Аналоги ШИМ SOT23-6 и SOT26 в блоках питания

В схемотехнике современных импульсных источников питания (ИИП) приобрели широкую популярность ШИМ-регуляторы, выполненные в малогабаритных планарных корпусах с шестью выводами. Обозначение типа корпуса может быть SOT-23-6, SOT-23-6L, SOT-26, TSOP-6, SSOT-6. Внешний вид и расположение выводов показаны на рисунке ниже. В данном случае на левом фрагменте картинки представлена кодовая маркировка LD7530A

Назначение выводов:
1 — GND. (Общий провод).
2 — FB. (FeedBack — Обратная Связь). Вход для управления длительностью импульсов сигналом с выходного напряжения. Иногда может иметь обозначение COMP (входной компаратор).
3 — RI/RT/CT/COMP/NC — В зависимости от типа микросхемы, может быть задействован для частотозадающей RC цепи (RI/RT/CT), либо для организации защиты, как вход компаратора отключения ШИМ при пороговом значение на его входе, указанном в документе. В некоторых типах микросхем этот вход может быть никак не задействован (NC — No Connect).

4 — SENSE, по другому CS (Current Sense) — Вход с датчика тока в истоке ключа.
5 — VCC — Вход напряжения питания и запуска микросхемы.
6 — OUT (GATE) — Выход для управления затвором (Gate) ключа.

Функционально подобные регуляторы работают по принципу популярных ранее микросхем ШИМ серии xx384x, которые хорошо зарекомендовали себя в плане надёжности и устойчивости.

Некоторые затруднения часто возникают при замене или выборе аналога для подобных ШИМ-регуляторов по причине применения кодовой маркировки в обозначении типа микросхем. Ситуация осложняется большим количеством производителей компонентов, которые не всегда предоставляют документацию в массовый доступ, так же не все производители готовых устройств снабжают схемами ремонтные сервисные центры, поэтому реальные схемные решения ремонтникам часто приходится изучать по установленным компонентам и монтажным соединениям непосредственно на плате.

В практике часто встречаются микросхемы ШИМ и кодом маркировки EAxxx и Eaxxx. Официальной документации на них не найдено в свободном доступе, но сохранились обсуждения на форумах и кусочки картинок из PDF от System General, которая публикует их как SG6848T и SG6848T2. Рисунок прилагается.

Вниманию мастеров предлагаем таблицы, составленные из доступной в интернете информации и документов PDF для подбора аналогов при замене наиболее распространённых шестиногих планарных ШИМ c цоколёвкой выводов: pin1 — GND, pin2 — FB (COMP), pin4 — Sense, pin5 — Vcc, pin6 — OUT.

Основным их различием является применение и назначение вывода 3.

ШИМ-регуляторы (PWM), без использования вывода 3.

Name	Part Namber	Diler	Marking
SG6849	SG684965TZ	Fairchild / ON Semi	BBxx
SG6849	SG6849-65T, SG6849-65TZ	System General	MBxx EBxx
SGP400	SGP400TZ	System General	AAKxx

ШИМ-регуляторы (PWM) с установкой резистора 95-100 kOhm на вывод 3.

Применяя перечисленные ниже ШИМ, частоту следует установить резистором RT (RI) от вывода 3 на землю. Обычно его номинал выбирается 95-100 kOhm для частоты 65-100 KHz. Более точно смотрите в прилагаемой документации. Файлы PDF упакованы в RAR.

Name	Part Namber	Diler	Marking
AP3103A	AP3103AKTR-G1	Diodes Incorporated	GHL
AP8263	AP8263E6R, A8263E6VR	AiT Semiconductor	S1xx
AT3263	AT3263S6	ATC Technology	3263
CR6848	CR6848S	Chip-Rail	848h26
CR6850	CR6850S	Chip-Rail	850xx
CR6851	CR6851S	Chip-Rail	851xx
FAN6602R	FAN6602RM6X	Fairchild / ON Semi	ACCxx
FS6830	FS6830	FirstSemi
GR8830	GR8830CG	Grenergy	30xx
GR8836	GR8836C, GR8836CG	Grenergy	36xx
H6849	H6849NF	HI-SINCERITY
H6850	H6850NF	HI-SINCERITY
HT2263	HT2263MP	HOT-CHIP	63xxx
KP201		Kiwi Instruments
LD5530	LD5530GL LD5530R	Leadtrand	xxt30 xxt30R
LD7531	LD7531GL, LD7531PL	Leadtrend	xxP31
LD7531A	LD7531AGL	Leadtrend	xxP31A
LD7535/A	LD7535BL, LD7535GL, LD7535ABL, LD7535AGL	Leadtrend	xxP35-xxx35A
LD7550	LD7550BL, LD7550IL	Leadtrend	xxP50
LD7550B	LD7550BBL, LD7550BIL	Leadtrend	xxP50B
LD7551	LD7551BL/IL	Leadtrend	xxP51
LD7551C	LD7551CGL	Leadtrend	xxP51C
NX1049	XN1049TP	Xian-Innuovo	49xxx
OB2262	OB2262MP	On-Bright-Electronics	62xx
OB2263	OB2263MP	On-Bright-Electronics	63xx
PT4201	PT4201E23F	Powtech	4201
R7731	R7731GE/PE	Richtek	0Q=
R7731A	R7731AGE	Richtek	IDP=xx
SD4870	SD4870TR	Silan Microelectronics	4870
SF1530	SF1530LGT	SiFirst	30xxx
SG5701	SG5701TZ	System General	AAExx
SG6848	SG6848T, SG6848T1, SG6848TZ1, SG6848T2	Fairchild / ON Semi	AAHxx EAxxx
SG6858	SG6858TZ	Fairchild / ON Semi	AAIxx
SG6859A	SG6859ATZ, SG6859ATY	Fairchild / ON Semi	AAJFxx
SG6859	SG6859TZ	Fairchild / ON Semi	AAJMxx
SG6860	SG6860TY	Fairchild	AAQxx
SP6850	SP6850S26RG	Sporton Lab	850xx
SP6853	SP6853S26RGB, SP6853S26RG	Sporton Lab	853xx
SW2263	SW2263MP	SamWin
UC3863/G	UC3863G-AG6-R	Unisonic Technologies Co	U863 U863G
XN1049	XN1049, XN1049TP	Innuovo Microelectronics	49 xxx

ШИМ-регуляторы, в которых вывод 3 используется иначе.

При использовании перечисленных ниже ШИМ (PWM-контроллеров) следует обратить внимание на вывод 3, который может использоваться для организации защиты — тепловой или от превышения входного напряжения.
Частота может быть фиксированной 65kHz, либо устанавливаться номиналом конденсатора на выводе 3.
При замене любых микросхем на аналоги внимательно изучайте документацию. Файлы PDF упакованы в архив RAR.

Name	Part Namber	Diler	Marking
AP3105/V/L/R	AP3105KTR-G1, AP3105VKTR-G1, AP3105LKTR-G1, AP3105RKTR-G1	Diodes Incorporated	GHN GHO GHP GHQ
AP3105NA/NV/NL/NR	AP3105NAKTR-G1, AP3105NVKTR-G1, AP3105NLKTR-G1, AP3105NRKTR-G1	Diodes Incorporated	GKN GKO GKP GKQ
AP3125A/V/L/R	AP3125AKTR-G1, AP3125VKTR-G1, AP3125LKTR-G1, AP3125RKTR-G1	Diodes Incorporated	GLS GLU GNB GNC
AP3125B	AP3125BKTR-G1	Diodes Incorporated	GLV
AP3125HA/HB	AP3125HAKTR-G1, AP3125HBKTR-G1	Diodes Incorporated	GNP GNQ
AP31261	AP31261KTR-G1	Diodes Incorporated	GPE
AP3127/H	AP3127KTR-G1, AP3127HKTR-G1	Diodes Incorporated	GPH GSH
AP3301	AP3301K6TR-G1	Diodes Incorporated	GTC
FAN6862	FAN6862TY	Fairchild / ON Semi	ABDxx
FAN6863	FAN6863TY, FAN6863LTY, FAN6863RTY	Fairchild / ON Semi	ABRxx
HT2273	HT2273TP	HOT-CHIP	73xxx
LD7510/J	LD7510GL, LD7510JGL	Leadtrend	xxP10 xxP10J
LD7530/A	LD7530PL, LD7530GL, LD7530APL, LD7530AGL	Leadtrend	xxP30 xxxP30A
LD7532	LD7532GL	Leadtrend	xxP32
LD7532A	LD7532AGL	Leadtrend	xxP32A
LD7532H	LD7532HGL	Leadtrend	xxP32H
LD7533	LD7533GL	Leadtrend	xxP33
LD7536	LD7536GL	Leadtrend	xxP36
LD7536R	LD7536RGL	Leadtrend	xxP36R
LD7537R	LD7537RGL	Leadtrend	xxP37R
LD7539C GL	LD7539C GL	Leadtrend	xxP39C
ME8204	ME8204M6G	MicrOne	ME8204xx
NCP1250	NCP1250ASN65T1G, NCP1250BSN65T1G, NCP1250ASN100T1G, NCP1250BSN100T1G	ON Semiconductor	25xxxx
NCP1251	NCP1251ASN65T1G, NCP1251BSN65T1G, NCP1251ASN100T1G, NCP1251BSN100T1G	ON Semiconductor	5xxxxx
OB2273	OB2273MP	On-Bright-Electronics	73xx
R7735	R7735AGE, R7735HGE, R7735GGE, R7735RGE, R7735LGE	Richtek
UC3873/G	UC3873-AG6-R, UC3873G-AG6-R	Unisonic Technologies	U873 U873G

Таблица пополняется по мере поступления информации.

Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

схема, принцип работы, управление :: SYL.ru

Один из используемых подходов, позволяющих существенно сократить потери на нагревании силовых компонентов радиосхем, представляет собой использование переключательных режимов работы установок. При подобных системах электросиловой компонент или раскрыт — в это время на нем наблюдается фактически нулевое падение напряжения, или открыт — в это время на него подается нулевой ток. Рассеиваемую мощность можно вычислить, перемножив показатели силы тока и напряжения. В этом режиме получается достичь коэффициента полезного действия около 75-80% и более.

Что такое ШИМ?

Для получения на выходе сигнала требуемой формы силовой ключ должен открываться всего лишь на определенное время, пропорциональное вычисленным показателям выходного напряжения. В этом и заключается принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM). Далее сигнал такой формы, состоящий из импульсов, разнящихся по своей ширине, поступает в область фильтра на основе дросселя и конденсатора. После преобразования на выходе будет практически идеальный сигнал требуемой формы.

Область применения ШИМ не ограничивается импульсными источниками питания, стабилизаторами и преобразователями напряжения. Использование данного принципа при проектировании мощного усилителя звуковой частоты дает возможность существенно снизить потребление устройством электроэнергии, приводит к миниатюризации схемы и оптимизирует систему теплоотдачи. К недостаткам можно причислить посредственное качество сигнала на выходе.

Формирование ШИМ-сигналов

Создавать ШИМ-сигналы нужной формы достаточно трудно. Тем не менее индустрия сегодня может порадовать замечательными специальными микросхемами, известными как ШИМ-контроллеры. Они недорогие и целиком решают задачу формирования широтно-импульсного сигнала. Сориентироваться в устройстве подобных контроллеров и их использовании поможет ознакомление с их типичной конструкцией.

Стандартная схема контроллера ШИМ предполагает наличие следующих выходов:

• Общий вывод (GND). Он реализуется в виде ножки, которая подключается к общему проводу схемы питания устройства.
• Вывод питания (VC). Отвечает за электропитание схемы. Важно не спутать его с соседом с похожим названием — выводом VCC.
• Вывод контроля питания (VCC). Как правило, чип контроллера ШИМ принимает на себя руководство силовыми транзисторами (биполярными либо полевыми). В случае если напряжение на выходе снизится, транзисторы станут открываться лишь частично, а не целиком. Стремительно нагреваясь, они в скором времени выйдут из строя, не справившись с нагрузкой. Для того чтобы исключить такую возможность, необходимо следить за показателями напряжения питания на входе микросхемы и не допускать превышения расчетной отметки. Если напряжение на данном выводе опускается ниже установленного специально для этого контроллера, управляющее устройство отключается. Как правило, данную ножку соединяют напрямую с выводом VC.

Выходное управляющее напряжение (OUT)

Количество выводов микросхемы определяется её конструкцией и принципом работы. Не всегда удается сразу разобраться в сложных терминах, но попробуем выделить суть. Существуют микросхемы на 2-х выводах, управляющие двухтактными (двухплечевыми) каскадами (примеры: мост, полумост, 2-тактный обратный преобразователь). Существуют и аналоги ШИМ-контроллеров для управления однотактными (одноплечевыми) каскадами (примеры: прямой/обратный, повышающий/понижающий, инвертирующий).

Помимо этого, выходной каскад может быть по строению одно- и двухтактным. Двухтактный используется в основном для управления полевым транзистором, зависящим от напряжения. Для быстрого закрытия необходимо добиться быстрой разрядки емкостей «затвор — исток» и «затвор — сток». Для этого как раз и используется двухтактный выходной каскад контроллера, задачей которого является обеспечение замыкание выхода на общий кабель, если требуется закрыть полевой транзистор.

Для контроля над биполярным транзистором двухтактный каскад не используется, так как управление осуществляется с помощью тока, а не напряжения. Для закрытия биполярного транзистора достаточно всего лишь прекратить протекание тока через базу. При этом замыкание базы на общий провод необязательно.

Ещё о функциях контроллеров ШИМ

Задумав спроектировать контроллер ШИМ своими руками, необходимо как следует продумать все детали его реализации. Только так можно создать работающее устройство. Кроме вышеуказанных выходов, работа ШИМ-контроллера подразумевает наличие следующих функций:

• Опорное напряжение (VREF). Фабричные изделия для удобства обычно дополняются функцией выработки стабильного опорного напряжения. Специалисты заводов-изготовителей рекомендуют соединять данный вывод с общим проводом через емкость не менее 1 мкФ для повышения качества и возможности стабилизации опорного напряжения.

• Ограничение тока (ILIM). Если показатели напряжения на данном выводе существенно превышают установленное (как правило, около 1 В), то контроллер автоматически закрывает силовые ключи. В случаях, когда показатель напряжения превышает второе пороговое значение (в пределах 1,5-2 В), устройство тут же обнуляет напряжение на подключении к мягкому старту.
• Мягкий старт (SS). Показатель напряжения на данном выходе определяет максимально допустимую ширину будущих модулируемых импульсов. На данный вывод подает ток установленной величины. Если между ним и всеобщим кабелем вмонтировать дополнительную емкость, то она будет медленно, но уверенно заряжаться, что приведет к постепенному расширению каждого импульса от минимума вплоть до окончательного расчетного значения. Благодаря этому можно обеспечить плавное, а не стремительное нарастание величин тока и напряжения в общей схеме устройства, благодаря чему такая система и заслужила свое название «мягкий старт». При этом, если специально ввести ограничение по напряжению на данном выводе, допустим, подключив делитель напряжения и систему диодов, можно и вовсе ограничить превышение импульсами некоего задаваемого значения ширины.

Частота работы устройств, синхронизация

Микросхемы ШИМ-контроллеров могут применяться для различных целей. Чтобы отладить их совместную работу с другими элементами устройства, следует разобраться, как устанавливать те или иные параметры работы контроллера и какие компоненты цепи за это отвечают.

• Резистор и емкость, задающие частоту работы всего устройства (RT, CT). Каждый контроллер может работать лишь на определенно заданной частоте. Каждый из импульсов следует лишь с этой частотой. Устройство может менять длительность импульсов, их форму и протяженность, но только не частоту. На практике это означает, что чем меньше протяженность импульса, тем длительнее пауза между ним и следующим. При этом частота следования всегда неизменна. Емкость, подключенная между ножкой CT и общим кабелем, и резистор, подключенный к выходу RT и общему кабелю, в комбинации могут задавать частоту, на которой будет работать контроллер.

• Синхроимпульсы (CLOCK). Весьма распространены случаи, в которых требуется отладить работу нескольких контроллеров так, чтобы выходные сигналы формировались синхронно. Для этого к одному из контроллеров (как правило, ведущему) требуется подключить частотозадающие емкость и резистор. На выходе CLOCK контроллера сразу же появятся короткие импульсы, соответствующие напряжению, которые подаются на аналогичные выходы всей группы устройств. Их принято называть ведомыми. Выводы RT таких контроллеров следует объединить с ножками VREF, а CT — с общим кабелем.
• Напряжение сравнения (RAMP). На этот вывод следует подавать сигнал пилообразной формы (напряжение). При возникновении синхроимпульса на выходе устройства образуется открывающее контрольное напряжение. После того как показатель напряжения на RAMP становится больше в несколько раз, чем величина выходного напряжения на усилителе ошибки, на выходе можно наблюдать импульсы, отвечающие закрывающему напряжению. Длительность импульса может рассчитывать от момента возникновения синхроимпульса вплоть до момента многократного превышения показателя напряжения на RAMP над величиной выходного напряжения усилителя ошибки.

ШИМ-контроллеры в составе блоков питания

Блок питания является неотъемлемым элементом большинства современных девайсов. Срок его эксплуатации практически ничем не ограничен, но от его исправности во многом зависит безопасность работы подконтрольного устройства. Спроектировать блок питания можно и своими руками, изучив принцип его действия. Основная цель – формирование нужной величины напряжения питания, обеспечение её стабильности. Для большинства мощных устройств гальванической развязки, основанной на действии трансформатора, будет недостаточно, да и подобранный элемент явно удивит пользователей своими габаритами.

Увеличение частоты тока питания позволяет существенно уменьшить размеры используемых компонентов, что обеспечивает популярность блоков питания, работающих на частотных преобразователях. Один из самых простых вариантов реализации питающих элементов – блок-схема, состоящая из прямого и обратного преобразователей, генератора и трансформатора. Несмотря на видимую простоту реализации таких схем, на практике они демонстрируют больше недочетов, чем преимуществ. Большинство получаемых показателей стремительно изменяются под влиянием скачков напряжения питания, при загрузке выхода преобразователя и даже при увеличении температуры окружающей среды. ШИМ-контроллеры для блоков питания дают возможность стабилизировать схему, а также воплотить множество дополнительных функций.

Составляющие схемы блоков питания с ШИМ-контроллерами

Типовая схема состоит из генератора импульсов, в основе которого лежит ШИМ-контроллер. Широтно-импульсная модуляция дает возможность собственноручно контролировать амплитуду сигнала на выходе ФНЧ, изменяя при необходимости длительность импульса или его скважность. Сильная сторона ШИМ – высокий КПД усилителей мощности, в особенности звука, что в целом обеспечивает устройствам довольно обширную сферу применения.

ШИМ-контроллеры для блоков питания могут использоваться в схемах с различными мощностями. Для реализации относительно маломощных схем необязательно включать в их состав большое число элементов – в качестве ключа может выступать обычный полевой транзистор.

ШИМ-контроллеры для источников питания большой мощности могут иметь также элементы управления выходным ключом (драйверы). В качестве выходных ключей рекомендуется использовать IGBT-транзисторы.

Основные проблемы ШИМ-преобразователей

При работе любого устройства полностью исключить вероятность поломки невозможно, и преобразователей это тоже касается. Сложность конструкции при этом не имеет значения, проблемы в эксплуатации может вызвать даже известный ШИМ-контроллер TL494. Неисправности имеют различную природу – некоторые из них можно выявить на глаз, а для обнаружения других требуется специальное измерительное оборудование.

Чтобы узнать, как проверить ШИМ-контроллер, следует ознакомится со списком основных неисправностей приборов, а лишь позже – с вариантами их устранения.

Диагностика неисправностей

Одна из часто встречающихся проблем – пробой ключевых транзисторов. Результаты можно увидеть не только при попытке запуска устройства, но и при его обследовании с помощью мультиметра.

Кроме того, существуют и другие неисправности, которые несколько сложнее обнаружить. Перед тем как проверить ШИМ-контроллер непосредственно, можно рассмотреть самые распространенные случаи поломок. К примеру:

• Контроллер глохнет после старта – обрыв петли ОС, перепад по току, проблемы с конденсатором на выходе фильтра (если таковой имеется), драйвером; возможно, разладилось управление ШИМ-контроллером. Надо осмотреть устройство на предмет сколов и деформаций, замерить показатели нагрузки и сравнить их с типовыми.
• ШИМ-контроллер не стартует – отсутствует одно из входных напряжений или устройство неисправно. Может помочь осмотр и замер выходного напряжения, в крайнем случае, замена на заведомо рабочий аналог.
• Напряжение на выходе отличается от номинального – проблемы с петлей ООС или с контроллером.
• После старта ШИМ на БП уходит в защиту при отсутствии КЗ на ключах – некорректная работа ШИМ или драйверов.
• Нестабильная работа платы, наличие странных звуков – обрыв петли ООС или цепочки RC, деградация емкости фильтра.

В заключение

Универсальные и многофункциональные ШИМ-контроллеры сейчас можно встретить практически везде. Они служат не только в качестве неотъемлемой составляющей блоков питания большинства современных устройств — типовых компьютеров и других повседневных девайсов. На основе контроллеров разрабатываются новые технологии, позволяющие существенно сократить расход ресурсов во многих отраслях человеческой деятельности. Владельцам частных домов пригодятся контроллеры заряда аккумуляторов от фотоэлектрических батарей, основанные на принципе широтно-импульсной модуляции тока заряда.

Высокий коэффициент полезного действия делает разработку новых устройств, действие которых основывается на принципе ШИМ, весьма перспективной. Вторичные источники питания — вовсе не единственное направление деятельности.

MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер

Как обещал ранее, выкладываю обзор на радиолюбительскую тематику.
Увидел как то на одном из форумов упоминание о данном ШИМ контроллере. А так как я иногда занимаюсь изготовлением всяких электронных устройств, то решил заказать для пробы.
Ну а раз уж заказал, да еще и получил (в последнее время это происходит не всегда), то перед подтверждением получения ведь неплохо бы его и проверить.
Описание, проверка, результаты, все под катом.

Вообще получил я данные микросхемы очень давно, но проверить время нашлось только сейчас.
Заказаны они были в районе Нового года, а получил я их 3 февраля.
Продавец приятно удивил несколько раз, за что ему в отзыв будет добавлена ссылка на обзор.
Для начала он быстро выслал микрухи, а потом сам продлил срок защиты заказа, без напоминания.
На это я ему написал, что микросхемы получил, но подтверждение сделаю после проверки.

Пришли микросхемы в самом обычном бумажном конвертике с пупыркой, хотя недавно получил светодиод в полиэтиленовом пакете вообще без какой либо защиты.

MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Второе что удивило, продавец положил не 10 микросхем, а 11. Оно как бы мелочь, 20 центов, но приятно. можно сказать что одна микросхема на эксперименты 🙂MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Микросхемы в корпусе SOT-23-6, маркировка присутствует с обеих сторон.
Внешне претензий у меня не возникло, хотя скотч, которым была замотана лента, сначала немного насторожил.MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Данная микросхема является понижающим ШИМ контроллером со встроенным силовым транзистором

Для начала технические характеристики (перевод из даташита), полный даташит на английском доступен по ссылке.
Пиковый выходной ток — 1.2 Ампера
Сопротивление внутреннего полевого транзистора — 0.35 Ома
Стабильная работа с выходным LowESR керамическим конденсатором
КПД до 92%
0.1мкА потребление в дежурном режиме.
Фиксированная частота работы 1.4МГц
Защита от перегрева
Ограничение максимального тока в каждом такте.
Диапазон входного напряжения 4.5-24 Вольта
Выходное напряжение 0.81-15 Вольт

Типовая схема включения имеет небольшое количество внешних компонентов.
Есть конечно микросхемы где компонентов еще меньше, но как по мне, то и так вполне нормально.

MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Внутреннее устройство микросхемы.
Пожалуй из минусов микросхемы (и то условно) можно назвать лишь то, что в качестве силового применен N канальный транзистор. Это добавляет сложности, необходимость применения внешнего конденсатора и невозможность микросхеме обеспечить 100% цикл, так как необходимо время для перезарядки внешнего конденсатора питания драйвера.
Но у такого решения есть и плюс, N канальные транзисторы обычно имеют лучшие характеристики в сравнении с Р канальными.

Также большим плюсом является низкое опорное напряжение, составляющее всего 0.81 Вольта, позже я объясню почему.

MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Также есть и усложненная схема применения этой микросхемы.
При входном напряжении менее 5 Вольт желательно установить дополнительный диод D3.
При выходном напряжении менее 5 Вольт желательно установить диод D2
В остальных ситуациях дополнительные компоненты не требуются.MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Выше я написал что микросхема имеет низкое опорное напряжение.
Это позволяет сделать на ее базе простой драйвер для светодиодов.
Дело в том, что чем выше это напряжение, тем больше будут потери на токоизмерительном шунте. Запустить так можно большинство микросхем, но чем напряжение ниже, тем выше будет КПД такого драйвера.
Да и просто всегда лучше иметь запас в нижнюю сторону, так как большая часть известных мне простых ШИМ контроллеров имеет 1.23-2.5 Вольта.MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Так как мне надо было проверить то, что я получил, то пришлось собрать небольшую тестовую платку.
Собирать я решил по простому варианту схемы, хотя и с изменениями, обусловленными тем, что собирал «из того, что было».
Изменения коснулись конденсаторов.
Производитель рекомендует емкость входного и выходного конденсатора 10 и 22мкФ, я применил 2х2.8 и 2х5.6 соответственно, т.е. примерно в 2 раза меньше.
Также конденсатор питания драйвера рекомендуется ставить около 10нФ, с дополнительными диодами до 1мкФ, но я поставил 0,1мкФ без всяких диодов.
Диод поставил также из того что было, банальный SS34.
Дроссель рекомендуется ставить на 4.7мкГн, у меня был на 10мкГн.

Т.е. я сознательно ухудшил характеристики преобразователя, а кроме того хотел проверить как ведет себя микросхема при номиналах отличных от даташита.

MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Печатную плату я сначала страссировал свою, но она мне не нравилась и я решил сделать так как рекомендует производитель.
Вообще трассировка таких вещей дело довольно ответственное, мало просто соединить выводы как надо по схеме, требуется соблюсти правильно топологию платы, так как это может влиять на многие вещи.
Например неправильная разводка платы может увеличить пульсации напряжения на выходе, а может вовсе привести к полной неработоспособности устройства.
Так видит плату производитель.
А такую плату страссировал я.
Ну дальше все в принципе просто. плата изготавливалась по ЛУТ технологии, которую я описывал здесь. Только после того я уже купил еще бумаги, самое недорогое предложение оказалось как ни странно в магазине Бангуд, рекомендую.
Единственно, я как то забыл про то что у меня травится плата и передержал ее, потому результат вышел хуже.
Для платы использовался текстолит толщиной 1мм. Кстати. Текстолит отличный, когда плата вытравлена, то он полупрозрачный, сейчас ищу такой текстолит, желательно стандартный лист.MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Подобрал компоненты.
Резисторы делителя обратной связи можно легко рассчитать зайдя на эту страничку, думаю понятно и без объяснений что есть что 🙂
Исходные данные — 5 Вольт на выходе, 0.81 Вольта напряжение на выходе делителя.
Я выбрал номинал верхнего резистора 10к, программа выдала номинал нижнего как 2к.
Конденсаторы выпаяны из платы от какого то монитора, дроссель и диод новые.MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
В итоге у меня получилась небольшая и почти аккуратная платка.MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Размеры платы около 23 х12,5ммMP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Сначала я протестировал платку при помощи «стенда», состоящего из:
Блока питания
Электронной нагрузки
Мультиметра
Осциллографа
Бесконтактного термометра

Был протестирован нагрев и работа под нагрузкой.

MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Но так как кроме нагрева меня интересовал еще и КПД, то пришлось воспользоваться еще одним мультметром.
Дело в том, что амперметр блока питания имеет больше погрешность чем мультиметр, а мне хотелось получить более точные результаты измерения.
Так как нагрузка была неизменна, то я сгруппировал фото измерения потребляемого тока и осциллограммы, полученные в прошлом тесте.

Входное напряжение 10 Вольт
1. Ток нагрузки 0.6 Ампера, выходное напряжение 4.84 Вольта
2. Ток нагрузки 1.2 Ампера, выходное напряжение 4.80 Вольт
В обоих случаях пульсации были на грани чувствительности при том, что щуп стоял в режиме 1:1.

MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Входное напряжение 15 Вольт
1. Ток нагрузки 0.6 Ампера, выходное напряжение 4.83 Вольта
2. Ток нагрузки 1.2 Ампера, выходное напряжение 4.81 Вольта
Ситуация с уровнем пульсаций аналогична первому тесту.MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
Входное напряжение 20 Вольт
1. Ток нагрузки 0.6 Ампера, выходное напряжение 4.83 Вольта
2. Ток нагрузки 1.2 Ампера, выходное напряжение 4.81 Вольта
И опять уровень пульсаций на грани чувствительности.MP2359DJ неплохой мелкий ШИМ контроллер
После этого я проверил плату еще в нескольких режимах, но уже без фото.
1. Собственное потребление преобразователя составляет 1.3мА при 10 Вольт и 1.4мА при 20 Вольт. Из этих 1.3-1.4мА около 0.3мА потребляет делитель обратной связи. Так что с собственным потреблением (не в дежурном режиме) все отлично.
2. Проверка работы преобразователя в режиме КЗ. Ток потребления по входу составляет около 0.1 Ампера в диапазоне входного напряжения 10-20 Вольт. Микросхема в этом режиме начинает нагреваться.
3. Так как в режиме КЗ я получил нагрев микросхемы, то проверил и работу термозащиты.
После достижения температуры корпуса микросхемы около 100 градусов (сложно измерять температуру такого мелкого компонента), микросхема перешла в старт/стоп режим с частотой около 0.5Гц. Ток потребления в паузах снижался до 50мА.
Если убрать перегрузку, то микросхема сразу переходила в нормальный режим работы.

В даташите была найдена табличка со значениями КПД а разных режимах.
Я проверял при немного других входных напряжениях, но не думаю что это критично.
Как можно видеть из графика, максимальный КПД микросхема имеет при выходном токе около 0.6 Ампера и входном напряжении 12 Вольт.

Мои расчеты показали, что преобразователь реально имеет КПД почти 92%, но при входном напряжении около 15 Вольт.
Но опять же, оговорюсь, я использовал компоненты, которые на КПД сказались скорее отрицательно, чем положительно, но даже в таком варианте КПД не падал ниже чем 87.7%.
Резюме.
Плюсы
Цена
Корректная отработка защиты от превышения выходного тока и КЗ
Не менее корректная работа защиты от перегрева
Неплохой КПД
Простая схема, нет необходимости применять большие электролитические конденсаторы
Очень низкий уровень пульсаций
Частота работы 1.4МГц
Низкое напряжение встроенного ИОНа, составляющее 0.81 Вольта
Отличный продавец

Минусы
Пожалуй невозможность 100% рабочего цикла, так как требуется время на зарядку конденсатора питания драйвера.

Мое мнение. Микросхема понравилась, недорого, просто, отлично работает, да и продавцу зачет.
Конечно есть микросхемы лучше, с синхронным выпрямителем, на больший ток, но мне больше не надо было, а габарит, простота и цена перевесили эти преимущества.
В общем рекомендую.

В качестве дополнительных материалов предлагаю архив с даташитом, схемой и трассировкой — ссылка.

Шим контроллер DAP6A на NCP1200D6

16:02, 12 мая 2011 74   8   13235

---

Часто случается, что требуется найти замену вышедшего из строя элемента, а его нет ни в наличии, ни в ближайших магазинах.
Вот и приходится искать альтернативу. Довольно часто бывает необходимость подобрать подходящий шим-контроллер.

ШИМ-ов на сегодняшний момент великое множество, так что есть из чего выбирать.
Если посмотреть даташит на DAP6A , он совпадает с микросхемой NCP1200P6 – корпус DIP8.
Шим-контроллер NCP1200P6  имеет клон в SMD-корпусе с названием NCP1200D6 – именно его и ставим.
(на корпусе микросхемы фамилия – 200D6)
Хотя никто не мешает поставить и в корпусе Dip8, правда она в несколько раз больше и придётся немного повозиться.
Цифра 6 на первой и на второй микросхеме обозначает рабочую частоту модулятора – 60 kHz.

Итак, поехали:
Телевизор LG  27LC7RC-TA

Его блок питания:

Собственно сам шим-контроллер DAP6A:

Плата донора (бывшая плазма), находим на ней DC-DC преобразователь.

Сам DC-DC преобразователь:

На нём наш альтернативный чип -NCP1200D6:

Перепаиваем ШИМ-контроллер на наш блок питания, заранее проверив конечно же всю обвязку:

Ну вот и всё! Как показывает практика – эти микросхемы полные аналоги…

« Предыдущая запись Следующая запись »

---

IR2153 — параметры микросхемы, даташит и схемы блоков питания

На основе микросхемы IR2153 и силовых IGBT транзисторов было сконструировано множество схем, таких как драйвер и генератор индукционного нагревателя, источник питания для катушки Тесла, DC-DC преобразователи, импульсные источники питания и так далее. А связка NGTB40N120FL2WG + IR2153 работают вместе как нельзя лучше, где IR2153 является драйвером — задающим генератором импульсов, а пара биполярных транзисторов с изолированным затвором на 40А/1000В может обрабатывать большой ток нагрузки.

Схемы включения IR2153

Принципиальная схема включения IR2153IR2153 — схема электрическая БПСхема Теслы на IR2153

Если вы собираетесь повторить одну из этих схем — вот архив с файлами печатных плат. Схема формирователя стробирующих импульсов для их управления работает от 15 В постоянного тока — на транзисторы выходного каскада подаётся до 400 В напряжения.

IR2153 импульсный блок питания на плате

Кстати, IR2153 — это улучшенная версия популярных микросхем IR2155 и IR2151, которая включает высоковольтный полумостовой драйвер затвора. IR2153 предоставляет больше возможностей и проще в использовании, чем предыдущие м/с. Тут имеется функция отключения, так что оба выхода формирователя стробирующих импульсов могут быть отключены с помощью низкого напряжения сигнала. Помехоустойчивость была значительно улучшена, как за счет снижения пиковых импульсов. Наконец, особое внимание было уделено максимально всесторонней защите от электростатических разрядов на всех выводах.

Особенности БП на IR2153

• Питание нагрузки от 60 до 400 В DC
• Напряжение питания драйвера 15 В DC
• Частоты генерации 12 кГц — 100 кГц
• Скважность приблизительно 50%
• Ручной потенциометр для установки частот

Технические характеристики микросхем и транзисторов

МИКРОСХЕМА	Максимальное напряжение драйвера	Напряжение питания старта	Напряжение питания стопа	Максимальный ток для зарядки затворов силовых транзисторов / время нарастания	Максимальный ток для разрядки затворов силовых транзисторов / время спада	Напряжение внутреннего стабилитрона
IR2151	600 V	7,7…9,2 V	7,4…8,9 V	100 mA / 80…120 nS	210 mA / 40…70 nS	14,4…16,8 V
IR2153	600 V	8,1…9,9 V	7,2…8,8 V	НЕ УКАЗАНО / 80…150 nS	НЕ УКАЗАНО / 45…100 nS	14,4…16,8 V
IR2155	600 V	7,7…9,2 V	7,4…8,1 V	210 mA / 80…120 nS	420 mA / 40…70 nS	14,4…16,8 V

 

ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ БП
НАИМЕН.	НАПР.	ТОК	СОПР.	МОЩНОСТЬ	ЕМКОСТЬ ЗАТВОРА	Qg (ПРОИЗВ.)
СЕТЕВЫЕ (220 V)
IRFBC30	600V	3.6A	1.8 Ω	100W	660pF	17…23nC (ST)
IRFBC40	600V	6.2A	1 Ω	125W	1300pF	38…50nC (ST)
IRF740	400V	10A	0.48 Ω	125W	1400pF	35…40nC (ST)
IRF840	500V	8A	0.85 Ω	125W	1300pF	39…50nC (ST)
STP8NK80Z	800V	6A	1.3 Ω	140W	1300pF	46nC (ST)
STP10NK60Z	600V	10A	0.75 Ω	115W	1370pF	50…70nC (ST)
STP14NK60Z	600V	13A	0.5 Ω	160W	2220pF	75nC (ST)
STP25NM50N	550V	22A	0.14 Ω	160W	2570pF	84nC (ST)
IRFB18N50K	500V	17A	0.26 Ω	220W	2830pF	120nC (IR)
SPA20N60C3	650V	20A	0.19 Ω	200W	2400pF	87…114nC (IN)
STP17NK40Z	400V	15A	0.25 Ω	150W	1900pF	65nC (ST)
STP8NK80ZFP	800V	6A	1.3 Ω	30W	1300pF	46nC (ST)
STP10NK60FP	600V	10A	0.19 Ω	35W	1370pF	50…70nC (ST)
STP14NK60FP	600V	13A	0.5 Ω	160W	2220pF	75nC (ST)
STP17NK40FP	400V	15A	0.25 Ω	150W	1900pF	65nC (ST)
STP20NM60FP	600V	20A	0.29 Ω	45W	1500pF	54nC (ST)
IRFP22N60K	600V	22A	0.24 Ω	370W	3570pF	150nC (IR)
IRFP32N50K	500V	32A	0.135 Ω	460W	5280pF	190nC (IR)
IRFPS37N50A	500V	36A	0.13 Ω	446W	5579pF	180nC (IR)
IRFPS43N50K	500V	47A	0.078 Ω	540W	8310pF	350nC (IR)
IRFP450	500V	14A	0.33 Ω	190W	2600pF	150nC (IR) 75nC (ST)
IRFP360	400V	23A	0.2 Ω	250W	4000pF	210nC (IR)
IRFP460	500V	20A	0.27 Ω	280W	4200pF	210nC (IR)
SPW20N60C3	650V	20A	0.19 Ω	200W	2400pF	87…114nC (IN)
SPW35N60C3	650V	34A	0.1 Ω	310W	4500pF	150…200nC (IN)
SPW47N60C3	650V	47A	0.07 Ω	415W	6800pF	252…320nC (IN)
STW45NM50	550V	45A	0.1 Ω	417W	3700pF	87…117nC (ST)

Возможные изменения

Частота колебаний генератора регулируется потенциометром и охватывает диапазон от 10 кГц до 100 кГц, скважность 50%.

Готовый БП на IR2153

Естественно и другие МОП-транзисторы или IGBT могут быть использованы в приведённых схемах. Не забывайте, что транзисторы требуют большого размера радиатор. Скачать даташит на IR2153 можно по ссылке.