UC3842: описание, принцип работы, схема включения, применение

В статье будет описание, принцип работы и схема включения UC3842. Это микросхема, которая представляет собой регулятор ширины импульса. Область применения — в преобразователях постоянного напряжения. Используя микросхему, можно создать качественный преобразователь напряжения, который можно использовать в источниках питания для различного оборудования.

Назначение выводов микросхемы (краткий обзор)

Для начала нужно рассмотреть назначение всех выводов микросхемы. Описание UC3842 выглядит так:

1. На первый выход микросхемы подается необходимое напряжение для обратной связи. Например, если вы уменьшите напряжение на нем до 1 В или меньше, на выводе 6 время импульса начнет значительно уменьшаться.
2. Второй вывод также нужен для создания обратной связи. Однако, в отличие от первого, к нему необходимо приложить напряжение более 2,5 В, чтобы уменьшить длительность импульса. Это также снижает потенцию.
3. Если на третий вывод будет подано напряжение больше 1 В, то на выходе микросхемы перестанут появляться импульсы.
4. К четвертому выводу подключается переменный резистор — с его помощью можно установить частоту импульсов. Между этим выводом и землей подключен электролитический конденсатор.
5. Пятый вывод общий.
6. Импульсы ШИМ снимаются с шестого вывода.
7. Седьмой вывод предназначен для подключения источника питания в диапазоне 16..34 В. Встроенная защита от перенапряжения. Учтите, что микросхема не будет работать при напряжениях ниже 16В.
8. Для стабилизации частоты импульсов используется специальный прибор, подающий на восьмой вывод +5 В.

Прежде чем рассматривать практические проекты, необходимо внимательно изучить описание, принцип работы и схемы подключения UC3842.

Как работает микросхема

А теперь нам нужно вкратце рассмотреть, как работает элемент. Когда на восьмой ветви появляется +5 В постоянного тока, запускается генератор OSC. На триггерные входы RS и S поступает короткий положительный импульс. Также после подачи импульса срабатывает триггер и на выходе появляется ноль. Как только импульс OSC начнет убывать, напряжение на прямых входах элемента станет равным нулю. Но на инвертирующем выходе появляется логическая единица.

Эта логика позволяет транзистору включиться, после чего электрический ток начнет течь от блока питания по цепи коллектор-эмиттер к шестому выводу микросхемы. Из этого видно, что на выходе будет открытый импульс. И он остановится только тогда, когда на третий контакт будет подано напряжение 1 В или выше.

Зачем нужно проверять микросхему

Многие радиолюбители, занимающиеся проектированием и монтажом электрических схем, закупают запчасти оптом. И не секрет, что самые популярные магазины — это китайские интернет-магазины. Стоимость продукции в несколько раз ниже, чем на радиорынках. Но бывает и бракованная продукция. Следовательно, вам необходимо знать, как протестировать UC3842, прежде чем приступить к построению схемы. Это позволит избежать частой распайки платы.

Где используется микросхема?

Микросхема часто используется для сборки современных блоков питания мониторов. Они используются в импульсных регуляторах напряжения, горизонтальной развертке телевизоров и мониторов. С его помощью проверяются транзисторы, работающие в ключевом режиме. Но элементы выходят из строя довольно часто. И самая частая причина — поломка оператора в поле, которым управляет микросхема. Поэтому при проектировании блока питания самостоятельно или его ремонте необходимо провести диагностику элемента.

Что потребуется для диагностики неисправностей

Следует отметить, что UC3842 нашел применение исключительно в преобразовательной технике. А для нормальной работы блока питания нужно убедиться, что элемент исправен. Для диагностики вам потребуются следующие приборы:

1. Омметр и вольтметр (подойдет простейший цифровой мультиметр).
2. Осциллограф.
3. Блок питания стабилизированный по току и напряжению. Рекомендуется использовать регулируемые с максимальным выходным напряжением 20..30 В.

Если у вас нет измерительного оборудования, проще всего проверить сопротивление на выходе при диагностике и смоделировать работу микросхемы при работе от внешнего источника питания.

Проверка выходного сопротивления

Одним из основных методов диагностики является измерение значения сопротивления на выходе. Можно сказать, что это наиболее точный способ определения сбоев. Обратите внимание, что в случае отказа силового транзистора на выходной каскад элемента будет подан импульс высокого напряжения. По этой причине микросхема не работает. На выходе сопротивление будет бесконечно большим, если элемент подлежит ремонту.

Сопротивление измеряется между клеммами 5 (земля) и 6 (выход). Измерительный прибор (омметр) подключается без особых требований — полярность значения не имеет. Перед началом диагностики рекомендуется выпарить микросхему. В случае неисправности сопротивление составит несколько Ом. В том случае, если измерение сопротивления производится без пайки микросхемы, цепочка затвор-исток может звенеть. И не забывайте, что в цепи питания UC3842 есть постоянный резистор, который включен между землей и выходом. Если присутствует, элемент будет иметь выходное сопротивление. Следовательно, если выходное сопротивление очень мало или равно 0, микросхема неисправна.

Как смоделировать работу микросхемы

При моделировании работы отпаивать микросхему не нужно. Но обязательно перед началом работы выключите устройство. Проверка схемы на UC3842 заключается в подаче на нее напряжения от внешнего источника и оценке ее работы. Порядок работы выглядит так:

1. Питание переменного тока отключено.
2. От внешнего источника стабилизированного напряжения и тока на седьмой контакт микросхемы подается напряжение более 16 В. В это время микросхема должна запуститься. Учтите, что микросхема не заработает, пока напряжение не превысит 16В.
3. С помощью осциллографа или вольтметра необходимо измерить напряжение на восьмом выводе. Должно быть + 5В.
4. Убедитесь, что напряжение на восьмом выводе стабильно. Если снизить напряжение блока питания ниже 16В, ток на восьмом выводе пропадет.
5. С помощью осциллографа измерьте напряжение на четвертом выводе. Если элемент подлежит ремонту, на графике будут пилообразные импульсы.
6. Измените напряжение блока питания: частота и амплитуда сигнала на четвертом выводе останутся неизменными.
7. Проверьте с помощью осциллографа прямоугольные импульсы на шестой ноге.

Только в том случае, если все вышеперечисленные сигналы присутствуют и ведут себя должным образом, можно говорить о состоянии исправности микросхемы. Но рекомендуется проверить исправность выходных цепей: диода, резисторов, стабилитрона. С помощью этих элементов формируются сигналы для реализации токовой защиты. Они выходят из строя в случае неудачи.

Импульсные БП на микросхеме

Для наглядности необходимо рассмотреть описание работы блока питания на UC3842. Впервые он был использован в бытовой технике во второй половине 1990-х годов. Имеет явное преимущество перед всеми конкурентами — невысокая стоимость. К тому же не уступает по надежности и экономичности. Практически не требуется дополнительных компонентов для построения полной схемы регулятора напряжения. Все делается «внутренними» элементами микросхемы.

Элемент может быть выполнен в одном из двух типов корпуса: SOIC-14 или SOIC-8. Но часто можно встретить изменения, сделанные в корпусах DIP-8. Следует отметить, что последние цифры (8 и 14) указывают номер вывода микросхемы. Правда, отличий не так много: если у элемента 14 выводов, то выводы просто складываются для подключения земли, блока питания и выходного каскада. На микросхеме построены стабилизированные источники питания импульсного типа с ШИМ модуляцией. Совершенно необходимо использовать МОП-транзистор для усиления сигнала.

Включение микросхемы

А теперь необходимо рассмотреть описание, принцип работы и схемы включения UC3842. Параметры микросхемы обычно не указываются на блоках питания, поэтому необходимо обращаться к специальной литературе — паспортам. Чаще всего можно встретить схемы, рассчитанные на питание от переменного тока 110-120 В. Но благодаря некоторым доработкам можно увеличить напряжение питания до 220 В.

Для этого в схему питания UC3842 вносятся следующие изменения:

1. Заменена диодная сборка, которая находится на входе блока питания. Новый диодный мост должен работать при обратном напряжении 400 В и более.
2. Заменяется электролитический конденсатор, который находится в цепи питания и выполняет роль фильтра. Установлен после диодного моста. Необходимо поставить аналогичный, но с рабочим напряжением 400 В и выше.
3. Номинальное сопротивление резисторов в цепи питания увеличилось до 80 кОм.
4. Проверьте, может ли силовой транзистор работать при напряжении между стоком и истоком 600 В. Можно использовать транзисторы BUZ90.

В статье представлена ​​схема блока питания UC3842. Интегральная схема имеет ряд характеристик, которые необходимо учитывать при проектировании и ремонте источников питания.

Особенности работы микросхемы

При коротком замыкании в цепи вторичной обмотки при пробое диодов или конденсаторов потери электроэнергии в импульсном трансформаторе начинают увеличиваться. Также может случиться так, что не хватает напряжения для нормальной работы микросхемы. Во время работы может быть слышен характерный «толчок» импульсного трансформатора.

Рассматривая описание, принцип работы и схему включения UC3842, сложно не заметить особенности ремонта. Возможно, что причина поведения трансформатора не в поломке его обмотки, а в неисправности конденсатора. Происходит это из-за выхода из строя одного или нескольких диодов, которые включены в цепь питания. Но при выходе из строя полевого транзистора необходимо полностью менять микросхему.