Главная » Обучение » Мощный источник питания на 3842. Микросхемы ШИМ-контроллера KA3842, UC3842, UC2842

Мощный источник питания на 3842. Микросхемы ШИМ-контроллера KA3842, UC3842, UC2842

Достаточно простая схема лабораторного источника питания или зарядного устройства, например, для аккумулятора. Реализуется достаточно просто, что видно уже из схемы. Уникальной особенностью схемы является тот факт, что возможна регулировка не только по напряжению, но и по току, чем не обладают даже многие покупные зарядные устройства.

Схема построена на 4х транзисторах, основную роль играет силовой транзистор V4 (см. схему) в данном случае взят 2N3055, который вполне можно заменить на отечественный аналог КТ803. В общем, именно от этого транзистора в итоге будет зависеть выходная мощность устройства и возможный максимальный ток, поэтому если вам будут необходимы более значительные токи достаточно заменить V4 на более мощный транзистор. Понятно, что силовой транзистор в обязательном порядке устанавливается на теплоотвод.

Еще одной особенность такого зарядного устройства – это его экономичность, все элементы вам обойдутся в 100-200 рублей. При использовании показанного в схеме транзистора 2N3055 или его отечественного аналога КТ803, ток можно разогнать до 6 А. Хотя сам транзистор по своим характеристикам потянет и 15 А, но нагружать до такой степени не советуем. Ограничительный резистор R2 номиналом в 1 Ом берется мощностью не менее 5 Вт, остальным резисторам 0,25 Вт вполне достаточно.

Пока мы рассмотрели только часть схемы, отвечающую за регулировку напряжения и тока. Однако понятно, что устройство надо чем-то запитывать, тем более постоянным напряжением, поэтому необходим источник питания способный выдавать достаточную выходную мощность, с постоянным напряжением до 16 В, и током до 10 А. В принципе для питания от сети 220В, 50 Гц было бы достаточно смотать понижающий трансформатор и поставить на его выходе мост. Однако даже поверхностный подсчет показывает, что трансформатор нужен мощностью до 200 Вт.

Сердечник для него можно достать из старых ламповых телевизоров, но не у всех есть такая возможность, а если покупать, то обойдется он весьма недешево. Плюс использование подобной схемы сильно увеличит габариты самого прибора. Поэтому для уменьшения габаритов трансформатора, будем использовать представленную схему импульсного блока питания увеличивающего частоту до 50 кГц, что в итоге приводит к уменьшению габаритов выходного трансформатора.

Единственное, но трансформатор брали с компьютерного блока питания разработанный на двухполярное напряжение, нам понятно достаточно одной полярности. Номиналы и типы элементов указаны на схеме.

В схеме есть защита от КЗ, при ее срабатывании загорается светодиод, что также очень полезно при работе с источником. При намотке выходного трансформатора первичная обмотка состоит из 37 витков проводом сечением не менее 0,5 мм?, вторичная 6 витков сечением не менее 2,5 мм?, можно смотать тремя жилами проводом 0,8 мм?. Сердечник можно взять с любого компьютерного блока питания. Диоды выпрямительного моста на выходе должны быть высокочастотными, советуем взять КД213.

Для регулировки тока ограничения (срабатывания защиты) достаточно менять номинал резистора R10 чем меньше его значение, тем больше будет ток срабатывания защиты и наоборот. Все задействованные в схеме транзисторы необходимо устанавливать на отдельные теплоотводы или изолировать их друг от друга.

После первого выпрямительного моста, фильтрующие конденсаторы должны быть номиналом от 100 до 470 мкФ с допустимыми значениями напряжения до 400 В.

Пришла зима, самое время задуматься о зарядном устройстве, для автомобильного аккумулятора. Можно изготовить зарядное устройство по классической схеме, с регулятором на тиристорах, но габариты и вес такого зарядного устройства, очень велики. Можно пойти и купить зарядное как сделал мой товарищ именно благодаря ему у меня есть отличный заводской корпус)))) - Купил он зарядку на рынке, пробовал зарядить аккумулятор, но он как то не заряжался, пришел он ко мне мол разбери глянь че да как, разобрали посмеялись и он мне его подарил))), короче внутри транс ватт на 80, диодный мост и предохранитель, транс выдает аж 11 вольт, как вы понимаете заряжать оно в принципе не может! А я решил сделать в данном корпусе импульсную зарядку, почему импульсную? а потому, что современная элементная база, позволяет существенно упростить схему, не теряя надежности.

Принцип работы следующий, подключаем аккумулятор, выставляем нужный зарядный ток (рекомендуется 10% от полной емкости аккумулятора, для аккумулятора 55 А/Ч ток нужен 5.5 А) и идем заниматься своими делами, когда аккумулятор зарядиться загорится желтый светодиод, аккумулятор полностью заряжен, данное зарядное имеет защиту от короткого замыкания и переплюсовки что существенно продлит ему жизнь))).

Данное зарядное устройство собрано на недорогой микросхеме UC3845, по стандартной схеме включения, микросхема управляет мощным полевым транзистором нагрузкой которого служит импульсный трансформатор. Практически все радиоэлементы можно выдрать с компьютерных блоков питания, в том числе и трансформатор, правда его придется перемотать, у меня на перемотку ушел час с перекурами, прелесть импульсников в том что мотать всего пару десятков витков.
Вот собственно схема блока питания.

Есть 2 версии печатных плат под данный блок питания, основное различие в них, в размерах трансформаторов. выбирайте под те которые у вас есть.
Платы немного расходятся со схемой по номиналам, а также на платах добавлен регулятор тока, благодаря чему ток можно регулировать от 1 до 7.5 ампер, все элементы на печатных платах подписаны, при сборке схема может и не пригодиться.

Пока у вас не отпало желание его повторять, вот мои фото процесса намотки самого страшного - импульсного трансформатора, мотал на феррите с компьютерного блока питания.

С начала мотается первая половина первичной обмотки я мотал 26 витков проводом 0.6-0.7 мм.

Затем слой изоляции можно бумажным скотчем в 2 слоя, а можно как описано

Далее мотаем обмотку питания микросхемы UC3845 6 витков проводм 0.3-0.4 мм.

Опять мотаем изоляцию и вторую половину первички опять 26 витков проводом 0.6-0.7 мм..

Хорошенько изолируем

Мотаем вторичку, обращайте внимание на направление намотки и на то к каким выводам припаивать конци обмоток!!!
6 витков в 3 провода диаметром 0.8 мм.

Последний слой изоляции и все готово.

Не спешите склеивать сердечник, для правильной работы схемы, индуктивность первичной обмотки должна составлять 370 мкГн. мне пришлось положить прокладки из картона толщиной примерно 1мм. между половинками сердечника. Замерять и подогнать индуктивность нужно обязательно!!!
Вся настройка сводиться к подбору 2х резисторов указанных на схеме. На счет радиаторов на транзисторах, на IRFZ44 хватит маленького, на выходные диоды желательно поставить побольше они греются больше всего, на сыловой транзистор я вобще не ставил радиатора радиатор все таки нужен не большого размера, так как при работе схема обдувается вентилятором нагрев не значительный... Я поставил полевк чуток по мощнее IRFP22N50A, ну и диоды соответственно, у меня ток заряда доходит до 10 ампер и больше (нужен качественный обдув платы) . Правда длительно так оставлять нельзя, у меня стоит масенький радиатор на выходном диоде, и я его рукой при таком токе не удержу сильно греется, но после замены радиатора думаю все будет супер...
PS. Я уже разок спалил зарядник - заряжая аккумулятор емкость 190 А/ч, поставил ток как мне казалось 9.99А но не учел что амперметр больше просто не показывает))) в общем ток там был далеко за 10 А - сгорело 3 резистора диод 4148 и силовой транзистор, после замены все работает дальше как положено, добавил радиатор на силовой транзистор и поставил куллер 120 мм теперь охлаждение улучшилось проблем с зарядкой нет)))) Для питания цифрового ампервольтметра и куллера поставил в корпус маленький трансформатор на выходе у него 12 вольт переменки, если куллер питать о преобразователя зарядки то при низком токе у него очень маленькие обороты
Вот фото того что у меня получилось, батарейка временно питает вольтамперметр, я ее уберу но потом)))

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.

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.

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!