Armenian English French German Irish Spanish Turkish


JLCPCB -- это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 200 000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 8000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

Прототип платы
всего за $2

Быстрый заказ PCB

Заказать печатную плату

Подписаться на новости Введите свой email адрес:

 

Мы в соцсетях

Понижающий преобразователь напряжения на UC3843

Здравствуйте, товарищи! В сети огромное количес тво схем всевозможных повышающих преобразователей. Есть, например, на NE555, на транзисторах, или на той же UC3843. А есть множество специализированных микросхем. Китайцы вон во всю делают их. Но я не нашел ни одной схемы понижающего преобразователя на доступны компонентах (чтобы не пришлось в китае заказывать). Плюс схема должна быть простой и надежной, ведь, как известно, чем меньше деталей, тем надежней схема (а самая надежная деталь - пермычка; вы часто видите горелые перемычки?). Вот я и решил как-то решить сложившуюся проблему, а решением поделиться с вами, уважаемые радиолюбители и радиопрофессионалы. Всё нижеизложенное является моим вариантом, не претендующим на идеал, так что прошу не кидаться палками. Поехали!

Итак для начала нужно нарисовать схему данного пепелаца. За основу взято типовое включение из даташита, и адаптировано под понижение напряжения. Вот, собственно, и она

Понижающий преобразователь на UC3843, принципиальная схема

Микросхема генерирует прямоуголные импульсы с частотой 117 кГц (частота задается резистором R1 и конденсатором C3). Импульсы поступают на затвор силового ключа в лице полевого транзистра IRF3205, открывая и закрывая его. Когда транзистор открыт, ток течет через него и дроссель L1 на нагрузку. В это время в дросселе запасается энергия. Когда транзистор закрывается, по правилу Ленца, в дросселе возникает ток, сонаправленный с током, создающим магнитный поток. Иными словами при закрытии транзистора, ток не исчезает сразу, а протекает через диоды Шоттки и дроссель, и идет на нагрузку. Поэтому диоды тоже нагреваются и должны иметь хорошее охлаждение. Это в кратце, а теперь, думаю стоит углубться в устройство самой микросхемы, чтобы было лучшее понимание процессов, происходящих в схеме и чтобы вы могли делать свои схемы на этом шим-контроллере.

UC3843

Обратная связь осуществлена на подстроечном многооборотисто резисторе, с движка которого напряженние поступает на инвертирующий вход усилителя ошибки, на неинвертирующий вход которого приходит 2.5 вольта. Этим кстати и обусловлено минимальное выходное напряжение в 2,5В. Резистор R2 отвечает за ООС усилителя ошибки. Он нужен, чтобы ограничить коэффициент усиления. 3 вывод микросхемы отвечает за защиту по току. На него подается напряжение с токового шунта R9 через резистор R3. В случае если на резисторе большое падение напряжения, элемент со страшным названием PWM comparator останавливает импульсы. Конденсатор C2 дает небольшую задержку при срабатываниии защиты. Это нужно, чтобы в момент включении преобразователя при зарядке конденсатора C8 (а разряженный конденсатор заряжается большущим током) не срабатывала защита. Oscillator генерирует пилообразные импульсы, которые идут на триггер PWM latch и на элемент ИЛИ, управляющий транзисторами. Эти два элемента формируют прямоугольные импульсы, идущие на затвор силового транзистора. Цепочка из усилителей ошибки, в конечном итоге подключена к RS-триггеру на reset вход, что означает, что при наличии каких то проблем (сработали усилители ошибки, либо из-за превышения выходного напряжения, либо из-за болшого тока), открывается нижний транзистор и затвор силового полевика притягивается к земле, скважность импульсов уменьшается, как следствие уменьшается напряжение и ток на выходе. Элемент U.V.L.O смотрит на напряжение питания и не дает микросхеме стартануть, если оно слишком низкое. Транзисторы, управляющие затвором полевика, исходя из даташита могут тянуть ток до 1А, что очень неплохо, потому что можно не беспокоиться об их здоровье и не навешивать дополнителоьные эмиттерные повторители, как это бывает с теми же IR2153.
С теорией разобрались, переходим к практике. Сборку преобразователя надо начинать с разводки печатной платы. Скачиваете архив проекта, там она есть в формате lay6. Плату переносим на текстолит, сверлим отверстия, вытравливаем, лудим. Всё как обычно.

Понижающий преобразователь на UC3843, печатная платаПонижающий преобразователь на UC3843, печатная плата

А пока плата готовится в растворе хлорного железа идём наматывать дроссель. Я это делал так. Я взял 5 жил 0.5мм, приблизительно померял длинну шины, которую нужно будет намотать, зачистил концы с одной стороны, спаял их вместе, далее взял шуруповёрт и с его помощью скрутил все провода в один жгут. Это, на мой взгляд, лучше, чем мотать одним толстым проводом, так как шина легче гнется (намотка ровнее и аккуратнее) и плюс скин эффект на таких частотах в тонкой проволоке проявляется гораздо меньше, чем в толстой. Мотал я на ферритовой гантельке, найденной в недрах кинескопного телевизора. Кстати в нём же можно найти много хорошей проволоки для намотки, осоенно в петле размагничивания. Наматывал я 13 витков. Но можно от 10 до 15, на работу схемы это не влияет. Вот что получилось.

Понижающий преобразователь на UC3843, дроссельПонижающий преобразователь на UC3843, дроссель

Далее неплохо бы подумать об охлаждении нашего пепелаца. Так как пилить большой дорогущий радиатор мне было жалко, я нашел в сарае аллюминиевый уголок, отпилил его и он идеально полошел по высоте к преобразователю. А чтобы охлаждение было лучше, я насверлил в верхней части отверстий для циркуляции воздуха.

Силовые элементы обязательно нужно изолировать от радиатора слюдяной прокладкой, термопастой и пластмассовыми шайбами. Но шайб то нет! А выход есть! Берем болт, отрезаем маленький кусочек термоусадки и надеваем его на резьбу вплотную к шляпке. Затем берем термоусадку большего диаметра, такого, чтобы она вплотную надевалась на шляпку, надеваем и термоусаживаем. Ну и не забываем про термоклей, естественно. Получается примерно так.

Понижающий преобразователь на UC3843, радиатор

Такие болты обеспечат надёжное соединение и хорошую изоляцию. По крайней мере ни разу не подводило.

В результате всех процедур получился вот такое вот устройство.

Понижающий преобразователь на UC3843Понижающий преобразователь на UC3843

Номиналы всех компонентов, кроме частотозадающих, можно отклонять в пределах 25%. Силовой транзистор надо ставить с током истока от 20А и напряжением сток-исток от 50В. Диоды шоттки тоже на нпаряжение от 50В и током от 6А каждый, а то будут перегреваться. Электролиты берем на напряжение 35 - 50В, чтоб не бахнули. Токовый шунт в принципе можно ставить на мощность 1, 2 или 5 Вт. Я выбрал последний вариант, чтоб наверняка. Остальное как на схеме.

Перечень компонентов:

C1 = 10n
C2 = 10n
C3 = 1n
C4 = 100n
C5 = 470µ
C6 = 470µ
C7 = 100n
C8 = 1000µ
IC1 = UC3843
L1 = 100µH
R1 = 15k
R2 = 100k
R3 = 300
R4 = 4.7
R5 = 5.1
R6 = 1k
R7 = 5k
R8 = 1k
R9 = 0.1
T1 = IRF3205
VD1 = HBR16200
VD2 = HBR16200

Технические характеристики

U вх = 12-30В
U вых = 2.5 - 28В
I вых = 5А
КПД = 90%
f раб = 117кГц
t раб = 0 - 80*С

Преобразователь работает стабильно, ток отдает, грется вполне умеренно. Может составить конкуренцию китайским преобразователям, таким как xl4015 или xl4016. Главный его плюс в том, что сделан он из доступных компонентов и их намного меньше, чем в китайских вариантах. Это облегчает ремонт в случае чего, но скорее всего, если вы не будете замыкать что либо на плате, вам не удастся спалить его.

На этом всё. Если у вас остались какие-то вопросы, присылайте мне их на почту Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. или на форум vip-cxema.org.

Всем удачной сборки!

Печатные платы 

Дмитрий4202

Дизайн :

Arduino

Программаторы

Радиоконструкторы

Прочее...