В статье рассмотрены некоторые аспекты создания импульсного источника тока (ИТ), в частности — способы снижения величины пульсаций выходного тока и вопросы устойчивости регулирования. Рассмотрены особенности работы многофазных импульсных ИТ. Публикуемые материалы собраны на основе опыта разработки импульсного двухфазного ИТ мощностью 3 кВт (100 В, 30 А).
Рассмотрим ИТ с регулированием по выходному току. Импульсные стабилизаторы напряжения применяются довольно широко, и методика их расчета и критерии устойчивости приводятся во многих источниках [1, 2]. Что касается импульсных ИТ, то они используются реже и в меньшей степени рассмотрены в публикациях.
Следует уточнить, что речь идет об ИТ, которые допускают подключение на выходе параллельного ШИМ-регулятора, замыкающего выход ИТ с частотой в десятки килогерц. Стандартные источники питания, имеющие режим ограничения тока (обратная связь по напряжению и току), такой нагрузки не допускают из-за наличия на выходе конденсатора большой емкости (сотни микрофарад). Такая емкость сама по себе является источником напряжения для быстрых процессов (на частоте 10 кГц сопротивление конденсатора емкостью 100 мкФ равно 0,15 Ом), поэтому подключение параллельного ШИМ-регулятора к такому выходу приведет к закорачиванию выходного конденсатора открытым ключевым элементом ШИМ-регулятора. Такое подключение означает, что энергия заряженного конденсатора будет рассеиваться в виде тепла на ключевом элементе, а средняя рассеиваемая мощность при частоте 10 кГц оказывается неприемлемо большой (5 кВт при напряжении 10 В).
Как можно увеличить или уменьшить выходное напряжение на обычном маломощном импульсном блоке питания
Анализ уменьшения пульсаций в импульсном ИТ
На первый взгляд, чтобы получить импульсный ИТ, достаточно взять импульсный источник напряжения (рис. 1), заменить отрицательную обратную связь по напряжению на отрицательную обратную связь по току и убрать выходной сглаживающий (фильтрующий) конденсатор, как показано на рис. 2.
Рис. 1. Импульсный источник напряжения
Но при этом возникают некоторые сложности. Первое существенное различие состоит в том, что пульсации тока в сглаживающем дросселе импульсного ИТ составляют обычно 10–30% от среднего значения тока, тогда как пульсации напряжения в стабилизаторе напряжения составляют обычно от долей процента до 1–2% и определяются величиной ESR выходных конденсаторов (выбор конденсаторов с меньшим ESR позволяет уменьшить пульсации). Исходя из этого, в ИТ необходимо уменьшать коэффициент усиления в петле обратной связи (то есть уменьшать усиление усилителя ошибки), чтобы исключить ограничение выходного сигнала усилителя ошибки. В свою очередь, уменьшение усиления приводит к ухудшению динамических характеристик: амплитуда переходных процессов при скачкообразном изменении нагрузки от нуля до максимума в ИТ может достигать 30% (в источниках напряжения обычно менее 5%).
Как просто повысить или понизить напряжение импульсного блока питания
Рис. 2. Импульсный источник тока
Можно улучшать параметры ИТ путем увеличения значения индуктивности сглаживающего дросселя (при этом будут уменьшаться пульсации тока, и можно, соответственно, увеличивать усиление усилителя ошибки), но увеличение при этом габаритов дросселя не всегда позволяет решить проблему только таким способом. Другой вариант — уменьшать пульсации тока импульсного ИТ путем увеличения частоты коммутации, но при этом снижается диапазон регулирования выходного тока и возрастают потери, что не во всех случаях приемлемо.
Снижение пульсации тока путем подключения конденсатора параллельно дросселю и настройкой в резонанс на частоте пульсаций (фильтр–пробка) приводит к уменьшению пульсаций при статической нагрузке (резистор), однако при динамической нагрузке (параллельный ШИМ-регулятор на выходе) приводит к ухудшению устойчивости стабилизатора тока. Снижение пульсации тока можно получить за счет установки на выходе (параллельно нагрузке) конденсатора небольшой емкости (доли микрофарад). Использование параллельного ШИМ-регулятора в качестве нагрузки накладывает определенные требования к цепям обратной связи ИТ.
Одним из критериев, определяющих выбор параметров цепи обратной связи, является субгармоническая устойчивость — отсутствие «дрожания» длительности соседних импульсов ШИМ (субгармонические колебания). Подробно эти процессы описаны в [3], там же приведен пример расчета величины, необходимой slope-компенсации для обеспечения субгармонической устойчивости. В данной статье рассматривается стабилизатор напряжения с токовым режимом (current-mode), но, поскольку в ИТ пилообразные пульсации попадают на вход усилителя ошибки по цепи обратной связи по току и далее на выход усилителя ошибки, то все процессы, описанные в статье, и методика расчета в полной мере распространяются на работу импульсного ИТ.
Радикальным способом улучшения динамических характеристик импульсного ИТ является введение дополнительной положительной обратной связи по напряжению. Моделирование упрощенной схемы ИТ (без ШИМ) с положительной обратной связью по напряжению дает хорошие результаты (при точно подобранных постоянных времени в цепях отрицательной обратной связи по току и положительной обратной связи по напряжению); переходный процесс практически отсутствует — ток абсолютно постоянен. Но, с учетом работы ШИМ внешнего параллельного преобразователя, устойчивость ухудшается. Поясним причины этого.
Во-первых, большинство микросхем ШИМ-контроллеров работает таким образом, что ШИМ регулирует (воздействует) на задний фронт ШИМ-импульса, то есть включение импульса происходит по тактам задающего генератора и не зависит от сигнала обратной связи, а задний фронт формируется компаратором в зависимости от сигнала обратной связи. Из-за этого реакция ШИМ на сигнал положительной обратной связи по напряжению оказывается асимметричной. При уменьшении сопротивления нагрузки реакция практически «мгновенная»: задержка определяется компаратором, драйвером и силовым ключом, а при увеличении сопротивления нагрузки «реагирование» на сигнал обратной связи произойдет только по следующему импульсу тактового генератора. Таким образом, задержка может достигать величины периода тактового генератора и зависит от совпадения фаз изменения нагрузки и тактового генератора ИТ (от совпадения по времени).
Во-вторых, сам ШИМ ИТ является нелинейным. «Пила» slope-компенсации, формируемая тактовым генератором, практически линейна и имеет постоянную амплитуду, а «пила» тока в сглаживающем дросселе линейна (в пределах линейности феррита), но имеет непостоянную амплитуду. Амплитуда пульсаций тока максимальна в середине диапазона нагрузок, когда выходное напряжение равно половине входного, и коэффициент заполнения импульса ШИМ равен 0,5 (скважность 2).
При минимальном (КЗ) и максимальном (напряжение на выходе близко к входному) сопротивлении нагрузки амплитуда пульсаций стремится к нулю. В результате для «традиционной» схемы ШИМ (с включением по тактовому генератору и выключением по сигналу компаратора) коэффициент передачи ШИМ получается минимальным при КЗ в нагрузке и максимальным, когда выходное напряжение близко ко входному. Видимо, с этим связано наблюдаемое на практике ухудшение устойчивости импульсного стабилизатора тока при максимальных сопротивлениях нагрузки. Очевидно, что при уменьшении амплитуды пульсаций линейность модулятора будет улучшаться (таким образом, увеличение индуктивности дросселя со всех точек зрения «положительно»). Если величина входного напряжения не постоянна, то коэффициент положительной обратной связи должен быть обратно пропорционален входному напряжению.
Все это усложняет задачу введения положительной обратной связи по напряжению, которая должна быть нелинейная, с зависимостью от выходного и входного напряжения.
Следует рассмотреть вариант понижения пульсаций в многофазных импульсных ИТ. Как уже было сказано, многофазные импульсные источники напряжения широко применяются (на всех современных компьютерных платах). С увеличением числа фаз импульсного ИТ пропорционально уменьшаются создаваемые им помехи и квадратично уменьшаются выходные пульсации. На рис. 3 показана зависимость амплитуды пульсаций от отношения Uвых/Uвх для одно-, двух- и четырехфазных источников.
Рис. 3. Зависимость пульсаций от числа фаз
Эти общие закономерности справедливы как для источников напряжения, так и для ИТ.
Было выполнено моделирование многофазных ИТ (двух-, четырех- и восьмифазных) и проведены испытания макета двухфазного ИТ мощностью 3 кВт (100 В, 1–30 А). В схему был введен дополнительный выходной фильтрующий дроссель, включенный между общей точкой соединения фазных дросселей и выходом (нагрузкой), как показано на рис. 4.
Рис. 4. Двухфазный источник тока
Индуктивность дополнительного фильтрующего дросселя была выбрана вдвое меньше индуктивности фазных дросселей. В точке соединения дросселей пульсации имеют частоту, кратную числу фаз, что увеличивает эффективность фильтрации в дополнительном выходном дросселе. При этом в сигнале обратной связи каждой фазы появляются составляющие пульсации от других фаз, в результате чего форма пульсаций начинает отличаться от пилообразной. Установлено, что устойчивость работы ИТ при работе на динамическую нагрузку ухудшается.
Приведенные результаты показывают, что при разработке мощных импульсных ИТ возникают сложности в выборе параметров основных компонентов схемы. При этом в общедоступной литературе недостаточно сведений для определения критериев выбора параметров компонентов и структуры таких источников.
- Браун М. Источники питания, расчет и конструирование. Киев: МК-Пресс. 2007.
- Stabilize the buck converter with transconductance amplifier. Application Note AN-1043.
- Modelling, analysis and compensation of the current-mode converter.
Источник: power-e.ru
Самозапитка ШИМ. Повышенное напряжение.
Всем привет. Конкретику тут нельзя, так что так. Есть импульсный блок питания. ШИМ тут питается через удвоитель напряжения. И вот на его выходе я имею около 20в вместо 15 и очень большие пульсации. Притом, что выходные напряжения составляют около 50%, т.к шим в защиту по OVP валится.
Самое интересное тут в том, что если замкнуть C12, то напряжение встает нормальное и блок питания работает адекватно. На полную не грузил, но 200W лампочек держит. Обнаружил совершенно случайно. Схема вот
Добавлено 10-06-2019 08:57
Предполагаю, проблема с гашением обратного импульса? Или херню несу?
- 10 Июн 2019
myth сказал(а):
Или херню несу?
Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки
Справочная информация
Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:
- Диагностика
- Определение неисправности
- Выбор метода ремонта
- Поиск запчастей
- Устранение дефекта
- Настройка
Неисправности
Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида — стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:
- не включается
- не корректно работает какой-то узел (блок)
- периодически (иногда) что-то происходит
О прошивках
Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.
На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.
- Прошивки ТВ (упорядоченные)
- Запросы прошивок для ТВ
- Прошивки для мониторов
- Запросы разных прошивок
- . и другие разделы
Схемы аппаратуры
Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:
- Схемы телевизоров (запросы)
- Схемы телевизоров (хранилище)
- Схемы мониторов (запросы)
- Различные схемы (запросы)
Справочники
На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).
- Справочник по транзисторам
- ТДКС — распиновка, ремонт, прочее
- Справочники по микросхемам
- . и другие .
Marking (маркировка) — обозначение на электронных компонентах
Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.
- Справочники по SMD компонентам
- Опознать элемент в телевизоре (вопросы)
- Справочники по SMD кодам компонентов
- Маркировка SMD транзисторов от PHILIPS
Package (корпус) — вид корпуса электронного компонента
При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:
- DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
- SOT-89 — пластковый корпус для поверхностного монтажа
- SOT-23 — миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
- TO-220 — тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
- SOP (SOIC, SO) — миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
- TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
- BGA (Ball Grid Array) — корпус для монтажа выводов на шарики из припоя
Краткие сокращения
При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:
| LED | Light Emitting Diode — Светодиод (Светоизлучающий диод) |
| MOSFET | Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor — Полевой транзистор с МОП структурой затвора |
| EEPROM | Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory — Электрически стираемая память |
| eMMC | embedded Multimedia Memory Card — Встроенная мультимедийная карта памяти |
| LCD | Liquid Crystal Display — Жидкокристаллический дисплей (экран) |
| SCL | Serial Clock — Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала |
| SDA | Serial Data — Шина интерфейса I2C для обмена данными |
| ICSP | In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования |
| IIC, I2C | Inter-Integrated Circuit — Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами |
| PCB | Printed Circuit Board — Печатная плата |
| PWM | Pulse Width Modulation — Широтно-импульсная модуляция |
| SPI | Serial Peripheral Interface Protocol — Протокол последовательного периферийного интерфейса |
| USB | Universal Serial Bus — Универсальная последовательная шина |
| DMA | Direct Memory Access — Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора |
| AC | Alternating Current — Переменный ток |
| DC | Direct Current — Постоянный ток |
| FM | Frequency Modulation — Частотная модуляция (ЧМ) |
| AFC | Automatic Frequency Control — Автоматическое управление частотой |
Частые вопросы
Как мне дополнить свой вопрос по теме Самозапитка ШИМ. Повышенное напряжение.? После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.
Кто отвечает в форуме на вопросы ? Ответ в тему Самозапитка ШИМ. Повышенное напряжение. как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.
Как найти нужную информацию по форуму ? Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.
По каким еще маркам можно спросить ? По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам — LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.
Какие еще файлы я смогу здесь скачать ? При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям — схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.
Полезные ссылки
Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.
- Блок питания RIDEN RD606 и другие
- Программатор Postal — сборка, настройка
- Жесткие диски (HDD). Ссылки, софт, рекомендации по ремонту
- Расшифровка сигналов БИОС
- Сервис Центры по ремонту ноутбуков
- Замена МИКРОСХЕМ — аналоги, доработки
- Книги, журналы, справочная литература в сети
- ВАРИСТОРЫ, ПРЕДОХРАНИТЕЛИ применение, справочные данные
- Фотоприемники, оптопары
- ПАЙКА — технология, советы, секреты
Источник: monitor.net.ru
Заниженное напряжение импульсного блока питания
Причина отказа блока питания, или почему техника перестает работать. С недавних пор, стал все чаще замечать, что люди стали обращаться, да и сам попадаю, на странный и однообразный ремонт техники. Все начинается примерно по одному сценарию – работал себе аппарат год или два и тут вдруг начал включаться медленно, или вообще не запускаться, или же при включение выключается резко, или же пытается включиться но не включается! В общем берем тестер и проверяем блок питания измерением напряжения на нем, точнее на выходных клеммах, оно как правило находится в допустимых рамках, или как вариант отличается на 0.3-0.4 вольт в меньшую сторону, например у 12 вольтовых блоках питания оно как правило 11.4 вольта.
А вот если проверить осциллографом, или простым тестером из динамика, то слышны высокочастотные пульсации, поэтому без сглаживания эта аппаратура с таким питанием не может работать!
Такие конденсаторы, как правило, внешне заметно на крышке вздуваются или взрываются вообще, при проверки могут показать заметное уменьшение ёмкости – вместо 1000 мкф будет 120-150 мкф, или того меньше, или же в тестере конденсатор может определиться вообще как другой элемент.
При таком чуде, когда конденсатор вдруг стал резистором либо диодом, блок питания пытается включиться, но токи становятся высокими и в крупных фирменных телевизорах такие блоки уходят в защиту. При новой попытки включить все повторяется по кругу.
Часто замену фильтрующего конденсатора можно выполнить увеличенной емкостью, например вместо батареи из трех конденсаторов редкой емкости в 1500 мкф, можно поставить в 4000 мкф. Главное проверить потом стабильность работы прибора и уровень пульсаций, чтобы все было в норме, ну и чтоб конденсатор был на нужное напряжение, или лучше с запасом по напряжению, тогда он будет дополнительно защищен от перепадов.
Причина отказа блока питания, или почему техника перестает работать. С недавних пор, стал все чаще замечать, что люди стали обращаться, да и сам попадаю, на странный и однообразный ремонт техники. Все начинается примерно по одному сценарию – работал себе аппарат год или два и тут вдруг начал включаться медленно, или вообще не запускаться, или же при включение выключается резко, или же пытается включиться но не включается! В общем берем тестер и проверяем блок питания измерением напряжения на нем, точнее на выходных клеммах, оно как правило находится в допустимых рамках, или как вариант отличается на 0.3-0.4 вольт в меньшую сторону, например у 12 вольтовых блоках питания оно как правило 11.4 вольта.
А вот если проверить осциллографом, или простым тестером из динамика, то слышны высокочастотные пульсации, поэтому без сглаживания эта аппаратура с таким питанием не может работать!
Такие конденсаторы, как правило, внешне заметно на крышке вздуваются или взрываются вообще, при проверки могут показать заметное уменьшение ёмкости – вместо 1000 мкф будет 120-150 мкф, или того меньше, или же в тестере конденсатор может определиться вообще как другой элемент.
При таком чуде, когда конденсатор вдруг стал резистором либо диодом, блок питания пытается включиться, но токи становятся высокими и в крупных фирменных телевизорах такие блоки уходят в защиту. При новой попытки включить все повторяется по кругу.
Часто замену фильтрующего конденсатора можно выполнить увеличенной емкостью, например вместо батареи из трех конденсаторов редкой емкости в 1500 мкф, можно поставить в 4000 мкф. Главное проверить потом стабильность работы прибора и уровень пульсаций, чтобы все было в норме, ну и чтоб конденсатор был на нужное напряжение, или лучше с запасом по напряжению, тогда он будет дополнительно защищен от перепадов.
Если вы ремонтировали ИБП, то вы наверняка сталкивались с такой ситуацией: все неисправные элементы заменены, оставшиеся вроде бы проверены, а включаете телевизор и… бац… и все надо начинать сначала! В радиотехнике чудес не бывает и, если что-то не работает, то на это есть причина! Наша задача – найти ее!
ИБП – самый ненадежный узел в современных радиоустройствах. Оно и понятно – огромные токи, большие напряжения – ведь через ИБП проходит вся мощность, потребляемая устройством. При этом не будем забывать, что величина мощности, отдаваемая ИБП в нагрузку, может изменяться в десятки раз, что не может благотворно влиять на его работу.
Большинство производителей применяют простые схемы ИБП. Оно и понятно. Наличие нескольких уровней защиты способно часто лишь усложнить ремонт и практически не влияют на надежность, так как повышение надежности за счет дополнительной петли защиты компенсируется ненадежностью дополнительных элементов, а нам при ремонте приходится долго разбираться, что это за детали и зачем они нужны. Конечно, каждый ИБП имеет свои характеристики, отличающиеся мощностью, отдаваемой в нагрузку, стабильностью выходных напряжений, диапазоном рабочих сетевых напряжений и другими характеристиками, которые при ремонте играют роль, только когда нужно выбрать замену отсутствующей детали.
Понятно, что при ремонте желательно иметь схему. Ну, а если ее нет, простые телевизоры можно ремонтировать и без нее. Принцип работы всех ИБП практически одинаков, отличие только в схемных решениях и типах применяемых деталей.
Я пользуюсь методикой, выработанной многолетним опытом ремонта. Вернее, это не методика, а набор обязательных действий при ремонте, проверенных практикой.
Предложенная методика предполагает, что вы хоть немного знакомы с работой телевизора. Для ремонта необходим тестер (авометр) и, желательно, но необязательно, осциллограф.
Итак, ремонтируем блок питания.
Вам принесли телевизор или испортился свой.
* Включаете телевизор, убеждаетесь, что он не работает, что индикатор дежурного режима не горит. Если он горит, значит дело, скорее всего, не в ИБП. На всякий случай надо будет проверить напряжение питания строчной развертки.
* Выключаете телевизор, разбираете его.
* Внешний осмотр платы телевизора, особенно участка, где размещен ИБП. Иногда могут быть обнаружены вспучившиеся конденсаторы, обгоревшие резисторы и др. Надо будет в дальнейшем проверить их.
* Внимательно просмотрите пайки, особенно трансформатора, ключевого транзистора/микросхемы, дросселей.
* Проверьте цепь питания: прозвоните шнур питания, предохранитель, выключатель питания – если он есть, дроссели в цепи питания, выпрямительный мост. Часто при неисправном ИБП предхранитель не сгорает – просто не успевает. Если пробивается ключевой транзистор, скорее сгорит балластное сопротивление, чем предохранитель.
Бывает, что горит предохранитель из-за неисправности позистора, который управляет размагничивающим устройством (петлей размагничивания). Обязательно проверьте на короткое замыкание выводы конденсатора фильтра сетевого питания, не выпаивая его, так как таким образом часто можно проверить на пробой выводы коллектор – эмиттер ключевого транзистора или микросхемы, если в нее встроен силовой ключ. Иногда питание на схему подается с конденсатора фильтра через балластные сопротивления и в случае их обрыва надо проверять на пробой непосредственно на электродах ключа.
* Недолго проверить остальные детали блока – диоды, транзисторы, некоторые резисторы. Сначала проверку производим без выпаивания детали, выпаиваем только когда возникло подозрение, что деталь может быть неисправна. В большинстве случаев такой проверки достаточно. Часто обрываются балластные сопротивления. Балластные сопротивления имеют малую величину (десятые Ома, единицы Ом) и предназначены для ограничения импульсных токов, а также для защиты в качестве предохранителей.
* Надо посмотреть, нет ли замыканий во вторичных цепях питания – для этого проверяем на короткое замыкание выводы конденсаторов соответствующих фильтров на выходах выпрямителей.
Выполнив все проверки и заменив неисправные детали, можно выполнить проверку под током. Для этого вместо сетевого предохранителя подключаем лампочку 150-200 Ватт 220 Вольт. Это нужно для того, чтоб лампочка защитила ИБП в случае, если неисправность не устранена. Отключите размагничивающее устройство.
Включаем.Возможны три варианта:
1. Лампочка ярко вспыхнула, затем притухла, появился растр. Или загорелась индикация дежурного режима. В обоих случаях надо замерить напряжение, питающее сточную развертку – для разных телевизоров оно различно, но не больше 125 Вольт. Часто его величина написана на печатной плате, иногда возле выпрямителя, иногда возле ТДКС.
Если оно завышено до 150-160 Вольт, а телевизор находится в дежурном режиме, то переведите его в рабочий режим, в некоторых телевизорах допускается завышение напряжений на холостом ходу (когда строчная развертка не работает). Если в рабочем режиме напряжение завышено, проверьте электролитические конденсаторы в блоке питания только методом замены на заведомо исправный.
Дело в том, что часто электролитические конденсаторы в ИБП теряют частотные свойства и на частоте генерации перестают выполнять свои функции несмотря на то, что при проверке тестером методом заряда-разряда конденсатор вроде бы исправен. Также может быть неисправна оптопара (если она есть), или цепи управления оптопарой. Проверьте, регулируется ли выходное напряжение внутренней регулировкой (если таковая имеется). Если не регулируется, то надо продолжить поиск неисправных деталей.
2. Лампочка ярко вспыхнула и погасла. Ни растра, ни индикации дежурного режима не появилось. Это говорит о том, что ИБП не запускается. Надо измерить напряжение на конденсаторе сетевого фильтра, оно должно быть 280-300 Вольт. Если его нет – иногда ставят балластное сопротивление между мостом сетевого выпрямителя и конденсатором.
Еще раз проверить цепи питания и выпрямителя. Если напряжение занижено – может быть оборван один из диодов моста сетевого выпрямителя или, что встречается чаще, потерял емкость конденсатор фильтра сетевого питания. Если напряжение в норме, то нужно еще раз проверить выпрямители вторичных источников питания, а также цепь запуска. Цепь запуска у простых телевизоров состоит из нескольких резисторов, включенных последовательно. Проверяя цепь, надо измерять падение напряжения на каждом из них, измеряя напряжение непосредственно на выводах каждого резистора.
3. Лампочка горит на полную яркость. Немедленно выключите телевизор. Заново проверьте все элементы. И помните – чудес в радиотехнике не бывает, значит вы где-то что-то упустили, не все проверили.
На 95% неисправности укладываются в данную схему, однако встречаются более сложные неисправности, когда приходится поломать голову. Для таких случаев методики не напишешь и инструкцию не создашь.
Источник: planshet-info.ru
Нестабильный импульсный блока питания
Нестабильный блок питания может вызвать серьезные системные проблемы, такие как слышимый шум от пассивных компонентов, неожиданное дрожание частоты переключения, сильные колебания выходного напряжения во время переходных процессов нагрузки и отказы в полупроводниковых переключателях.
Нестабильный импульсный блок питания: советы по диагностике и стабилизации
Хотя существуют разные причины нестабильности, не настроенная компенсационная сеть является причиной большинства проблем нестабильности в импульсных блоках питания. В этой статье дается руководство о том, как определить, является ли источником нестабильности не настроенная компенсационная сеть, и предлагаются быстрые советы по повышению стабильности нестабильных источников питания.
Нестабильный переходный отклик: мера стабильности блока питания
Переходные характеристики импульсного блока питания характеризуются двумя основными критериями: полосой пропускания (BW) и запасом по фазе (PM). Более широкая полоса пропускания приводит к быстрой переходной реакции. С другой стороны, высокое значение фазовой модуляции означает лучшую стабильность.
Для получения приемлемых переходных характеристик требуются широкая полоса пропускания и высокая PM. Однако существует компромисс между BW и PM. Методы увеличения BW обычно уменьшают PM, и наоборот.
На рис. 1 показан типичный переходной отклик блока питания с широкой полосой пропускания и низкой PM. Когда происходит переход нагрузки, выходное напряжение проходит несколько колебаний, прежде чем установится на регулируемом напряжении. Количество колебаний выходного напряжения во время переключения нагрузки является хорошим показателем стабильности блока питания. Количество колебаний напрямую связано с PM и, следовательно, стабильностью блока питания.
Рисунок 1: Типичная переходная характеристика блока питания
Компенсационные сети в коммутационных регуляторах
Обычно для коммутирующих регуляторов широко используются два типа компенсационных сетей: Тип II и Тип III. В компенсационных сетях типа II применяется установка нулевого полюса для достижения желаемых BW и PM. Для дальнейшего улучшения переходной характеристики регулятора используется компенсационная сеть типа III. В компенсационных сетях типа III добавлен дополнительный набор нулевых полюсов, который помогает достичь более широкой полосы пропускания или более высоких значений PM. На рисунке 2 показана схема компенсационной сети типа III.
Рисунок 2: Компенсационная сеть типа III
Цель этой статьи — показать, как можно использовать простые методы для стабилизации и исправить другие проблемы, которые имеет нестабильный блок питания. Обратите внимание, что предложенные методы будут эффективны только в том случае, если источником нестабильности является не настроенная компенсационная сеть.
Два типа импульсных регуляторов, описанные ниже, относятся к реализации сети компенсации. Это два типа: импульсные регуляторы с внешней компенсационной сетью и импульсные регуляторы с внутренней компенсационной сетью. На рисунке 3 показаны типичные схемы применения для этих двух типов источников питания.
Рисунок 3: Два типа компенсационных сетей в блоках питания
Нестабильный блок питания: наличие регулятора для стабилизации
Как обсуждалось ранее, нестабильность импульсного регулятора можно проверить, посмотрев на его переходную реакцию на изменение нагрузки.
На рис. 1 показан в качестве примера нестабильный блок питания, в котором наблюдается несколько колебаний выходного напряжения при переходе нагрузки. На рис. 4 показан график Боде для блока питания изображенного на рисунке 1. В этом примере полоса пропускания составляет 65 кГц, а PM — только 16°.
Чтобы получить источник питания с приемлемыми переходными характеристиками, рекомендуется полоса пропускания не более 10% от частоты переключения и PM 60°. Частота переключения блока питания на рисунке 1 составляла 400 кГц. Это ограничивает допустимую полосу пропускания до 40 кГц. На рисунке 4 высокая полоса пропускания 65 кГц приводит к небольшой PM (только 16°).
Обратите внимание , что в приложениях, чувствительных к шуму, полоса пропускания должна быть дополнительно ограничена до менее 5% от частоты переключения.
Рисунок 4: График Боде для блока питания изображенного на рисунке 1
На рисунке 4 показано, что кривая амплитуды (синяя) достигает 0 дБ, когда фазовая кривая (красная) уже спускается. Для надлежащей PM и хорошей стабильности точка 0 дБ на кривой амплитуды должна появиться до того, как фазовая кривая начнет снижаться.
Представленные ниже методы позволят читателям быстро исправить нестабильные импульсные источники питания, а также предложат методы, позволяющие увидеть, может ли уменьшение полосы пропускания улучшить стабильность. Если стабильность улучшается по мере того, как BW значительно уменьшается, это подтверждение того, что источником нестабильности была ненастроенная компенсационная сеть.
Обратите внимание , что уменьшение BW делает две вещи для повышения стабильности. Во-первых, это замедляет работу контура управления. Более медленный контур управления предотвращает или ограничивает резкие всплески и колебания на выходе. Во-вторых, уменьшение BW может увеличить PM, что, в свою очередь, улучшает стабильность.
Регулирующие органы с внешними компенсационными сетями
Нестабильный блок питания с внешними компенсационными сетями, цепь которой размещается на выводе COMP. В этом сценарии быстрый способ увидеть, вызваны ли колебания на выходе ненастроенной компенсационной схемой, — для этого нужно установить большой конденсатор на вывод COMP.
Эта емкость на выводе COMP вводит низкочастотный полюс в контур управления, что значительно ограничивает полосу пропускания. Чем больше значение этого конденсатора, тем ниже полоса пропускания. На рисунке 5 показан эффект добавления большой емкости на вывод COMP. Типичный диапазон для конденсатора на выводе COMP составляет от 100 нФ до 1 мкФ.
Рисунок 5: Эффект от добавления большого конденсатора на вывод COMP
Регуляторы с внутренней компенсационной сетью
Для регуляторов с внутренней компенсационной сетью вывод COMP недоступен. Следовательно, необходимо использовать внешние регуляторы, чтобы уменьшить полосу пропускания и улучшить стабильность. Наиболее эффективный метод ограничения полосы пропускания импульсного регулятора с внутренней компенсационной схемой — это использование резистора, последовательно соединенного с выводом обратной связи (называемого резистором серии FB).
На рисунке 6 показано влияние добавления резистора серии FB. Этот резистор сдвигает кривую амплитуды вниз с незначительным влиянием на фазовую кривую. Следовательно, он эффективно ограничивает полосу пропускания и увеличивает стабильность, которой не имеет нестабильный блока питания. Чем больше резистор серии FB, тем больше уменьшение полосы пропускания. Типичные резисторы серии FB должны находиться в диапазоне от 5 кОм до 100 кОм.
Рисунок 6: Эффект от добавления резистора последовательно с выводом FB
Проверка предлагаемых методов поиска и устранения нестабильного блока питания
В этой статье, в этом примере будут использоваться две части. MPM3530 — это понижающий силовой модуль на 55v/3 А с внешней компенсационной сетью от Monolithic Power Systems (MPS). На рисунке 7 (а) показана типовая схема применения MPM3530. На рисунке 7 (b) показан MPQ4420, синхронный понижающий стабилизатор на 36v/2А от MPS с внутренней компенсационной сетью.
Рисунок 7: Пример типовой схемы приложения
Чтобы продемонстрировать эффективность добавления большого конденсатора на вывод COMP, рассмотрим MPM3530. В этом примере компоненты компенсационной сети выбраны так, что регулятор становится нестабильным. Для этого увеличьте сопротивление R3 на рис. 7 (а) с 2,53 кОм до 16 кОм. На рисунке 8 показан переходной отклик MPM3530 и его график Боде.
Большое количество колебаний на выходе означает низкую стабильность. Небольшая величина PM всего 2° на графике Боде подтверждает низкую стабильность.
Рисунок 8: Переходная характеристика MPM3530 и график Боде с ненастроенной компенсационной сетью
На рисунке 9 показано, что происходит с переходной характеристикой после добавления конденсатора емкостью 1 мкФ к выводу COMP. Сильные колебания на выходе гаснут, что означает улучшение стабильности. График Боде показывает, что BW, как и ожидалось, значительно снизилась. Уменьшение BW приводит к значительному увеличению PM, что, в свою очередь, улучшает стабильность.
Однако улучшение стабильности достигается за счет более медленного отклика; время установления выходного напряжения значительно увеличилось с 300 мкс до 2 мс. Также обратите внимание, что из-за более медленной реакции на изменение нагрузки максимальное падение напряжения увеличивается до 700 мВ по сравнению с 15 мВ на Рисунке 8.
Рисунок 9: Эффект повышения стабильности большого конденсатора на выводе COMP MPM3530
Как показано на Рисунке 7 (b), вывод COMP недоступен в регуляторах с внутренней компенсационной сетью, таких как MPQ4420. На рисунке 10 показана переходная характеристика MPQ4420 без резистора серии FB (например, R3 установлен на 0 Ом на рисунке 7 (a)). Сильные колебания выходного напряжения при переходе нагрузки демонстрируют низкую стабильность. Глядя на график Боде, полоса пропускания составляет 72 кГц, в то время как PM только 11°. Так как частота переключения MPQ4420 по умолчанию составляет 410 кГц, полоса пропускания должна быть ограничена ниже 41 кГц.
Рисунок 10: Переходная характеристика MPQ4420 и график Боде без резистора серии FB
На рисунке 11 показано, как изменение сопротивления R3 с 0 Ом до 51 кОм значительно снижает колебания во время переходной характеристики. Как и ожидалось, введение резистора серии FB сместило кривую амплитуды вниз, что означает более низкую полосу пропускания и более высокую PM. В этом сценарии новая полоса пропускания составляет 21 кГц, а PM улучшилась с 11° до 43,5°.
Рисунок 11: Переходная характеристика MPQ4420 и график Боде с резистором серии FB
Дальнейшее улучшение переходной характеристики блока питания
Несмотря на более высокую стабильность и меньшее количество колебаний на выходе, показанном на рисунке 12, PM все еще ниже целевого значения 60°. Дальнейшее сокращение полосы пропускания не приведет к дополнительному увеличению PM и еще больше замедлит время отклика. Как было сказано ранее, более низкая полоса пропускания также увеличивает величину провала напряжения.
Дополнительный регулятор можно использовать для улучшения PM, не замедляя работу регулятора, жертвуя BW. Это решение представляет собой конденсатор прямой связи (CFF).
Поскольку это внутренняя компенсационная сеть Типа II, она не обеспечивает повышения фазы. Если требуется повышение фазы, добавьте CFF в сеть обратной связи (см. Рисунок 12). CFF добавляет еще один ноль к компенсационной сети, что может повысить PM без уменьшения BW. Фактически, если конденсатор выбран правильно, PM может быть улучшен, а BW также может быть увеличена для достижения более быстрой переходной характеристики.
Рисунок 12: Схема MPQ4420 с конденсатором прямой связи
На рисунке 13 показаны переходная характеристика и график Боде для MPQ4420 с резистором серии FB 19 кОм и CFF 220 пФ. Как показано здесь, полоса пропускания увеличилась до 40 кГц, что составляет ровно 10% от частоты переключения, а PM достигла 78°, что соответствует целевому PM 60°.
Рисунок 13: Переходные характеристики MPQ4420 с резистором серии FB и CFF
На Рисунке 13 показано, что есть только одно провисание выходного напряжения, что подтверждает хорошую стабильность устройства. Время отклика также сократилось примерно до 60 мкс, а пониженное напряжение уменьшилось до 8 мВ.
В этой статье мы предоставили несколько простых советов, чтобы диагностировать и решать проблемы нестабильности в импульсных источников питания. Были предложены отдельные методы стабилизации регуляторов с внешней компенсационной сетью по сравнению с регуляторами с внешней компенсационной сетью. Эффективность предложенных методов была проверена путем их применения к MPM3530 и MPQ4420 от MPS, и в этой статье было продемонстрировано, как конденсатор прямой связи может еще больше улучшить переходную характеристику импульсного стабилизатора.
Источник: usilitelstabo.ru