Мощный импульсный блок питания на 3842. Импульсное зарядное устройство – прорыв в области приборов данного назначения

Микросхемы ШИМ-контроллера ka3842 или UC3842 (uc2842) является самой распространенной при построении блоков питания для бытовой и компьютерной техники, часто используется для управления ключевым транзистором в импульсных блоках питания.

Принцип работы микросхем ka3842, UC3842, UC2842

Микросхема 3842 или 2842 представляет собой ШИМ - Широтно-импульсная модуляция (ШИМ, англ. pulse-width modulation (PWM)) преобразователь, в основном применяется для работы в режиме DC-DC(преобразовывает постоянное напряжение одной величины в постоянное напряжение другой) преобразователя.


Рассмотрим структурную схему микросхем 3842 и 2842 серий:
На 7 вывод микросхемы подается напряжение питания в диапазоне от 16 Вольт до 34. Микросхема имеет встроенный триггер Шмидта (UVLO), который включает микросхему, если напряжение питания превышает 16 Вольт, и выключает если напряжение питания по каким-либо причинам станет ниже 10 Вольт. Микросхемы 3842 и 2842 серий также обладает защитой от перенапряжения: если напряжение питания превысит 34 Вольта, микросхема отключится. Для стабилизации частоты генерации импульсов микросхема имеет внутри свой собственный 5 вольтовый стабилизатор напряжения выход которого подключен к выводу 8 микросхемы. Вывод 5 масса (земля). На 4 выводе задается частота импульсов. Достигается это резистором R T и конденсатором C T подключенных к 4 выв. - смотрите типовую схему включения ниже.


6 вывод – выход ШИМ импульсов. 1 вывод микросхемы 3842 служит для обратной связи, если на 1 выв. напряжение занизить ниже 1 Вольта, то на выходе (6 выв.) микросхемы будет уменьшаться длительность импульсов, тем самым уменьшая мощность шим преобразователя. 2 вывод микросхемы, как и первый, служит для уменьшения длительности импульсов на выходе, если напряжение на выводе 2 выше +2,5 Вольт, то длительность импульсов уменьшится, что в свою очередь снизит выдаваемую мощность.

Микросхему с наименованием UC3842 кроме UNITRODE выпускают фирмы ST и TEXAS INSTRUMENTS, аналогами этой микросхемы являются: DBL3842 фирмы DAEWOO, SG3842 фирмы MICROSEMI/LINFINITY, KIA3842 фирмы КЕС, GL3842 фирмы LG, а также микросхемы других фирм с различными литерами (AS, МС, IP и др.) и цифровым индексом 3842.

Схема импульсного блок питания на базе ШИМ-контроллера UC3842


Принципиальная схема 60 Ваттного импулсного блока питания на базе ШИМ-контролера UC3842 и силовом ключе на полевом транзисторе 3N80.

Микросхема ШИМ-контроллера UC3842 - полный datasheet с возможностью скачать бесплатно в pdf формате или смотреть в онлайн справочнике по электронным компонентам на сайт

У каждого автолюбителя есть для АКБ 12 В. Все эти старые зарядки с различным успехом работают и выполняют свои функции, но есть у них общий недостаток - слишком большие габариты и вес. Это не удивительно, ведь один только силовой трансформатор на 200 ватт может весить до 5 кг. Поэтому и задумал собрать импульсное зарядное для автоаккумулятора. На просторах инета, точнее на форуме Kazus нашел схему этого ЗУ.

Схема принципиальная ЗУ - клик для увеличения размера

Собрал, работает прекрасно! Заряжал автомобильный аккумулятор, настроил зарядник на 14.8 в и на ток около 6 А, перезаряда или недозаряда нет, при достижении и напряжения на клемах аккумулятора 14.8 в, ток зарядки падает автоматически. Также заряжал гелиевый свинцовый аккумулятор от бесперебойника ПК - нормально. Замыканий на выходе данный зарядник не боится. А вот от переполюсации надо защиту делать, сам сделал на реле.

Печатная плата, даташиты на некоторые радиоэлементы и другие файлы смотрите на форуме.

В общем всем советую его сделать, так как у этого ЗУ много преимуществ: малые размеры, база радиоэлементов не дефицит, многое можно купить и в том числе готовый импульсный трансформатор. Сам его приобрёл в интернет магазине - прислали быстро и дёшево. Оговорюсь сразу, вместо диода Шоттки VD6 (термостабилизация), поставил просто сопротивление на 100 Ом, зарядное и с ним работает прекрасно! Схему собрал и испытал: Demo .

16-03-2015

UC3842

Ржевский Александр

Простой импульсный стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок и короткого замыкания для зарядки аккумуляторных батарей большой емкости (от 55 ампер·часов) можно изготовить из распространенных радиодеталей, демонтированных из старых компьютерных мониторов и блоков питания. Особенностью предлагаемого стабилизатора является высокий КПД и, как следствие, минимальный нагрев компонентов. Принципиальная схема устройства изображена на Рисунке 1.

Стабилизатор основан на микросхеме ШИМ-модулятора в стандартной схеме включения с транзисторным инвертором в цепи обратной связи. Для более надежного управления MOSFET в схему добавлен транзисторный драйвер, способствующий ускоренному разряду емкости затвора при коммутации больших импульсных токов.

Защита от перегрузки по току построена стандартным образом. Датчиком тока служит резистор R9 сопротивлением 0.1 Ом.

Цепь защиты от короткого замыкания выделена на схеме синим цветом. При эксплуатации стабилизатора выяснилось, что при коротком замыкании выхода начинает греться и выходит из строя, если не устранить замыкание, диод 16C40. Для защиты диода от перегрева применена блокировка микросхемы модулятора с определенной временной задержкой. В случае короткого замыкания начинает заряжаться конденсатор С6, и примерно через 4 секунды открывается транзистор, блокирующий работу микросхемы по выводу 3. Для перезапуска стабилизатора нужно устранить короткое замыкание и кратковременно отключить его от питания.

Выходное напряжение регулируется подстроечным резистором R7. Расширить диапазон регулирования можно увеличением сопротивления резистора R6.

Подробнее о конструкции

Дроссель намотан на кольцевом магнитопроводе желтого цвета, демонтированном из компьютерного блока питания. Содержит 28 витков провода ПЭЛ-0.8. При токе 5 А нагревается до 40 градусов. Во избежание тресков и свиста обмотки следует пропитать суперклеем.

Резистор R9 намотан из нихромовой проволоки диаметром 0.7 мм длиной 60 мм. Края проволоки зачищены, обвиты медным проводом 0.8 мм по 3 витка с шагом 0.2 мм, обжаты плоскогубцами и запаяны. При токе 5 А резистор нагревается до 60 градусов.

Рисунок 2. Печатная плата стабилизатора напряжения.

На Рисунке 2 изображена печатная плата устройства (без цепи защиты диода). Транзистор и диод паяются на медь со стороны проводников, которая вместе с основанием платы и выполняет функцию их радиаторов, а с противоположной стороны крепится дроссель.

Печатная плата показана со стороны пайки. Использованы следующие цветовые обозначения:

  • зеленый - дорожки меди,
  • синий - расположение элементов,
  • белый - маркировка элементов схемы,
  • желтый - перемычки.

Исполнение: PDIP8. Current Mode PWM Controller Тип корпуса: PDIP-8 Топология: Boost, Buck, Flyback, Forward Режим управления: Current Частота...

Поставщик Производитель Наименование Цена
РИВ Электроникс STMicroelectronics UC3842BD1013TR 10 руб.
AliExpress RM6204 UC3842B AM-22A BP3126 UC3845B TL081 TL081CP SM7055 SM7055-12 MAX483CPA MAX483EPA OB2538AP VIPER12A 10 руб.
Ким Infineon UC3842AMSMD 14 руб.
МосЧип Texas Instruments UC3842ANANDUC2842ANG по запросу
  • ... 1. предлагаю автору пересмотреть голубой участок схеми 2. на лапу 6 поставить 10-12к 3. на затвор зенер в 10 в 4. для плавности хода последовательно Р7 подсоединить 5к...
  • Короткое замыкание является перегрузкой по току? Для чего тогда добавлено "синим цветом", если есть R9 ? Я понимаю, что при КЗ нагрузкой подключается индуктивность, и обратными токами шунтируется через нагреваемый диод. Но зачем тогда R9 ... да и регулировать надо в основном не напругу, а ток...
  • Я так понимаю... синяя схема для установки начального выходного напряжения, а R9 ... защита по току... просто всё заведено на один вход... и как стабильно будет работать... вопрос...
  • В статье же написано
  • Хочу поблагодарить автора за идею использования такой класной ИМС в устройствах такого плана. Позвольте маленькие замечания, на мой взгляд:мне кажется, ключ который стоит на разряд емкости затвора не нужен. Ток коллектора 361 - 250 мА, а 3842(согласно datasheet Io= +-1А) если бы использовать 34063 тогда обязательно нужно. Управление выходным напряжением лучше реализовать на токовом зеркале, правда хлопотно в настроке, можно просто поставить преобразователь напряжения в ток: т.е. вцепь эмитера того же по схеме 361 включить резистор 12к(например), базу через 33-51Ом соединить на выход. т.о на эмитере будет выходное Uвых источника. Ток коллектора будет Ik = Uвых/12к. Остается подсчитать Uвх=1mA.
  • Боже мой как все запущенно. Я могу создать на базе шим контроллера UC3842 усилитель класса D, а с усилителя параметрический стабилизатор, но с головой пока еще дружу
  • всем привет. интересно кому нужна эта крайне запутаная и криво - вывернутая схема. кто ее видит и немного разбираеться наверное прибывает в шоке. не нужен там доп транзистор он слабый микра 1ампер выход -уже писали сам транзистор эн -канал надо ставить на плюс как и везде в дс -дс понищалках. для частоты этой витком мало в два раза или на 10витков больше примерно для кольца 23.5мм если 27мм то может инорма. почемуто тоже не где не сказано про диаметр ферита жолтого.что залюди - так добрей мир не получиться каждый кто захочит повторить эту схему запариться и будет прибывать 1-2 месяца без настроения и все потом бросит неполучив минимальног удовлетворения пока ее будет собирать и еще подпитка нужна на 3 ногу то не запуститься. также на первой ноге можно сделать плавный старт нужно 3 детали -есть в пдефах. будьте добрей и хлам из кита нам будет не нужен он часто летит и н еремонтопригоден так как все детали у них косячные -поверьте и как правило затерты названия чипов.
  • неужели нету негде на форумах реально рабочей схемы дс дс понижалки что этоо секретная штука какаято давайте обсуждать реально рабочую схему- в студию
  • Так она напряжение на выходе не контролирует по вашему... и начальный порог срабатывания не задаёт? ... :mad: Не всё что пишут на санной упряжке... правда... :p
  • Есть: http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=77467 http://kazus.ru/forums/showthread.php?p=137986 http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=39128 Но не для столь безграмотных. Ибо "мизера парами ходят"...
  • пожалуйста переведите высказывание для неграмотных - Ибо "мизера парами ходят" - вы очень умный человек а многие тут бывают и негамотные заходят. и зачем вы дали 3 ссылки про атх ибп на тл494 -не потеме тут речь идет про железный трансформатор и стаб вроде обсуждаем дс дс стабтилизатор понижалку на вс3843- 42 .я просто сказал что я не собираюсь покупать киты зы 700-1000ре с затертыми редкими микросхемами.а тут 3843 10апер как скуста да даже 6ампер хватит для мощьного компа.плюс железный транс нефонит и недает помех как ибп атх на 494 если конечто правильно платка разведена стаба. пусть жележо будет кушать больше на 20ват но и нормуль.еще понял что человеку когда нечего сказать в ответ то он пишет поговорками. правду же я написал про эту схему и многие это понимают.
  • может кому пригодиться прога для расчета дросселя жолтого-белого кольца в инете на форумах везде -показывает при расчете бяку витков в два раза больше и индуктивность дросселя тоже сравнивал со своим дс дс платой фирмы компад извесная и качественная из сторья нашол и спецом разнюхал это. но может я путаю с частотой ср -цепю. и микра непомню какая стояла 3843 90 проц заполнения или 3845 вроде 50 проц - меня направте кто знает какя микра должна стоять в дс дс понижалке -с 50 процентным заполнением синусоиды шима или 90. знаю только что питание полевиков которые на плате компад прим 12волт. то какую микру ставить из двух с напругой старта 8.4в. :confused:
  • 1 Синяя схема для любителей проверки выходного напряжения путем короткого замыкания выхода (если искрит то работает). 2 Был случай что, в момент зарядки расплавилась изоляция провода соединявшего АКБ и зарядку. Произошло КЗ и как на зло провода слиплись, со стороны АКБ расплавились, а со стороны зарядки осталось КЗ. Если есть гарантия избежать приведенные случаи, то синяя вставка не нужна вовсе. Если гарантируется скваженность до 50% то 315 в затворе не нужен. Но это условие не выполнимо в начальное время заряда АКБ.

Зарядное устройство на UC3842/UC3843 с регулировкой напряжения и тока

Описываемое здесь зарядное устройство предназначено для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Имеются две регулировки: напряжения и тока. Когда срабатывает одна из этих регулировок, загорается соответствующий светодиод, что очень удобно. Схема и печатная плата взяты на форуме радиокота:

Устройство собрано на распространённой микросхеме UC3842/UC3843. Её применение в блоках питания мы уже описывали . В данной схеме регулировка происходит по 1 выводу. Силовая часть - типовая, микросхема питается от отдельной обмотки на обратном ходе.


нажми для увеличения
Регулировка напряжения и тока выполнена по схеме от форумчанина FolksDoich. На TL431 собран источник опорного напряжения. На половинках ОУ LM358 выполнены регулировки напряжения и тока. Если в качестве VD6 и VD7 использовать светодиоды, то они будут индицировать своим свечением текущую регулировку, что может быть полезно. Например, если светится светодиод VD7, то происходит ограничение по току. То же самое с VD6, но по напряжению.

Данная схема рассчитана на зарядку аккумулятора током до 6 ампер, поэтому на выходе предлагается запараллелить четыре электролитических конденсатора, т.к. один при высоком токе проработает недолго. Разумеется, все они должны быть LOW ESR.

Как можно улучшить эту схему? Если по ней собирать не зарядное устройство, а блок питания, регулируемый в некоторых пределах, то можно произвести уже привычные улучшения, описанные в предыдущей статье. В частности, можно питать микросхему UC3842/UC3843 на прямом ходе, а для питания ОУ и PC817 использовать отдельную обмотку трансформатора. Всё это оправдано лишь в том случае, если требуется расширить диапазон регулировки напряжения.

Помимо светодиодов, схему можно дополнить амперметром и вольтметром, как стрелочными, так и цифровым прибором, показывающим значение напряжения и тока, а, возможно, ещё и подсчитывающим мощность нагрузки и управляющим вентилятором охлаждения.

При правильном выборе силового полевого транзистора, его нагрев должен быть незначительным. Следует упомянуть, что на схеме забыли нарисовать конденсатор на 2,2 нФ между горячей и холодной частями.


Печатная плата: charger_12v_6a.lay6


Существует и ещё одна разновидность данной схемы в таком виде:


нажми для увеличения
Печатные платы от FolksDoich для устройств разной мощности, вторая плата - до 10 ампер. Микросхема UC384x располагается на отдельной небольшой платке, устанавливаемой на основную вертикально.


Рассмотрим как сделать схему преобразователя для питания сверхъяркого светодиода. Такая схема может стать хорошим стартом для практического изучения электроники. На основе этого преобразователя в дальнейшем соберем своими руками несколько интересных и полезных электронных самоделок.

Как сделать преобразователь напряжения своими руками

Первая трудность в сборке схемы это приобретение ферритового кольца. Ферритовые кольца неотъемлемая часть устройств с импульсными источниками питания (компьютеры, телевизоры, мониторы, видеомагнитофоны и т.д.) Найти такую старую или сломанную технику не составит труда. Например, несколько колец можно найти в блоке питания компьютера в дросселях фильтра питания. Дроссели удаляются с платы, обмотки демонтируются освобождая ферритовое кольцо.

Блок питания компьютера

Добытые дроссели

Вторая трудность в сборке схемы это поиск обмоточного провода. Провод также легко доступен, два куска провода в изоляции легко добыть из сетевого интернет кабеля типа UTP, двух проводков длиной 0,5-1 м вполне хватит.

Кусок кабеля UTP

Проводники для намотки

Радиодетали, также выпаиваются из устаревшей или неисправной техники. Необходимо одно сопротивление номиналом 300 Ом — 10 кОм, любой транзистор n-p-n структуры и конечно светодиод. Цоколевку транзистора определяем задав в поисковике запрос «маркировка транзистора datashit». Допустимо установить в схему транзисторы структуры p-n-p, но для этого необходимо будет поменять полярность питания схемы и светодиода.

Сборка тороидального трансформатора показана на видео. Обмотки наматывается своими руками сразу в два провода. Средняя точка формируется соединением начала одной обмотки с концом другой. Смотри фото. Количество витков 10-30 витков.

Намотка проводов

Обмотки трансформатора

Формирование средней точки

Правильно собранная схема начинает работать сразу. Применение тороидального трансформатора, по сравнению со схемой , резко повышает КПД и экономичность схемы преобразователя. Преобразователь запустится даже при подаче напряжения 0,3 вольта(!) и выдаст напряжение для работы светодиода 2,5-3 Вольта. Если есть вопросы — спрашивайте!