UC3842: опис, принцип роботи, схема включення, застосування

487 0 Новини високих технологій

У статті буде наведено опис, принцип роботи і схема включення UC3842. Це мікросхема, яка є широтно-імпульсним контролером. Сфера застосування – в перетворювачах постійної напруги. За допомогою однієї мікросхеми можна створити якісний перетворювач напруги, який можна використовувати в блоках живлення різної апаратури.

Призначення висновків мікросхеми (короткий огляд)

UC3842: опис, принцип роботи, схема включення, застосування
Для початку потрібно розглянути призначення всіх висновків мікросхеми. Опис UC3842 виглядає таким чином:
  • На перший вивід мікросхеми подається напруга, необхідне для здійснення зворотного зв'язку. Наприклад, якщо зменшити на ньому напругу до 1 або нижче, на виведення 6 почне зменшуватись час імпульсу.
  • Другий висновок теж необхідний для створення зворотного зв'язку. Однак, на відміну від першого, на нього потрібно подавати напругу понад 25 щоб скоротилася тривалість імпульсу. Потужність при цьому також знижується.
  • Якщо на третій висновок подати напругу більше 1 то імпульси припинять з'являтися на виході мікросхеми.
  • До четвертого висновку підключається змінний резистор – з його допомогою можна задати частоту імпульсів. Між цим висновком і масою включається електролітичний конденсатор.
  • П'ятий висновок – загальний.
  • З шостого виведення знімаються ШІМ-імпульси.
  • Сьомий висновок призначений для підключення живлення в діапазоні 1634 Ст. Вбудована захист від перенапруги. Зверніть увагу на те, що при напрузі нижче 16 В мікросхема працювати не буде.
  • Щоб здійснити стабілізацію частоти імпульсів, використовується спеціальний пристрій, який подає на восьмий висновок +5 Ст.
  • Перш ніж розглядати практичні конструкції, потрібно уважно вивчити опис, принцип роботи і схеми включення UC3842.


    Як працює мікросхема

    А тепер треба розглянути коротко роботу елемента. При появі на восьмий ніжці постійної напруги +5 В відбувається запуск генератора OSC. На входи тригера RS і S надходить позитивний імпульс невеликої довжини. Далі, після подачі імпульсу, відбувається перемикання тригера і на виході з'являється нуль. Як тільки імпульс OSC почне спадати, на прямих входах елемента напруга виявиться рівним нулю. А ось на інвертуючому виході з'явиться логічна одиниця. Ця логічна одиниця дозволяє відкрити транзистор, тому електричний струм почне протікати від джерела живлення через ланцюжок колектор-емітер до шостого висновку мікросхеми. Звідси видно, що на виході перебуватиме відкритий імпульс. І він припиниться тільки тоді, коли на третій висновок буде подана напруга 1 В або вище.


    Навіщо потрібно перевіряти мікросхему

    UC3842: опис, принцип роботи, схема включення, застосування
    Багато радіоаматори, які займаються проектуванням та монтажем електричних схем, закуповують деталі оптом. І не секрет, що найпопулярніші місця покупок – це китайські інтернет-магазини. Вартість виробів там в рази менше, ніж на радіоринках. Але бракованих виробів там теж чимало. Тому потрібно знати, як перевірити UC3842 перед початком побудови схеми. Це дозволить уникнути частих распаек плати.

    Де використовується мікросхема?

    Часто мікросхема використовується для складання блоків живлення сучасних моніторів. Вони застосовуються в імпульсних регуляторах напруги, в рядкової розгортці телевізорів і моніторів. З її допомогою виробляють управління транзисторами, які працюють в режимі ключа. Але виходять з ладу елементи досить часто. І найпоширеніша причина – пробій полевика, яким керує мікросхема. Тому при самостійному проектуванні блоку живлення або ремонту необхідно здійснювати діагностику елемента.

    Що потрібно для діагностики несправностей

    UC3842: опис, принцип роботи, схема включення, застосування
    Потрібно зазначити, що застосування UC3842 знайшла виключно в перетворювальної техніки. І для нормальної роботи блоку живлення необхідно переконатися в тому, що елемент справний. Вам будуть потрібні такі прилади для проведення діагностики:
  • Омметр і вольтметр (підійде найпростіший цифровий мультиметр).
  • Осцилограф.
  • Джерело стабілізованого по струму і напрузі живлення. Рекомендується використовувати регульовані з максимальним вихідним напругою 2030 Ст.
  • Якщо у вас немає будь-якої вимірювальної техніки, то найпростіше при діагностиці перевірити опір на виході і змоделювати роботу мікросхеми при роботі від зовнішнього джерела живлення.

    Перевірка вихідного опору

    Один з основних способів діагностики – вимірювання величини опору на виході. Можна сказати, що це самий точний спосіб визначення поломок. Зверніть увагу на те, що у разі пробою силового транзистора до вихідного каскаду елемента буде прикладений високовольтний імпульс. З цієї причини відбувається вихід з ладу мікросхеми. На виході опір виявиться нескінченно великим у випадку, якщо елемент справний.
    UC3842: опис, принцип роботи, схема включення, застосування
    Замір опору проводиться між висновками 5 (маса) і 6 (вихід). Вимірювальний прилад (омметр) підключається без особливих вимог – полярність значення не має. Рекомендується перед початком проведення діагностики випаяти мікросхему. При пробої опір буде дорівнює декільком Ом. У тому випадку, якщо здійснювати вимірювання опору без випоювання мікросхеми, то ланцюжок затвор-витік може звониться. І не варто забувати про те, що в схемі блоків живлення на UC3842 присутній постійний резистор, який включається між масою і виходом. При його наявності у елемента буде матися вихідний опір. Отже, якщо на виході опір дуже низьке або дорівнює 0 то несправна мікросхема.

    Як змоделювати роботу мікросхеми

    При моделюванні роботи немає необхідності в випоюванні мікросхеми. Але обов'язково потрібно вимикати пристрій перед початком проведення робіт. Перевірка схеми на UC3842 полягає в тому, щоб на неї подати напругу від зовнішнього джерела та оцінити роботу. Процедура проведення роботи виглядає так:
  • Відключається блок живлення від мережі змінного струму.
  • Від зовнішнього джерела стабілізованої напруги і струму подається на сьомий контакт мікросхеми напругу більше 16 Ст. В цей момент повинен відбутися запуск мікросхеми. Зверніть увагу на те, що мікросхема не почне працювати до тих пір, поки напруга не виявиться вище 16 Ст.
  • Використовуючи осцилограф або вольтметр, потрібно провести вимірювання напруги на восьмому виведення. На ньому має бути +5 Ст.
  • Переконайтеся в тому, що напруга на восьмому виведення стабільно. Якщо знизити напругу джерела живлення нижче 16 В, то на восьмому виведення пропаде струм.
  • Використовуючи осцилограф, проведіть вимірювання напруги на четвертому виведення. У тому випадку, якщо елемент справний, на графіку будуть імпульси пилкоподібної форми.
  • Змініть напруга джерела живлення – при цьому частота і амплітуда сигналу на четвертому виведення залишаться незмінними.
  • Перевірте осцилографом, є на шостий ніжці прямокутні імпульси.
  • Тільки в тому випадку, якщо всі вищеописані сигнали є і ведуть себе так, як і потрібно, можна говорити про справність мікросхеми. Але рекомендується перевіряти справність і вихідних ланцюгів – діод, резистори, стабілітрон. За допомогою цих елементів відбувається формування сигналів для здійснення струмового захисту. Вони виходять з ладу при пробої.

    Імпульсні БЖ на мікросхемі

    Для наочності потрібно розглянути опис роботи джерела живлення на UC3842. Вперше вона почала застосовуватися в побутовій техніці у другій половині 90-х років. У неї явну перевагу перед усіма конкурентами – мала вартість. Причому надійність і ефективність не поступаються. Для побудови повноцінної схеми стабілізатора напруги практично не потрібні додаткові компоненти. Все робиться «внутрішніми» елементами мікросхеми.
    UC3842: опис, принцип роботи, схема включення, застосування
    Елемент може бути виконаний в одному з двох типів корпусу – СПК-14 СПК-8. Але нерідко можна зустріти модифікації, виконані в корпусах DIP-8. Потрібно помітити, що останні цифри (8 і 14) означають кількість виводів мікросхеми. Правда, відмінностей не дуже багато – у разі якщо елемент з 14-ю висновками, просто додаються висновки для підключення маси, харчування вихідного каскаду. На мікросхемі будуються стабілізовані джерела живлення імпульсного типу з ШІМ-модуляцією. Обов'язково для посилення сигналу використовується МОП-транзистор.

    Включення мікросхеми

    А тепер необхідно розглянути опис, принцип роботи і схеми включення UC3842. На блоках харчування зазвичай не вказуються параметри мікросхеми, тому потрібно звертатися до спеціальної літератури – даташітам. Дуже часто можна зустріти схеми, які розраховані на живлення від мережі змінного струму 110-120 Ст. Але завдяки кільком доопрацюванням можна збільшити напругу живлення до 220 В.
    UC3842: опис, принцип роботи, схема включення, застосування
    Для цього виконуються такі зміни в схемі блоку живлення на UC3842:
  • Замінюється діодна збірка, яка знаходиться на вході джерела живлення. Необхідно, щоб новий діодний міст працював при зворотному напрузі 400 В і більше.
  • Замінюється електролітичний конденсатор, який знаходиться в ланцюзі живлення і служить фільтром. Встановлюється після діодного моста. Необхідно поставити аналогічний, але з робочою напругою 400 В і вище.
  • Збільшується номінальний опір резисторів у ланцюзі живлення до 80 кОм.
  • Перевірити, може силовий транзистор працювати при напрузі між стоком і витоком 600 У. Можна використовувати транзистори BUZ90.
  • У статті наведена схема блоку живлення на UC3842. Інтегральна схема має ряд особливостей, які обов'язково потрібно враховувати при проектуванні і ремонт блоків живлення.

    Особливості роботи мікросхеми

    Якщо є коротке замикання в ланцюзі вторинної обмотки, то при пробої діодів або конденсаторів починає зростати втрата електроенергії в імпульсному трансформаторі. Може вийти і так, що для нормального функціонування мікросхеми не вистачає напруги. При роботі чутно характерне «цикання», яке виходить від імпульсного трансформатора.
    UC3842: опис, принцип роботи, схема включення, застосування
    Розглядаючи опис, принцип роботи та схему включення UC3842 складно обійти стороною особливості ремонту. Цілком можливо, що причиною поведінки трансформатора є не пробій в його обмотці, а несправність конденсатора. Відбувається це в результаті виходу з ладу одного або декількох діодів, які включаються в ланцюг живлення. Але якщо стався пробій польового транзистора, необхідно повністю міняти мікросхему.