напряжение через разделительный диод VD1 поступит на вход SHUTDOWN (выключение) — вывод 10 мс DA1.

Читайте также:  Как пользоваться угломером слесарным

  dr web anti virus

В схеме есть еще одна защита, схема которой реализована на оптотранзисторе U1, который подключается через разъем и маломощном тиристоре VS1. Какой будет эта защита решать вам. Допустим, преобразователь перешел в аварийный режим, отработала определенная схема защиты.

Открылся транзистор оптрона и через его переход коллектор-эмиттер, на управляющий электрод тиристора VS1 поступило открывающее напряжение. Тиристор открылся и уже чрез его и резистор R13 со стабилизатора DA2 вывод 3 подается напряжение на вход «выключение» — вывод 10 мс DA1.

При этом на выводах 11 и 14 мс DA1 возникает низкий уровень напряжения. Транзисторные ключи выключаются. Похоже все понятно.

Рисунок печатной платы я делал в программе Lay6.

K3525a описание принцип работы схема включения

Я этот модуль приобрел, наверное, год назад, да так руки до него и не достали. И я, думаю, вам быстрее пригодится эта информация. Если найдете ошибки, то комментируйте. Всякое бывает. Успехов. К.В.Ю.

IRF3205+SG2525/SG3525. Импульсный преобразователь напряжения для автомобильного аудиокомплекса. » Журнал практической электроники Датагор

Необходимость создания подобного устройства возникает у каждого, кто хочет оснастить сою машину качественным, уникальным или просто недорогим автозвуком. Разумеется, для питания любого качественного(!) усилителя мощностью более 30Вт напряжения 13.

8В (при заведенном двигателе) и уж тем более 12В (при заглушенном) никак не хватит. Этот ИП я собирался использовать для питания усилителя 4х50Вт + 150Вт.

Поэтому было решено делать два двуполярных выходных напряжения +/- 25В и +/- 45В, а чтобы при малых нагрузках напряжение не выходило за допустимые пределы – они должны быть стабилизированы. Ну а для еще большей надежности необходимы режим софтстарта и отключение по сигналу защиты от усилителя…

Вклад в победу в лохотронной войнеприслал Сергей (sobolev{гав}sirius.onego.ru)

Поделюсь своим образцом «фуфла». Типичный пример оригинала (справа) и перетертого транзистора (слева). Обратите внимание на следы от наждака у левого транзистора — стерта настоящая неизвестная маркировка и нанесена новая. Новая краска, кстати, легко стерлась ацетоном. Корпус слегка претерпел изменение геометрии после наждака (кривой). Обратите внимание на края фланца у левого транзистора и блестящий фланец у оригинала.

Содержание / Contents

Соответственно, выходов тут несколько:1) Отказаться от этой бредовой идеи (зачастую самый простой и правильный выбор)2) Поставить еще пару аккумуляторов и генераторов… (без комментариев =))3) Собрать сверхмощный усилитель на TDA1562Q и ей подобных (настоящие 80Вт мощности на 4Ома, в кратковременном пике при напряжении питания 14.4В)4) Приспособить бесперебойник от компа (или т.

н. инвертор) и усилитель с питанием 220В (по этому пункту я вообще промолчу)5) Ну и для самых садомазохистически настроенных – собрать импульсный преобразователь напряжения (далее просто ИП) своими руками.Все эти решения встречал в реальности (от вида большинства из них долго валялся в конвульсиях прямо рядом с этими «чудесами техники»).

И если вы выбрали вариант, отличный от последнего – читать дальше вам не стоит.После огромного количества бессонных ночей, проведенных в поисках по интернету, подобрал оптимальную элементную базу:Силовые ключи – MOSFET транзисторы IRF3205 — 100А, 55В, цена ~35р.ШИМ контроллер – SG2525/SG3525 – питание 8-35В, частота 100Гц – 500кГц, софтстарт, регулировка «мертвого» интервала и многое другое, при цене ~30р.В теорию вдаваться не буду, если заинтересует – опишу в отдельной статье, поэтому сразу перейду к схемам. решил для универсальности сделать отдельным модулем:

На схеме ошибка! Сопротивление R2 — 120 Ом!Тут всё просто – выходной сигнал ШИМ-контроллера подается на входы буферов VT2VT3 и VT4VT5 и через ограничительные резисторы подается на затворы силовых ключей. Буферы нужны для ускорения процесса зарядки/разрядки входной емкости ключей, а резисторы немного сглаживают фронты для уменьшения высокочастотных помех.

Транзистор VT1 управляет режимом работы ШИМ-контроллера при подачи низкого уровня на вход SHDN происходит запуск преобразователя, а при подаче высокого – остановка. Резистором R1 регулируется рабочая частота преобразователя, которая составляет примерно 35кГц.

Резистором R1 регулируется глубина обратной связи, т.е., выходное напряжение. Остальные комментарии вообще излишни.

(вариант для ЛУТ в формате для Proteus прикрепленном файле)Силовые транзисторы должны быть установлены на радиатор через изолирующие прокладки, а сам радиатор для уменьшения помех должен быть подключен к общему проводу. То же самое относится и к диодам выпрямителя. В выпрямителе использованы диоды в корпусе TO-220 и крепятся к радиатору с двух сторон.На этом, собственно всё простое и закончилось.В качестве магнитопровода можно, как и я, использовать 3 ферритовых кольца 48х28х12 2000НМ, склеенных вместе. Конечно, лучше использовать импортные ферриты, но их достать гораздо сложнее. Поэтому намоточные данные привожу для своего случая.После склеивания нужно скруглить наружные и внутренние кромки верхнего и нижнего кольца надфилем или наждачной бумагой, чтобы при намотке не повредить о них изоляцию проводов. А если есть возможность, еще и обмотать их каким-либо изолирующим материалом.После этого приступаем к намотке.Методом проб и ошибок пришел к выводу, что лучше всего трансформатор мотается проводом 0,63мм косой в несколько жил.

Для первичной обмотки берем 4 косы по 4 провода. Наматываем ими 4 витка, распределяя их равномерно по всей площади колец, делим пополам (по две косы) и получаем первичную обмотку с отводом от середины. При таком способе обеспечивается симметричность обмоток и равномерность электромагнитного поля.

Вторичную обмотку мотается в две косы по 3 провода того же диаметра, 10 витков (25Вольт) + 8 витков (20Вольт).Зачищаем и лудим концы и припаиваем трансформатор, не забывая про фазировку обмоток!

Дроссели L1-L4 мотаем на ферритовых стержнях, например, от старых приемников, длинной 1,5-2 см, они содержат по 8 витков провода диаметром 1,2мм.

Дроссель L5 имеет такую же конструкцию, но мотается косой из четырех таких же проводов.Предложенный вариант ПП разрабатывался по габаритам корпуса от компьютерного БП, немного удлиненной формы, поэтому если вас она не устроит и возникнет желание разработать свою, учтите несколько правил. Силовые дорожки +12В, идущие к средней точке первичной обмотки и ОБЩИЙ, идущий к истокам мосфетов должны быть как можно короче и шире! Для увеличения сечения советую хорошо их пролудить. От этого во многом зависит КПД. Не советую выводить плюсовой провод через центр трансформатора, т.к. он будет вносить перекос в работу трансформатора и будет источником помех в бортсеть автомобиля. Общий провод усилителя соединяйте с массой только через источник сигнала и ни в коем случае не в блоке питания, иначе возникнет кольцо, по которому на вход усилителя пойдут все помехи! Так же, во вторичных цепях не допускается ставить конденсаторы ДО дросселей – от прохождения постоянного тока дроссели уйдут в насыщение и эффект от них будет нулевой. В остальном делайте по своему усмотрению.Перед включением переводим движки подстроечных резисторов в среднее положение. Вход управления питанием подключаем через тумблер к +12В. Запуск производим без нагрузки. Питание подаем через амперметр и токоограничительный резистор 0.1~0.5Ом. При выключенном тумблере потребление должно быть в пределах 10-20мА. После включения тумблера ток должен плавно возрасти, но не должен превышать двух Ампер.Если всё в норме, доводим резистором R1 на силовой плате выходное напряжение до номинального значения, при этом ток может немного повыситься. После чего резистором на плате ШИМ контроллера добиваемся наименьшего потребления тока (не более 250мА). Обычно получается добиться значения в 100~150мА.Если же преобразователь потребляет слишком большой ток во включенном состоянии, то проблема скорее всего в межвитковом замыкании трансформатора. С первого раза редко когда получается идеальный вариант. Мотаем снова.Если всё работает как положено, можно исключить из схемы токоограничительный резистор и нагрузив выход на эквивалент нагрузки (например, резистор 8Ом между выводами +25 и -25), проверяем, чтобы падение напряжения на выходе составляло не более 3-4В.Преобразователь не выдает полную мощность? Снова перематываем трансформатор.

Важно!!! Не проверяйте преобразователь замыканием выхода – это лучший способ сжечь мосфеты и получить потрясающие свето-шумо-дымовые эффекты.

На входе и выходе преобразователь очень желательно ставить электролитические конденсаторы Low ESR. На входе – с напряжением 25В, на выходе – 50В и 63В, соответственно для 25В и 45В.

Если использовать обычные конденсаторы, они могут перегреться и в худшем случае взорваться!

Резисторы параллельно выходу нужны для ограничения выходного напряжения без нагрузки, т.к. из-за индукции дросселей и трансформатора напряжение может подняться до 200-300 Вольт! Проверено на практике! Что однозначно выведет из строя конденсаторы и диоды выпрямителя.

Коса – просто скрученные вместе провода. Сматывать удобнее всего привязав одни концы к чему-нибудь неподвижному, а противоположные зажав в патрон дрели и закручивать всё это на небольших оборотах. Сильно увлекаться не советую, т.к. может полопаться лак, если он не очень хорошего качества, и к тому же, увеличится общая длинна проводов, что тоже немного скажется на КПД.

А дальше берем нужное количество получившихся кос и наматываем их вместе на сердечник.Фото готовой конструкции тоже прилагаю. Правда качество не очень и само устройство в полуразобранном состоянии. (вместо R8 и R9 установлены перемычки – это не принципиально)

Затворы мосфетов соединяются с выходами ШИМ модуля перемычками (на фото их видно. 4 белых провода)

????sg.zip
 47.45 Kb ⇣ 328

22.12.08 изменил Spirit. Уточнение, испраление.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector