Греется ключевой транзистор в импульсном блоке питания. Нагрев радиоэлементов: причины, последствия и борьба с ним
Что желательно иметь для проверки БП.
а. — любой тестер (мультиметр ).
б. — лампочки: 220 вольт 60 — 100 ватт и 6.3 вольта 0.3 ампера.
в. — паяльник, осциллограф, отсос для припоя.
г. — увеличительное стекло, зубочистки, ватные палочки, технический спирт.
Наиболее безопасно и удобно включать ремонтируемый блок в сеть через разделительный трансформатор 220v — 220v.
Такой трансформатор просто изготовить из 2-х ТАН55 или ТС-180 (от ламповых ч/б телевизоров). Просто соответствующим образом соединяются анодные вторичные обмотки, не надо ничего перематывать. Оставшиеся накальные обмотки можно использовать для построения регулируемого БП.
Мощность такого источника вполне достаточна для отладки и первоначального тестирования и дает массу удобств:
— электробезопасность
— возможность соединять земли горячей и холодной части блока единым проводом, что удобно для снятия осциллограмм.
— ставим галетный переключатель — получаем возможность ступенчатого изменения напряжения.
Также для удобства можно зашунтировать цепи +310В резистором 75K-100K мощностью 2 — 4Вт — при выключении быстрее разряжаются входные конденсаторы.
Если плата вынута из блока, проверьте, нет ли под ней металлических предметов любого рода. Ни в коем случае НЕ ЛЕЗЬТЕ РУКАМИ в плату и НЕ ДОТРАГИВАЙТЕСЬ до радиаторов во время работы блока, а после выключения подождите около минуты, пока конденсаторы разрядятся. На радиаторе силовых транзисторов может быть 300 и более вольт, он не всегда изолирован от схемы блока!
Принципы измерения напряжений внутри блока.
Обратите внимание, что на корпус БП земля с платы подаётся через проводники около отверстий для крепежных винтов.
Для измерения напряжений в высоковольтной ( «горячей ») части блока (на силовых транзисторах, в дежурке) требуется общий провод — это минус диодного моста и входных конденсаторов. Относительно этого провода всё и измеряется только в горячей части, где максимальное напряжение — 300 вольт. Измерения желательно проводить одной рукой.
В низковольтной ( «холодной ») части БП всё проще, максимальное напряжение не превышает 25 вольт. В контрольные точки для удобства можно впаять провода, особенно удобно припаять провод на землю.
Проверка резисторов.
Если номинал (цветные полоски) еще читается — заменяем на новые с отклонением не хуже оригинала (для большинства — 5%, для низкоомных в цепях датчика тока может быть и 0.25%). Если же покрытие с маркировкой потемнело или осыпалось от перегрева — измеряем сопротивление мультиметром. Если сопротивление равно нулю или бесконечности — вероятнее всего резистор неисправен и для определения его номинала потребуется принципиальная схема блока питания либо изучение типовых схем включения.
Проверка диодов.
Если мультиметр имеет режим измерения падения напряжения на диоде — можно проверять, не выпаивая. Падение должно быть от 0,02 до 0,7 В. Если падение — ноль или около того (до 0,005) — выпаиваем сборку и проверяем. Если те же показания — диод пробит. Если же прибор не имеет такой функции, установите прибор на измерение сопротивления (обычно предел в 20кОм). Тогда в прямом направлении исправный диод Шотки будет иметь сопротивление порядка одного — двух килоом, а обычный кремниевый — порядка трех — шести. В обратном направлении сопротивление равно бесконечности.
Для проверки БП можно и нужно собрать нагрузку.
Пример удачного исполнения смотреть здесь.
Берём выпаянный из ненужной платы ATX разъём и припаиваем к нему провода сечением не менее 18 AWG, стараясь задействовать все контакты по линиям +5 вольт, +12 и +3.3 вольта.
Нагрузку надо рассчитывать ватт на 100 по всем каналам (можно с возможностью увеличения для проверок более мощных блоков). Для этого берём мощные резисторы или нихром. Также с осторожностью можно использовать мощные лампы (например , галогенные на 12В), при этом следует учесть, что сопротивление нити накаливания в холодном состоянии сильно меньше, чем в нагретом. Поэтому при запуске с вроде бы нормальной нагрузкой из ламп блок может уходит в защиту.
Параллельно нагрузкам можно подключить лампочки или светодиоды, чтобы видеть наличие напряжения на выходах. Между выводом PS_ON и GND подключаем тумблер для включения блока. Для удобства при эксплуатации можно всю конструкцию разместить в корпусе от БП с вентилятором для охлаждения.
Можно предварительно включить БП в сеть, чтобы определиться с диагнозом: нет дежурки (проблема с дежуркой, либо КЗ в силовой части), есть дежурка, но нет запуска (проблема с раскачкой или ШИМ), БП уходит в защиту (чаще всего — проблема в выходных цепях либо конденсаторах), завышенное напряжение дежурки (90 % — вспухшие конденсаторы, и часто как результат — умерший ШИМ).
Начальная проверка блока
Снимаем крышку и начинаем проверку, особое внимание обращая на поврежденные, изменившие цвет, потемневшие или сгоревшие детали.
Предохранитель. Как правило, перегорание хорошо заметно визуально, но иногда он обтянут термоусадочным кембриком — тогда проверяем сопротивление омметром. Перегорание предохранителя может свидетельствовать, например, о неисправности диодов входного выпрямителя, ключевых транзисторов или схемы дежурного режима.
Дисковый термистор. Выходит из строя крайне редко. Проверяем сопротивление — должно быть не более 10 Ом. В случае неисправности заменять его перемычкой нежелательно — при включении блока резко возрастет импульсный ток заряда входных конденсаторов, что может привести к пробою диодов входного выпрямителя.
Диоды или диодная сборка входного выпрямителя. Проверяем мультиметром (в режиме измерения падения напряжения) на обрыв и короткое замыкание каждый диод, можно не выпаивать их из платы. При обнаружении замыкания хотя бы у одного диода рекомендуется также проверить входные электролитические конденсаторы, на которые подавалось переменное напряжение, а также силовые транзисторы, т.к. очень велика вероятность их пробоя. В зависимости от мощности БП диоды должны быть рассчитаны на ток не менее 4…8 ампер. Двухамперные диоды, часто встречающиеся в дешевых блоках, сразу меняем на более мощные.
Входные электролитические конденсаторы. Проверяем внешним осмотром на вздутие (заметное изменение верхней плоскости конденсатора от ровной поверхности к выпуклой), также проверяем емкость — она не должна быть ниже обозначенной на маркировке и отличаться у двух конденсаторов более чем на 5%. Также проверяем варисторы, стоящие параллельно конденсаторам, (обычно явно сгорают «в уголь») и выравнивающие резисторы (сопротивление одного не должно отличаться от сопротивления другого более чем на 5%).
Ключевые (они же — силовые) транзисторы. Для биполярных — проверяем мультиметром падение напряжения на переходах «база -коллектор» и «база -эмиттер» в обоих направлениях. В исправном биполярном транзисторе переходы должны вести себя как диоды. При обнаружении неисправности транзистора также необходимо проверить всю его «обвязку »: диоды, низкоомные резисторы и электролитические конденсаторы в цепи базы (конденсаторы лучше сразу заменить на новые большей емкости, например, вместо 2.2мкФ * 50В ставим 10.0мкФ * 50В). Также желательно зашунтировать эти конденсаторы керамическими емкостью 1.0…2.2 мкФ.
Выходные диодные сборки. Проверяем их мультиметром, наиболее частая неисправность — короткое замыкание. Замену лучше ставить в корпусе ТО-247. В ТО-220 чаще помирают… Обычно для 300-350 Вт блоков диодных сборок типа MBR3045 или аналогичных на 30А — с головой.
Выходные электролитические конденсаторы. Неисправность проявляется в виде вздутия, следов коричневого пуха или потеков на плате (при выделении электролита). Меняем на конденсаторы нормальной емкости, от 1500 мкФ до 2200…3300 мкФ, рабочая температура — 105° С. Желательно использовать серии LowESR.
Также измеряем выходное сопротивление между общим проводом и выходами блока. По +5В и +12В вольтам — обычно в районе 100-250 ом (то же для -5В и -12В), +3.3В — около 5…15 Ом.
Потемнение или выгорание печатной платы под резисторами и диодами свидетельствует о том, что компоненты схемы работали в нештатном режиме и требуется анализ схемы для выяснения причины. Обнаружение такого места возле ШИМа означает, что греется резистор питания ШИМ 22 Ома от превышения дежурного напряжения и, как правило, первым сгорает именно он. Зачастую ШИМ в этом случае тоже мертв, так что проверяем микросхему (см . ниже). Такая неисправность — следствие работы «дежурки » в нештатном режиме, обязательно следует проверить схему дежурного режима.
Проверка высоковольтной части блока на короткое замыкание.
Берём лампочку от 40 до 100 Ватт и впаиваем вместо предохранителя или в разрыв сетевого провода.
Если при включении блока в сеть лампа вспыхивает и гаснет — все в порядке, короткого замыкания в «горячей » части нет — лампу убираем и работаем дальше без нее (ставим на место предохранитель или сращиваем сетевой провод).
Если при включении блока в сеть лампа зажигается и не гаснет — в блоке короткое замыкание в «горячей » части. Для его обнаружения и устранения делаем следующее:
Выпаиваем радиатор с силовыми транзисторами и включаем БП через лампу без замыкания PS-ON.
Если короткое (лампа горит, а не загорелась и погасла) — ищем причину в диодном мосте, варисторах, конденсаторах, переключателе 110/220V (если есть, его вообще лучше выпаять).
Если короткого нет — запаиваем транзистор дежурки и повторяем процедуру включения.
Если короткое есть — ищем неисправность в дежурке.
Внимание! Возможно включение блока (через PS_ON) с небольшой нагрузкой при не отключенной лампочке, но во-первых, при этом не исключена нестабильная работа БП, во-вторых, лампа будет светиться при включении БП со схемой APFC.
Проверка схемы дежурного режима (дежурки ).
Краткое руководство: проверяем ключевой транзистор и всю его обвязку (резисторы , стабилитроны, диоды вокруг). Проверяем стабилитрон, стоящий в базовой цепи (цепи затвора) транзистора (в схемах на биполярных транзисторах номинал от 6В до 6.8В, на полевых, как правило, 18В). Если всё в норме, обращаем внимание на низкоомный резистор (порядка 4,7 Ом) — питание обмотки трансформатора дежурного режима от +310В (используется как предохранитель, но бывает и трансформатор дежурки сгорает) и 150k
450k (оттуда же в базу ключевого транзистора дежурного режима) — смещение на запуск. Высокоомные часто уходят в обрыв, низкоомные — так же «успешно » сгорают от токовой перегрузки. Меряем сопротивление первичной обмотки дежурного транса — должно быть порядка 3 или 7 Ом. Если обмотка трансформатора в обрыве (бесконечность ) — меняем или перематываем транс. Бывают случаи, когда при нормальном сопротивлении первичной обмотки трансформатор оказывается нерабочим (имеются короткозамкнутые витки). Такой вывод можно сделать, если вы уверены в исправности всех остальных элементов дежурки.
Проверяем выходные диоды и конденсаторы. При наличии обязательно меняем электролит в горячей части дежурки на новый, припаиваем параллельно нему керамический или пленочный конденсатор 0.15…1.0 мкФ (важная доработка для предотвращения его «высыхания »). Отпаиваем резистор, ведущий на питание ШИМ. Далее на выход +5VSB (фиолетовый ) вешаем нагрузку в виде лампочки 0.3Ах6.3 вольта, включаем блок в сеть и проверяем выходные напряжения дежурки. На одном из выходов должно быть +12…30 вольт, на втором — +5 вольт. Если все в порядке — запаиваем резистор на место.
Проверка микросхемы ШИМ TL494 и аналогичных (КА7500 ).
Про остальные ШИМ будет написано дополнительно.
Включаем блок в сеть. На 12 ноге должно быть порядка 12-30V.
Если нет — проверяйте дежурку. Если есть — проверяем напряжение на 14 ноге — должно быть +5В (±5%).
Если нет — меняем микросхему. Если есть — проверяем поведение 4 ноги при замыкании PS-ON на землю. До замыкания должно быть порядка 3…5В, после — около 0.
Устанавливаем перемычку с 16 ноги (токовая защита) на землю (если не используется — уже сидит на земле). Таким образом временно отключаем защиту МС по току.
Замыкаем PS-ON на землю и наблюдаем импульсы на 8 и 11 ногах ШИМ и далее на базах ключевых транзисторов.
Если нет импульсов на 8 или 11 ногах или ШИМ греется — меняем микросхему. Желательно использовать микросхемы от известных производителей (Texas Instruments, Fairchild Semiconductor и т.д.).
Если картинка красивая — ШИМ и каскад раскачки можно считать живым.
Если нет импульсов на ключевых транзисторах — проверяем промежуточный каскад (раскачку ) — обычно 2 штуки C945 с коллекторами на трансе раскачки, два 1N4148 и емкости 1…10мкф на 50В, диоды в их обвязке, сами ключевые транзисторы, пайку ног силового трансформатора и разделительного конденсатора.
Проверка БП под нагрузкой:
Измеряем напряжение дежурного источника, нагруженного вначале на лампочку, а потом — током до двух ампер. Если напряжение дежурки не просаживается — включаем БП, замыкая PS-ON (зеленый ) на землю, измеряем напряжения на всех выходах БП и на силовых конденсаторах при 30-50% нагрузке кратковременно. Если все напряжения в допуске, собираем блок в корпус и проверяем БП при полной нагрузке. Смотрим пульсации. На выходе PG (серый ) при нормальной работе блока должно быть от +3,5 до +5В.
После ремонта, особенно при жалобах на нестабильную работу, минут 10-15 измеряем напряжения на входных электролитических конденсаторах (лучше с 40%-ой нагрузкой блока) — часто один «высыхает » или «уплывают » сопротивления выравнивающих резисторов (стоят параллельно конденсаторам) — вот и глючим… Разброс в сопротивлении выравнивающих резисторов должен быть не более 5%. Емкость конденсаторов должна составлять минимум 90% от номинала. Так же желательно проверить выходные емкости по каналам +3.3В, +5В, +12В на предмет «высыхания » (см . выше), а при возможности и желании усовершенствовать блок питания, заменяйте их на 2200мкф или лучше на 3300мкф и проверенных производителей. Силовые транзисторы, «склонные » к самоуничтожению (типа D209) меняем на MJE13009 или другие нормальные, см. тему Мощные транзисторы, применяемые в БП. Подбор и замена.. Выходные диодные сборки по каналам +3.3В, +5В смело меняйте на более мощные (типа STPS4045) с не меньшим допустимым напряжением. Если в канале +12В вы заметили вместо диодной сборки два спаянных диода — необходимо поменять их на диодную сборку типа MBR20100 (20А 100В). Если не найдете на сто вольт — не страшно, но ставить необходимо минимум на 80В (MBR2080 ). Заменить электролиты 1.0 мкфх50В в цепях базы мощных транзисторов на 4.7-10.0 мкфх50В. Можете отрегулировать выходные напряжения на нагрузке. При отсутствии подстроечного резистора — резисторными делителями, которые установлены от 1й ноги ШИМа к выходам +5В и +12В (после замены трансформатора или диодных сборок ОБЯЗАТЕЛЬНО проверить и выставить выходные напряжения).
Рецепты ремонта от ezhik97:
Опишу полную процедуру, как я ремонтирую и проверяю блоки.
Собственно ремонт блока — замена всего что погорело и что выявилось обычной прозвонкой
Модифицируем дежурку для работы от низкого напряжения. Занимает 2-5 минут.
Подпаиваем на вход переменку 30В от разделительного трансформатора. Это дает нам такие плюсы, как: исключается вероятность что-нибудь спалить дорогое из деталей, и можно безбоязненно тыкать осциллографом в первичке.
Включаем систему и проверяем соответствие напряжение дежурки и отсутствие пульсаций. Зачем проверять отсутствие пульсаций? Чтобы удостоверится, что блок будет работать в компе и не будет «глюков ». Занимает 1-2 минуты. Сразу же ОБЯЗАТЕЛЬНО проверяем равенство напряжений на сетевых фильтрующих конденсаторах. Тоже момент, не все знают. Разница должны быть небольшая. Скажем, процентов до 5 примерно.
Если больше — есть очень большая вероятность что блок под нагрузкой не запустится, либо будет выключаться во время работы, либо стартовать с десятого раза и т.п.. Обычно разница или маленькая, или очень большая. Займет 10 секунд.
Замыкаем PS_ON на землю (GND ).
Смотрим осциллографом импульсы на вторичке силового транса. Они должны быть нормальные. Как они должны выглядеть? Это надо видеть, потому как без нагрузки они не прямоугольные. Здесь сразу же будет видно, если что-то не так. Если импульсы не нормальные — есть неисправность во вторичных цепях или в первичных. Если импульсы хорошие — проверяем (для проформы) импульсы на выходах диодных сборок. Все это занимает 1-2 минуты.
Все! Блок 99% запустится и будет отлично работать!
Если в пункте 5 импульсов нет, возникает необходимость поиска неисправности. Но где она? Начинаем «сверху »
Все выключаем. Отсосом отпаиваем три ноги переходного транса с холодной стороны. Далее пальцем берем транс и просто перекашиваем его, подняв холодную сторону над платой, т.е. вытянув ноги из платы. Горячуюю сторону вообще не трогаем! ВСЕ! 2-3 минуты.
Все включаем. Берем проводок. Соединяем накоротко площадку, где была средняя точка холодной обмотки разделительного транса с одним из крайних выводов этой самой обмотки и на этом же проводе смотрим импульсы, как я писал выше. И на втором плече так же. 1 минута
По результатам делаем вывод, где неисправность. Часто бывает что картинка идеальная, но амплитуда вольт 5-6 всего (должно быть под 15-20). Тогда уже либо транзистор в этом плече дохлый, либо диод с его коллектора на эммитер. Когда удостоверишься, что импульсы в таком режиме красивые, ровные, и с большой амплитудой, запаивай переходной транс обратно и посмотри осцилом на крайние ноги еще раз. Сигналы будут уже не квадратными, но они должны быть идентичными. Если они не идентичны, а слегка отличаются — это косяк 100%.
Может оно и будет работать, только вот надежности это не добавит, а уж про всякие непонятные глюки, могущие вылезти, я промолчу.
Я все время добиваюсь идентичности импульсов. И никакого разброса параметров там ни в чем быть не может (там же одинаковые плечи раскачки), кроме как в полудохлых C945 или их защитных диодах. Вот сейчас делал блок — всю первичку восстановил, а вот импульсы на эквиваленте переходного трансформатора слегка отличались амплитудой. На одном плече 10,5В, на другом 9В. Блок работал. После замены С945 в плече с амплитудой 9В все стало нормально — оба плеча 10,5В. И такое часто бывает, в основном после пробоя силовых ключей с КЗ на базу.
Похоже утечка сильная К-Э у 945 в связи с частичным пробоем (или что там у них получается) кристалла. Что в совокупности с резистором, включенным последовательно с трансом раскачки, и приводит к снижению амплитуды импульсов.
Если импульсы правильные — ищем косяк с горячей стороны инвертора. Если нет — с холодной, в цепях раскачки. Если импульсов вообще нет — копаем ШИМ.
Вот и все. По моей практике это самый быстрый из надежных способов проверки.
Некоторые после ремонта сразу подают 220В. Я отказался от такого мазохизма. Хорошо если просто не заработает, а может ведь и бомбануть, попутно вынеся все что ты перепаять успел.
Одна из серьезнейших проблем, с которой периодически сталкиваются как начинающие, так и профессиональные радиолюбители, — нагрев элементов . Греются практически все устройства средней и большой мощности. При этом опасен не сам разогрев (многие устройства, например электрочайник, предназначены именно для этой цели), а перегрев устройства — когда его температура повышается выше некоторой предельно допустимой. При этом и некоторые другие неполупроводники обугливаются (т. е. в буквальном смысле «сгорают»), а у полупроводников происходит пробой р-п-переходов, и эти переходы, вместо того чтобы пропускать ток только в одном направлении, начинают пропускать его в обоих (т. е. «превращаются» в обычные проводники с небольшим сопротивлением) или вообще не пропускают его ни в прямом, ни в обратном направлении. Про такие приборы, по аналогии с резисторами, тоже говорят, что они «сгорели», хотя это и не совсем правильно, тем более что современные полупроводники ( , ) выпускаются в герметичных корпусах, из-за которых невозможно определить, «сгорел» этот прибор или нет.
Причина нагрева — выделяющаяся на элементе мощность, или, по-научному, рассеиваемая элементом мощность. Мощность рассеивания, как и любая другая мощность, от падения напряжения на элементе и протекающего через него тока:
где Ррас — рассеиваемая мощность, Вт; U — падение напряжения. В; I — протекающий ток. A; R — элемента, Ом.
Для примера соберем простейшую схему (рис. 1.42): высоковольтного (относительно!) напряжения для питания низковольтной лампочки. Напряжение питания — 15 В, напряжение стабилизации стабилитрона — 3,6 В, ток в цепи — 0,2 А. Так как включен по схеме (общим считается тот вывод, на который подается питание), то напряжение на его эмиттере (и, соответственно, на лампочке) на 0,6 В меньше напряжения на базе — т. е. 3,0 В. На лампочке рассеивается мощность 3 В · 0,2 А = 0,6 Вт.
Так как на лампочку поступает только 3 В, то остальные 15 – 3 = 12 (В) падают на транзисторе — ведь должны же они куда-то деваться, а напряжение питания (15 В) — постоянно, и уменьшить его. будем считать, невозможно. Поэтому на транзисторе рассеивается мощность 12 В · 0,2 А = 2,4 Вт — в 4 раза больше, чем на лампочке.
Простейший аналог импульсного понижающего источника питания изображен на рис. 1.43. Лампочку желательно выбрать помощнее (более 10…20 Вт), а в качестве кнопки S1 использовать два провода, трущихся друг о друга.
Когда два провода соединены друг с другом, контакт между ними не нарушается и лампочка горит полным накалом. Но когда вы начнете тереть провода друг о друга, контакт между ними начнет периодически нарушаться и яркость свечения лампочки уменьшится; если потренироваться, то яркость можно будет уменьшать в 5…10 раз, и лампочка будет еле светиться.
Объяснение этого эффекта очень просто. Дело в том, что все лампы накаливания обладают значительной тепловой инерцией (и чем больше мощность лампы, тем больше тепловая инерция — именно поэтому я и советую выбрать лампочку помощнее), т. е. их спираль очень медленно разогревается и так же медленно остывает, а чем сильнее разогрета спираль, тем ярче она светит. Когда провода трутся друг о друга, то из-за того, что их поверхность частично окислена (оксидный слой не проводит электрический ток), а также из-за их неидеально ровной поверхности контакт между ними хаотически нарушается и снова восстанавливается. Когда контакта нет, бесконечно, когда он есть — близко к нулю. Поэтому на лампочку поступает не постоянный ток амплитудой 12 В, а импульсный, с той же амплитудой. Спираль лампочки, из-за тепловой инерции, сглаживает эти импульсы, и так как постоянная составляющая импульсного тока всегда меньше амплитуды импульса, то лампочка светится так, будто ее напряжение питания уменьшилось, и чем меньше длительность импульса тока, по сравнению с длительностью паузы между импульсами, тем слабее светится лампочка.
быстродействие максимально (т. к. транзистору «помогает» выход ОУ — пока из-за инерционности не успел полностью открыться, ток с выхода ОУ через переход база-эмиттер течет в его нагрузку), а также она, в отличие от , потребляет от источника сигнала не очень большой ток, т. е. минимально нагружает выход ОУ. А вот мощный включен по схеме : хотя эта потребляет гораздо больший ток, чем , зато падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер открытого транзистора меньше (не более 0,2…0,5 В), т. е. мы проигрываем по величине управляющего тока, зато в целом (по КПД) — выигрываем. Если VT2 включить по схеме , то уже при токе нагрузки более 200 мА он довольно сильно нагрет; каскад с ОЭ при таком токе практически холодный.
Импульсы с коллектора транзистора VT2 через L1 поступают в нагрузку. Напряжение на конденсаторе С2 от потребляемого нагрузкой тока — чем больше ток, тем меньше напряжение. Скомпенсировать это можно, увеличив резистора R5. В современных схемах подобная компенсация работает автоматически: к конденсатору С2 подключается еще один ОУ, который автоматически изменяет скважность сигнала на выходе DA1 так, чтобы напряжение на выходе всегда оставалось неизменным, т. е. функционирует так же, как и система АРУ. Такую схему мы рассмотрим чуть позже.
Основной параметр катушек индуктивности — их . В нашей схеме L1 должна быть побольше, поэтому ее нужно намотать на каком-нибудь сердечнике: при намотке катушки на магнитном сердечнике ее увеличивается в некоторое число раз, которое называется магнитной проницаемостью сердечника. Магнитная проницаемость даже самых плохих сердечников превышает 50, т. е. катушка с некоторой заданной индуктивностью при использовании сердечника имеет в 50 раз меньше витков, чем такая же катушка, но без сердечника. При этом вы экономите и провод, и занимаемое катушкой место, а также значительно уменьшаете обмотки катушки. , в которых есть магнитный сердечник, называются «дроссель».
В качестве сердечников обычно используют или железные пластины (пример — трансформаторы), или кольца из так называемого «феррита»: железные пластины хороши только при использовании их в низкочастотных устройствах (до 400 Гц) — на большей частоте они начинают греться и КПД устройства резко уменьшается. Связано это с возникающими токами Фуко (вихревыми токами), причина которых — ненулевая толщина пластин и их низкое . В идеальном сердечнике ток должен течь только вдоль пластин (перпендикулярно катушке), но т. к. пластины имеют некоторую толщину, то часть тока течет поперек пластин, причиняя только вред. Поэтому современные железные сердечники составляют из множества изолированных лаковым покрытием пластин, толщина одной пластины гораздо меньше ее длины, и на тратится лишь ничтожная часть энергии. Но все равно железный сердечник хорошо работает только на частотах до 400 Гц — на больших частотах толщина пластин должна быть очень малой, и с такими пластинами будет сложновато работать.
На частотах более 400 Гц обычно используют сердечники. Феррит — это скорее керамика, чем металл, и электрический ток он не проводит. Поэтому внутри него электрический ток не возникает, т. е. нет и вихревых токов, при любой толщине сердечника. Ферриты нормально работают на частотах до десятков мегагерц; на больших частотах слишком большая не нужна, и вполне достаточно обычной катушки без сердечника.
Для работы в этой схеме лучше всего использовать типоразмера Κ20χ10χ5, т. е. его внешний (полный) диаметр равен 20 мм, внутренний (диаметр отверстия) — 10 мм, толщина — 5 мм. Число витков дросселя L1 — около 50…100 проводом диаметров 0,5…0,8 мм в лаковой изоляции (таким проводом наматываются трансформаторы, электродвигатели и прочие «железяки», в которых электрический ток превращается в магнитное поле и (или) наоборот). Катушка наматывается поперек кольца, т. е. провод вдевается в кольцо, вытягивается с противоположной стороны, оборачивается вокруг наружной части кольца и снова вдевается в него. И так — 50… 100 раз. Витки желательно располагать рядом (каждый последующий — возле предыдущего); если длины внутренней поверхности кольца «не хватает» для того, чтобы расположить всю катушку в один слой, мотают второй (и так далее) слой, но направление намотки каждого последующего слоя должно совпадать с направлением намотки предыдущего!
Кольцо можно взять как большего, так и меньшего диаметра, при этом в первом случае нужно несколько увеличить число витков и уменьшить диаметр проволоки (ток нагрузки уменьшится), а во втором — уменьшить число витков, причем если увеличить диаметр проволоки, то, подобрав VT2, можно будет увеличить ток нагрузки. Кольца с внешним диаметром менее 10 мм имеет смысл использовать только при токе нагрузки не более 100 мА, хотя, в принципе, можно увеличить рабочую частоту и заменить VT1 и VT2 более высокочастотными — тогда число витков дросселя нужно будет уменьшить, т. е. его можно будет намотать более толстым проводом, благодаря чему максимально допустимый ток нагрузки увеличится.
Параллельно конденсатору С2 желательно подключить пленочный или керамический емкостью 0,047…0,22 мкФ. Просто электролитические , из-за особенностей внутреннего строения, инерционны и плохо реагируют на импульсы, поступающие через катушку L1. Из-за этого резко возрастают пульсации выходного напряжения и несколько снижается КПД устройства. «Быстродействующий» малой емкости (он называется «блокирующим» — не путайте его с «фильтрующим» конденсатором С2!) блокирует прохождение импульсов на выход, заряжаясь сам, а во время паузы между импульсами он передает свой заряд (очень небольшой, но ведь и длительность импульса невелика) конденсатору С2 и в нагрузку.
Одна из особенностей такого блока питания — у него, правильно собранного и настооенного, ток в нагрузке может превышать потребляемый от источника питания ток! Связано это с тем, что трансформирует напряжение и ток, и
где U n „ T и 1 пит — соответственно, напряжение питания и потребляемый от источника питания ток; U H и 1 н — напряжение и ток в нагрузке.
То есть в идеальном случае, если в 10 раз меньше напряжения питания , то эта () от источника питания (сетевого выпрямителя, аккумуляторов) потребляет ток, в 10 раз меньше тока нагрузки. Рассмотренная выше линейного стабилизатора (рис. 1.42) при любом напряжении в нагрузке потребляет от источника питания ток, равный и даже чуть больший тока нагрузки.
Но это только в идеальном случае, когда КПД равен 100%. В реальных схемах из-за инерционности работы мощных транзисторов и диодов, а также из-за неидеально подобранной индуктивности дросселя L1 (в этой схеме лучше изменять не дросселя, а частоту генератора — подбором емкости конденсатора С1) КПД редко бывает выше 80…90%. Но это тоже немало, особенно при большой разности между входным и выходным напряжениями: ведь у линейного стабилизатора в таком случае КПД стремится к нулю. У импульсного стабилизатора КПД практически не от разности напряжений и всегда максимален.
Чем выше КПД устройства, тем меньше вы платите за потребляемую им электроэнергию. Кроме того, при увеличении КПД резко уменьшается нагрев силовых элементов (т. е. мощного транзистора и диода). Мой , собранный с использованием в выходном каскаде мощного полевого транзистора, при мощности нагрузки 40 Вт (электропаяльник) практически не греется — на транзисторе выделяется чуть больше 1 Вт, а столь ничтожную мощность он способен рассеивать самостоятельно, без радиатора. Но до него я пользовался «услугами» линейного стабилизатора, который при той же мощности нагрузки и той же разности между входным и выходным напряжениями перегревался даже при использовании радиатора размером с эту книгу. А ведь на нагрев тоже нужно затратить энергию!
Единственный недостаток импульсного стабилизатора — очень высокий уровень помех как в нагрузке, так и в источнике питания стабилизатора. Кроме того, магнитное поле вокруг катушки L1 работающего на некоторую нагрузку стабилизатора переменно, т. е. излучает мощные электромагнитные помехи. Эти помехи способны заглушить все низкочастотные длинноволновые радиостанции в радиусе десятков метров от дросселя.
Бороться с этими «напастями» можно, хотя и очень сложно. Уменьшить уровень помех в проводах можно, увеличив емкость конденсаторов С2 и СЗ (СЗ должен располагаться в непосредственной близости от эмиттерного вывода транзистора VT2 и анода диода VD3 — его желательно припаять прямо к выводам этих элементов), а также припаяв параллельно им блокирующие малоинерционные небольшой емкости. А вот с электромагнитными помехами бороться сложнее. В принципе, если вы не собираетесь эксплуатировать совместно с длинноволновым радиоприемником, то с ними можно и не бороться — больше ни на что они не влияю -1 ·. Но если их нужно устранить, L1 следует экранировать, т. е. «спрятать» в. любую полностью закрытую металлическую коробочку (позаботьтесь о надежной электроизоляции!), причем толщина ее стенок не должна быть меньше 0,5…1,0 мм. Для того чтобы силовые линии вокруг дросселя не замыкались на экране, расстояние от любой точки на поверхности дросселя до экрана не должно быть меньше половины его диаметра.
Из-за этой особенности питания, в основном, эксплуатируют только совместно с мощными цифровыми схемами — им пульсации напряжения питания «до лампочки». Для питания маломощных аналоговых схем нужно использовать только : аналоговые , особенно имеющие значительный коэффициент усиления, крайне чувствительны к помехам, поэтому лучше сразу пожертвовать КПД, чем потом пытаться устранить помехи. Но в некоторых случаях, когда диапазон рабочих частот аналоговой не соприкасается с рабочей частотой блока питания (например, работает в диапазоне 20…20000 Гц, а или по экономичности были даже хуже линейных, или очень сильно искажали сигнал. А в выходном каскаде линейного подчиняется тем же законам, что и на рис. 1.42. К сожалению, исправить ситуацию пока ничем нельзя, поэтому здесь я расскажу только о том, как можно косвенно уменьшить нагрев выходных транзисторов.
Во-первых, напряжение питания усилителя должно быть согласовано с сопротивлением нагрузки. Например, будет эксплуатироваться с колонкой сопротивлением 4 Ом и должен выдавать мощность до 50 Вт. При такой мощности напряжение на колонке должно составлять(амплиту да переменного напряжения). Учитывая небольшое падение напряжения на силовых (выходных) транзисторах (ведь их ни в коем случае нельзя доводить до насыщения!), напряжение питания усилителя должно равняться ±17…20 В. Если напряжение питания будет меньше, при небольшом напряжении на базе (затворе), их нужно немножко приоткрыть — тогда попросту не будут «заходить» в нелинейный режим. А так как ВАХ транзистора очень слабо от напряжения питания, то ток покоя и высоковольтных, и низковольтных усилителей практически одинаков. Поэтому «мощность покоя» меньше у низковольтного усилителя, т. е. такой греется слабее высоковольтного.
Как это ни странно, но сильнее всего греется при «средней» выходной мощности (громкости), а при минимальной и максимальной громкости звука греются гораздо слабее. Но ничего странного здесь нет. Просто при минимальной громкости звука, хотя напряжение на выходных транзисторах и довольно значительно, но протекающий через них ток ничтожен, и мощность Р = I · U, выделяющаяся на них, тоже минимальна. При максимальной выходной мощности протекающий через сверхвысоких требований, его лучше всего собрать — заодно и на деталях сэкономите.
Мы рассмотрели, какие действия нужно предпринять, если у нас предохранитель блока питания ATX в коротком замыкании. Это означает, что проблема где-то в высоковольтной части, и нам нужно прозванивать диодный мост, выходные транзисторы, силовой транзистор или мосфет, в зависимости от модели блока питания. Если же предохранитель цел, мы можем попробовать подсоединить шнур питания к блоку питания, и включить его выключателем питания, расположенным на задней стенке блока питания.
И вот здесь нас может поджидать сюрприз, сразу как только мы щелкнули выключателем, мы можем услышать высокочастотный свист, иногда громкий, иногда тихий. Так вот, если вы услышали этот свист, даже не пытайтесь подключать блок питания для тестов к материнской плате, сборке, или устанавливать такой блок питания в системный блок!
Дело в том, что в цепях дежурного напряжения (дежурки) стоят все те же знакомые нам по прошлой статье электролитические конденсаторы, которые теряют емкость, при нагреве, и от старости, у них увеличивается ESR, (по-русски сокращенно ЭПС) эквивалентное последовательное сопротивление. При этом визуально, эти конденсаторы могут ничем не отличаться от рабочих, особенно это касается небольших номиналов.
Дело в том, что на маленьких номиналах, производители очень редко устраивают насечки в верхней части электролитического конденсатора, и они не вздуваются и не вскрываются. Такой конденсатор не измерив специальным прибором, невозможно определить на пригодность работы в схеме. Хотя иногда, после выпаивания, мы видим, что серая полоса на конденсаторе, которой маркируется минус на корпусе конденсатора, становится темной, почти черной от нагрева. Как показывает статистика ремонтов, рядом с таким конденсатором обязательно стоит силовой полупроводник, или выходной транзистор, или диод дежурки, или мосфет. Все эти детали при работе выделяют тепло, которое пагубно сказывается на сроке работы электролитических конденсаторов. Дальнейшее объяснять про работоспособность такого потемневшего конденсатора, думаю будет лишним.
Если у блока питания остановился кулер, из-за засыхания смазки и забивания пылью, такой блок питания скорее всего потребует замены практически ВСЕХ электролитических конденсаторов на новые, из-за повышенной температуры внутри блока питания. Ремонт будет довольно муторным, и не всегда целесообразным. Ниже приведена одна из распространенных схем, на которой основаны блоки питания Powerman 300-350 ватт, она кликабельна:
Схема БП АТХ Powerman
Давайте разберем, какие конденсаторы нужно менять, в этой схеме, в случае проблем с дежуркой:
Итак, почему же нам нельзя подключать блок питания со свистом к сборке для тестов? Дело в том, что в цепях дежурки стоит один электролитический конденсатор, (выделено синим) при увеличении ESR которого, у нас возрастает дежурное напряжение, выдаваемое блоком питания на материнскую плату, еще до того, как мы нажмем кнопку включения системного блока. Иными словами, как только мы щелкнули клавишным выключателем на задней стенке блока питания, это напряжение, которое должно быть равно +5 вольт, поступает у нас на разъем блока питания, фиолетовый провод разъема 20 Pin, а оттуда на материнскую плату компьютера.
В моей практике были случаи, когда дежурное напряжение было равно (после удаления защитного стабилитрона, который был в КЗ) +8 вольт, и при этом ШИМ контроллер был жив. К счастью блок питания был качественный, марки Powerman, и там стоял на линии +5VSB, (так обозначается на схемах выход дежурки) защитный стабилитрон на 6.2 вольта.
Почему стабилитрон защитный, как он работает в нашем случае? Когда напряжение у нас меньше, чем 6.2 вольта, стабилитрон не влияет на работу схемы, если же напряжение становится выше, чем 6.2 вольта, наш стабилитрон при этом уходит в КЗ (короткое замыкание), и соединяет цепь дежурки с землей. Что нам это дает? Дело в том, что замкнув дежурку с землей, мы сохраняем тем самым нашу материнскую платы от подачи на нее тех самых 8 вольт, или другого номинала повышенного напряжения, по линии дежурки на материнку, и защищаем материнскую плату от выгорания.
Но это не является 100% вероятностью, что у нас в случае проблем с конденсаторами сгорит стабилитрон, есть вероятность, хотя и не очень высокая, что он уйдет в обрыв, и не защитит тем самым нашу материнскую плату. В дешевых блоках питания, этот стабилитрон обычно просто не ставят. Кстати, если вы видите на плате следы подгоревшего текстолита, знайте, скорее всего там какой-то полупроводник ушел в короткое замыкание, и через него шел очень большой ток, такая деталь очень часто и является причиной, (правда иногда бывает, что и следствием) поломки.
После того, как напряжение на дежурке придет в норму, обязательно поменяйте оба конденсатора на выходе дежурки. Они могут придти в негодность из-за подачи на них завышенного напряжения, превышающего их номинальное. Обычно там стоят конденсаторы номинала 470-1000 мкф. Если же после замены конденсаторов, у нас на фиолетовом проводе, относительно земли появилось напряжение +5 вольт, можно замкнуть зеленый провод с черным, PS-ON и GND, запустив блок питания, без материнской платы.
Если при этом начнет вращаться кулер, это значит с большой долей вероятности, что все напряжения в пределах нормы, потому что блок питания у нас стартанул. Следующим шагом, нужно убедиться в этом, померяв напряжение на сером проводе, Power Good (PG), относительно земли. Если там присутствует +5 вольт, вам повезло, и остается лишь замерить мультиметром напряжения, на разъеме блока питания 20 Pin, чтобы убедиться, что ни одно из них не просажено сильно.
Как видно из таблицы, допуск для +3.3, +5, +12 вольт — 5%, для -5, -12 вольт — 10%. Если же дежурка в норме, но блок питания не стартует, Power Good (PG) +5 вольт у нас нет, и на сером проводе относительно земли ноль вольт, значит проблема была глубже, чем только с дежуркой. Различные варианты поломок и диагностики в таких случаях, мы рассмотрим в следующих статьях. Всем удачных ремонтов! С вами был AKV.
IRF4905 в режиме ШИМ, сильно греется
Всем привет!
Прошу помощи более опытных коллег.
Делаю можно сказать первые шаги в работе с шим и сразу же возникли проблемы:
Решил собрать контроллер ДХО на основе таймера ne555, для начала смоделировал основную часть в протеус, всё работает, скважность 33%.
Собрал эту часть схемы на макетной плате и выяснилось проблема: полевик дико греется, буквально за 5 секунд, он нагревается более 60 градусов, сначала проверял на лампе 55W, потом перешёл на 21W, разницы нет. Причём чем меньше яркость свечения лампы, тем сильнее нагрев.
Пробовал менять номинал резистора R2, чем больше его сопротивление, тем сильнее греется полевик, если его убрать вообще нагрев происходит чуть медленнее, но ситуации не меняет. Если на затвор полевик подать минус, он полностью открывается и нагрев прекращается. Скажите что я делаю неправильно?
Дополнение: похоже разобрался! Резистор R4 заменил на 10k и нагрев транзистора пропал, правда и контроллер тоже не работает, скорее всего 555 не даёт пилу, в понедельник возьму осциллограф и всё проверю) за советы спасибо, учтём
Комментарии 114
R2 уменьшить до 20-100 Ом, R4 увеличить до 10-100 кОм, либо убрать совсем (у 555 двухтактный выход radiokot.ru/articles/01/555_circuit.gif), частоту опустить до 50-75 Гц.
Не первый раз этот вопрос обсуждается в этом сообществе!
Убираю подтягивающий резистор R4, полевик сразу же открывается на 100% и не реагирует на отключение от микросхемы, реагирует только на подключение к +, тогда закрывается, при подключении снова к — открывается полностью и остаётся в этом состоянии.
"увеличить до 10-100 кОм"
100кОм ключ работает норм, а вот шима не слушается, вероятно 555 не даёт пилы, завтра возьму осциллограф и буду разбираться
Я себе на тачку, на мотор печки собрал по этой схеме ничего не греется .Только пищал, но после того как влепил кондер на 0.1мкф писк прекратился .
Кстати, резистор R4 должен соединяться не с затвором полевика, а с точкой соединения R2 и 3 ноги микрухи!
Сам R2 должен иметь номинал 33-47ома, а там килоом стоит! Неудивительно, что ключ греется.
R4 в том месте, где он стоит, должен иметь номинал
100к, но никак не 1к
100К многовато будет. Работать будет, но есть риск возникновения переходных процессов. Затвор полевика — емкость, которую надо очень быстро зарядить или наоборот, разрядить. У меня в аналогичной схеме стоит 1К, всё работает прекрасно.
Вообще, про полевики есть отличный материал, написанный более-менее понятным языком: microsin.net/adminstuff/h…ower-mosfet-tutorial.html
Этот резистор, там вообще не нужен. У таймера двухтактный выход — транзисторы в обоих плечах (radiokot.ru/articles/01/555_circuit.gif). Резистор R4 наоборот "мешает" работать нижнему плечу выходного каскада таймера.
ниже правильно написали про резисторы. Желательно собрать драйвер на 2 транзисторах или микросхеме.
Желательно заменить транзистор на другой с низким зарядом затвора. У этого 180 нанокулон-он явно требует мощного драйвера, а не хилой 555 с резистором
У таймера уже двухтактный выход — транзисторы в обоих плечах (radiokot.ru/articles/01/555_circuit.gif). И максимальный выходной ток у него 200 мА — что соответствует обычным маломощным транзисторам. Зачем там драйвер? Он сам уже является таким же драйвером…
драйвер чтобы промежуточные состояния были не такие большие и чтобы нагрев уменьшился. Драйвер позволит уменьшить затворный резистор
я пишу про идеальный случай. В реале достаточно поменять транзистор на другой с низким зарядом затвора и подобрать затворный резистор.
У таймера и так 200 нс фронты при токе 200 мА.
а с драйвером можно и амперы вкачивать 🙂
Я выше уже написал, что выходной каскад таймера — то же драйвер… Поэтому R4 в схеме не нужен, он только мешает, а R2 нужно уменьшать до десятков Ом.
Резисторы не верно подобраны. R2 и R4. ОН у тебя в полу открытом состоянии висит.
Когда свои импульсник делал на 1.5 кВт, то пока дед таймы выловил и настроил так же мучился. Но там токи конечно в десятки раз больше, но не суть.
Проверьте расчеты и верно подберите резисторы.
Дочитал и вижу вы уже разобрались.
По пиле бы посдказал. Но какую частоту на таймере выставили ?
По осциллограмме частота 250 Гц
Я так понял, что вы не знаете что там за сигнал на железе. Как же можно жить без осциллографа если занимаетесь микропроцессорной техникой?)
Так дело не пойдет ! Простенький возьмите обязательно
Уже заказал, а заниматься только начинаю, до этого небыло нужды в нём
С этими 4905 есть нюанс. Если китайская подделка, то и будет греться. Надо с фирменный поставить. Сам накупил 4905 в Китае (на Али), как говорится на дарьмовщину, а они просто грелками работают. Если через тестер транзисторов проверять, то вот данные по фирменному 4905, а китаец имеет другие показатели, С=6.12 nF, Vt=3.44v. отсюда и нагрев.
Купил в магазине чип и дип
Ну у них обычно в этом вопросе фигни нет. Сам у них периодически покупаю и проверяю. Но я рассказал свою версию. Данные привел, по возможности проверьте.
Да я разобрался похоже в вопросе, немного неправильно подобраны подтягивающий и ограничивающий резисторы, отсюда весь сыр бор, транзистор не открывался до конца из-за слишком маленького номинала R4 и слишком большого номинала R2, так же как я понял "пила" у меня получилось несовершенной, поэтому режим работы транзистора задан неправильно. В общем схему уже пересмотрел с учётом советов бывалых, скоро выложу сюда же)
С этими 4905 есть нюанс. Если китайская подделка, то и будет греться. Надо с фирменный поставить. Сам накупил 4905 в Китае (на Али), как говорится на дарьмовщину, а они просто грелками работают. Если через тестер транзисторов проверять, то вот данные по фирменному 4905, а китаец имеет другие показатели, С=6.12 nF, Vt=3.44v. отсюда и нагрев.
попал в эту тему по запросу "греется irf4905 шим" мосфеты тоже с али.
управляются драйвером.
при сопротивлении меду затвором и стоком в 1кОм не захотели работать —висели постоянно открытыми (у драйвера выход в нерабочем состоянии висит на массе)
зароботали при сопротивлении 100 Ом
при этом ощутимо греются от нагрузки в каких-то менее чем 4А
С большим запасом по мощности можно взять BTS555.
Я бы сказал с очень большим — 165 А)) может быть есть интегральные ключи подходящей мощности и цены?
впритирку. нет тут запаса. и будет хорошо работать. фантазёры. 165х165х0,0025=68 Вт. в вашем случае ток нагрузки сами посчитать можете? :)))
2 лампы по 55 Вт =110 Вт, при напряжении 14В, ток через них течёт — 7,86 А, при работе в качестве ДХО на 30% мощности, ток будет равен 2,62 А. А вот что значат цифры в ваших расчётах я честно говоря не понял
А откуда сопротивление 0,0025?
2 лампы по 55 Вт =110 Вт, при напряжении 14В, ток через них течёт — 7,86 А, при работе в качестве ДХО на 30% мощности, ток будет равен 2,62 А. А вот что значат цифры в ваших расчётах я честно говоря не понял
55W/12V = 4,6A или 2,6 Ом при напряжении 12B. в бортсети 14,5. 14,5В/2,6 = 5,6А на лампу. на 2 лампы — 11,2А на полный накал. 11Ах11Ах0,0025 Ом = 0,3 Вт на корпусе без радиатора при использовании BTS555, что вполне допустимо. но! добавь тепловые потери на включение/выключение с учетом того, что сопротивление нити накала в этом режиме ниже штатного и… нет запаса! ну если не хочешь поставить на приличный радиатор. но ведь не хочешь же? :)))
Ссылка отправляет на белый экран, почему 0,0025 так и не понял. 11А это ток двух ламп, зачем его два раза перемножать тоже не понял)
ссылка работает. выделяемая тепловая мощность равна квадрату протекающего тока умноженному на сопротивление. остановите Землю, я сойду…
Сразу оговорюсь, что шутю 🙂
Но тем не менее 🙂
Прикрепи полевик к кузову автомобиля, он его весь не разогреет 🙂
Можно сделать обогрев кузова (пакет зимние опции))))
так реально делали. 50 Вт резистор на каждое крыло. гугли что за производитель был. удивишься. )))
Штатное дхо в субару на американский рынок, давно читал об этом
попробуй чтобы он минус лампы коммутировал
Минус? P-канальным mosfet-ом? Ну, ну.
Скажу так, ну ты …, а дальше подумай, и дай оценку себе .
Для ДХО надо два таких ключа в параллель, только затворные резисторы должны быть индивидуальными. Притягивать их к массе лучше всего чип-транзистором, у него все встроенные резюки есть. Я таких ДХО поставил больше 250 штук, ещё никто не вернулся. И кстати, вообще не греются!
И ещё: если заказываешь детали с али — не факт, что они являются тем, что на них написано.
Два таких ключа. это в смысле irf905? и про чип транзистор если можно поподробнее
Ага, 4905. Чип транзистор — это я конечно загнул 🙂 он называется цифровой транзистор — погугли по этой фразе. Я использовал PDTC143
Погуглил, транзистор сразу с обвесом, готовый каскад. Для уменьшения размеров готового изделия и упрощения схемы самое то)
Не хватает перепада напряжения, транзистор полностью не открывается. Уменьшить R2 и увеличить R4. Перепад напряжения затвор-исток не менее 8V.
нужен драйвер. и транзистор N канал. всё станет волшебно. 555 можно оставить в качестве задающего генератора. ir21271 например
Тут подход изначально не правильный. 555 уже лет 20 как не надо использовать для шим. Возьми для опытов с али или чип и дипа контроллеры источников и будет результат. А это грабли перестроечного периода. Я не ехидничаю я для пользы дела.
Это не аргумент) шим контроллеры по типу 3843 не намного младше чем 555 — по сути этим всем микросхемам несколько десятилетий.
Зато аргумент — 555 проще использовать чем разбираться в шим-контроллере, а ля несколько сотен герц его хватает)
резисторы в затворе великоваты. Они, совместно с ёмкостью затвора, растягивают фронты/спады напряжения. Туда надо максимум, десятки Ом, особенно тот, что между 555 и затвором
Какой кошмар в комментах. Открываем даташит на транзистор. www.infineon.com/dgdl/irf…2533600a4015355e32165197c, там 2я страница, электрические параметры.
VGS(th) Gate Threshold Voltage от -2.0 до -4.0.
Если греется, то значит транзистор не открывается полностью. Что подтверждается автором, когда соединяется затвор с минусом. Значит 555й не выдает нужного уровня
Если честно, то с 555й не знаком, но решение в "лоб" — добавить точно так же еще один транзистор, что бы 555й управлял им, а он — уже 4905.
Как вариант "на попробовать" — R4 увеличить до 10к, а R2 уменьшить до сотни ом. Но сомневаюсь.
всё просто, нужен осцилограф реальный и замерить пилу на затворе, если до конца не закрывается и до конца не открывается, будет греться.
три пятерки не смогут раскачать полевик нормально. даже на низкой частоте
потому смотри не виртуалку а осцилом тыкай в реальную схему.
перед полевиком поставить усилитель на транзисторах либо специальный драйвер.
чтоб полевик открывался сразу и полностью и также закрывался.
почитал коменты, решил дописать, Мс систем тебе равильно написал в самом начале. прислушайся.
Полностью согласен, перед полевиком поставить один, или составной транзистор.
R2 оставить килоом если частота несколько сотен герц (лень разбираться по этому подобию осциллографа если честно). Но этот резистор должен ограничивать ток заряда на уровне 200 мА (лучше не менее 100 Ом) — возможности микросхемы, даже в импульсном режиме, не стоит превышать. Тем более на низкой частоте все будет хорошо и так качаться.
R4 килоом 10, то есть на порядок больше затворного. Он нужен обязательно, иначе возможны глюки
И не надо слушать людей типа "слышал звон, да не знал где он". ШИМ на 555 возможен, у нее комплементарный выход, пусть не самый мощный, зато настоящий. У самого дхо на ней работает без проблем, правда у мена там бутстрепный каскад управляющий н-канальным транзистором. Работа в машине с питанием напрямую — возможна, лучше через диод питать только (от переполюсовки). Если ее питать от стабилизатора (5 В) придется/ ставить драйвер затвора для управления транзистором.
И не слушать сумасшедших которые аргументируют применение МК тем что 555 — прошлый век, якобы. Они просто не освоили схемотехнику, им только ардуино и тини со схемами вида "цветные проводочки" доступны
Удачи)
Почему греется шим контроллер блока питания
Здравствуйте, прошу не судить строго, пишу на форуме в первый раз.
Ситуация следующая:
1)при подаче питания мигает индикатор заряда, аккумулятор заряжается.
2) при нажатии кнопки включения кратковременно загорается индикатор включения и гаснет. Вентилятор при этом даже не начинает вращатся. Т.е. уходит в защиту.
3)при подаче питания либо подключенном аккумуляторе(без нажатия кнопки включения) греется шим Tps51020, ток при этом 0,12А
4)рядом с шим 2 дросселя, один с землей звонится, другой откинул и показания тока стали 0,08А
5) выходное питание 5В на 22 ноге(смотрел по даташиту)присутствует/
6)при подаче 5В на выход шима(на 22 ногу)с внешнего стабилизированного блока питания уходит в КЗ. Вывод: КЗ после шим контроллера. Ограничение по току я выставил 0,07А. Есть мысль прибавить ток и поискать что греется, но опасаюсь спалить что-нибудь.
Смотрел по схеме, на странице 81 этот шим контроллер, но что после него совершенно непонятно.
Вопрос к вам №1: есть ли на ноуты сервис мануалы как на сотовые(рисунок платы с отмеченными элементами и собственно схема, чтобы понимать что откуда идет и прозвонить цепочку).
№2: Посоветуйте пожалуйста, что можно поделать, что посмотреть?
ps:ноут достался за символическую плату не рабочим. Перед этим месяц лежал в сервис центре, те сказали нужно менять мать, хозяин отказался, продал мне и уехал. Результат работы сервисменов- отсутствует примерно 20% болтов,сломаны 2 защелки клавиатуры, плата залита флюсом, видно грели многое. Первоначальную причину поломки ноута не узнать, к сожалению.Сейчас дошли до него руки, хочу попробовать восстановить для себя. Есть осциллограф, фен, БП, прямые руки, знаний не много, свободное время.
По данной проблеме гуглил, достаточно много тем где греется этот шим, но для моего случая решения не нашел.
Заранее спасибо.Если что-нибудь посоветуете, после выходных займусь им дальше и обязательно отпишу, что получилось(можно уже сейчас поднять и проверить мосфеты, но хотелось бы понимать что делаю, а не дергать элементы с платы произвольно)
300). Дежурка идет на многие микросхемы (питание Шим ОЗУ, Шим Core и .. ) и полевые ключи. Можно сказать — главные напряжения.
При вкл 19В должно появиться 3.3 и 5 и ток потребление примерно 0,1 — 0,2 А. По вашему току — ничего не должно так сильно греться. Если дежурка в кз, то сработает внутренняя защита Tps51020 и он выключиться, если сама она не вышла из строя. Искать кз — снять дроссели и дальше подать напряжение (не более номинального) с ограничением тока не менее 2А (а вы выставляете 70мА) и учувствовать кз.
При включении платы ток должен возрости промерное 1 . 2А.
плата залита флюсом, видно грели многое. грели мосты от безисходности наверное — это плохо. Возможно косо поставили, изгиб платы смотри.
Почему греется шим контроллер блока питания
Контроллер может сильно греться, если его внутренние(управляющие внешними)ключи работают на предельных токах и предельной рассеиваемой мощности.Нагрузка может влиять на контроллер тогда, когда есть обратная связь с выхода преобразователя, на отслеживающий вход контроллера.В зависимости от нагрузки, может меняться частота или временные периоды высокого и низкого уровня.
Совет, чтобы резистор не сгорел, если у него небольшая рассеиваемая мощность, поместите его в банку с дистилированной водой.И тестите сколько влезет блок под нагрузкой.