Зарядное устройство на lpg 899. Мир периферийных устройств пк. Блок Питания на ШИМ - контроллере SG6105 и DR-B2002

Мощный импульсный лабораторный блок питания.

Основные технические характеристики:

Выходное напряжение, при токе нагрузки 10А....... 0...22V
Коэффициент стабилизации....... 200...300
Напряжение пульсаций, не более....... 200мВ
Выходное сопротивление....... 0,20м
в режиме стабилизации тока
Выходной ток, ....... 0... 10А
Напряжение пульсаций, не более....... 300мВ
Управление микросхемой TL494 осуществляем через вывод 4 , а встроенные операционники отключаем. Вся схема блока питания работает устойчиво, без возбуждения и перерегулирования. Но обязательно подобрать цепь коррекции С4 и С6.

Для этого подключаем на выход блока обычный дроссель групповой стабилизации напрямую, +12 вольтовыми выводами. Становимся осциллографом и смотрим что на выходе. Если вместо постоянки колебательный процесс, то коррекция не настроена, необходимо продолжить настройку.

На микросхеме ОУ LM324 (или любой другой счетверенный низковольтный операционник, который может работать в однополярном включении и при входных напряжениях от 0V) собран измерительный усилитель выходного напряжения и тока, который будет давать измерительные сигналы на TL494 через вывод 4. Резисторы R8 и R12 задают опорные напряжения. Переменный резистор R12 регулирует выходное напряжение, R8 - ток. Токоизмерительный резистор R7 на 0.05ом должен быть мощностью 5 ватт (10А^2*0.05ом). Питание для ОУ берём с выхода "дежурных" 20В БП ATX.
Обратите внимание чтобы на вашем блоке стояли Y - конденсаторы. Без них большой уровень шума на выходе блока и регуляторы ток и напряжения работают плохо.

Больше всех греется выходная диодная сборка, поэтому вентилятор оставляем. Питание для вентилятора берем от источника напряжением 25V, которое питает TL494, понижаем стабилизатором 7812 и подаем на вентилятор.

Лучше установить его так, чтобы он дул внутрь корпуса. Нагрузочный резистор 470ом 1Вт.
В качестве вольтметра и амперметра можно использовать либо стрелочные приборы, включённые как обычно, либо цифровой вольтамперметр, которые нужно подключить к шунту или выходам LM324 (нога 8 - напряжение, нога 14 - ток) и оттарировать тестером. Питать цифровые вольтметры можно с "дежурных" 5V - там преобразователь на 2А 5V.
Если регулировка тока не нужна, то R8 просто выкручиваем на максимум. Стабилизироваться БП будет так: если, например, установлено 15V и 3А, то если ток нагрузки меньше 3А - стабилизируется напряжение, если больше - то ток.

Индикация выполнена по классической схеме на ПВ2.

Платы управления блоком питания одинаковые для всех блоков питания.

Р
егулируемый до 150V импульсный лабораторный блок питания.
Основные технические характеристики:
в режиме стабилизации напряжения
Выходное напряжение, при токе нагрузки 1А........ 0...150V
Коэффициент стабилизации....................................... 100...200
Напряжение пульсаций, не более............................... 1000мВ
Выходное сопротивление........................................... 0,80м
в режиме стабилизации тока
Выходной ток..............................................................0... 1А
Напряжение пульсаций, не более.............................. 1000мВ

Схема как в предидущей части, но подвергаем доработке трансформатор, и вместо двух диодов ставим мостик на четырех UF304 , конденсаторы по выходу 200V 220мкф. Нагрузочный резистор 4,7 ком 1Вт.

У трансформатора расплетаем косичку, и все обмотки соединяем последовательно, сохраняя фазировку.

На плате управления меняется R3 на 100кОм .

Лабораторный БП.

По схеме всё видно, поэтому об особенностях.

Показаны только детали, которые менялись или добавлялись, остальное не трогалось.

Некоторые детали без позиционных обозначений нарисованы для лучшего восприятия схемы.

Выпаяны только несколько деталей, блокирующих работу блока при отсутствии минусовых напряжений.

В блоке выпрямитель был заменен на мостик из 2Д213А.

Дроссель групповой стабилизации перемотан более толстым проводом.

Регулировка напряжения - посредством изменения опорного напряжения от нуля до +5V. Делитель в цепи стабилизации напряжения пересчитан так, что бы при опорном напряжении +5v выходное напряжение было равно 42v. Регулировка тока нагрузки - так же посредством изменения опорного напряжения от нуля до +5В. В качестве датчика тока использован встроенный в амперметр шунт.

Блок позволяет регулировать: выходное напряжение в пределах ……. 1...41V выходной ток в пределах ……. 0,1...11А. Максимальное значение тока ограничено возможностями амперметра - 10А. При токе (6А) напряжение можно выставить вплоть до 41V, а при меньшем напряжении (22В) ток ограничен величиной 11А. "Дежурка" используется - наружу выведено постоянное напряжение +5V. Другое напряжение "дежурки" (22В) питает мс ШИМ контроллера (TL494) и вентилятор.

 Зарядное устройство на базе блока питания ПК

Зарядное устройство из блока питания ПК мощностью 200 Вт.

Необходимые изменения в подключении ШИ контроллера и дополнительные элементы показаны на схеме, на которой сохранена нумерация элементов схемы. Резистор R1 сопротивлением 4,7 кОм, соединяющий вывод 1 контроллера DA1 с цепью +5В, необходимо выпаять, вывод 16 отключить от общего провода, а перемычку, соединяющую выводы 14 и 15, удалить. Кроме того, следует отпаять и удалить провода выходных цепей -12В, -5В, +5В и +12В.

Затем соединения, показанные на схеме. Для этого в необходимых местах дорожки печатной платы перерезают и припаивают к ним соответствующие выводы элементов.

Максимальный выходной ток зарядного устройства равен примерно 6,5А. Ток зарядки устанавливают переменным резистором R10. По мере зарядки напряжение на батарее, увеличиваясь, приближается к своему пределу, определяемому резистивным делителем R1R2, а ток уменьшается от установленного значения до нуля. При полной зарядке батареи устройство переходит в режим стабилизации выходного напряжения, обеспечивая компенсацию тока саморазряда. Налаживание устройства состоит в подборке резистора R1, чтобы напряжение холостого хода при среднем положении ручки установки тока было равно 13,8... 14,2V.

Блок Питания на ШИМ - контроллере SG6105 и DR-B2002

В последние несколько лет, монополия контроллера TL494, и его аналогов других фирм:
DBL494 - DAEWOO;
КА7500В - FAIRCHILD (http://www.fairchildsemi.com);
KIA494 - KEC (http://www.kec.co.kr )

IR3M02 - SHARP

А494 - FAIRCHILD

КА7500 - SAMSUNG

МВ3759 - FUJITSU и т.д.

Стала нарушаться использованием микросхем других типов, например таких как:

KA3511, SG6105, LPG-899, DR-B2002, 2003, AT2005Z, IW1688 и других. Блоки на этих МС содержат меньшее количество дискретных элементов, чем построенные на основе TL494.

Производитель микросхемы SG6105 тайваньская фирма SYSTEM GENERAL, на ее сайте (http://www.sg.com.tw ) можно получить краткое техническое описание на эту микросхему.

С микросхемой DR-B2002 сложнее - поиск информации о ней в Интернете ничего не дает.
МС IW1688 по выводам полностью идентична SG6105 , и вероятнее всего является ее полным аналогом.

МС 2003 и DR-B2002 по выводам полностью совпадают, практически они взаимозаменяемы.

В таблице приведены обозначения, номера и функциональное описание выводов обоих микросхем.

Обозначение	SG6105	DR-B2002	Выполняемая функция
PSon	1	2	Вход сигнала PS_ON, управляющего работой ИП: PSon=0, ИП включен, присутствуют все выходные напряжения; PSon=1, ИП выключен, присутствует только дежурное напряжение +5V_SB.
V33	2	3	Вход напряжения +3.3V.
V5	3	4	Вход напряжения +5V.
OPp	4	-	Вход для организации защиты преобразователя ИП от превышения потребляемой мощности (чрезмерного тока/КЗ в преобразователе).
UVac	5	-	Вход для организации контроля за снижением уровня (исчезновением) входного питающего переменного напряжения.
NVp	6	-	Вход для организации контроля за отрицательными выходными напряжениями.
V12	7	6	Вход напряжения +12V.
OP1/OP2	9/8	8/7	Выходы управления двухтактным полумостовым преобразователем ИП.
PG	10	9	Выход с открытым коллектором сигнала P.G. (Power Good): PG=0, одно или несколько выходных напряжений ИП не соответствуют норме; PG=1, выходные напряжения ИП находятся в заданных пределах.
Fb2	11	-	Катод управляемого стабилитрона 2.
Vref2	12	-	Управляющий электрод управляемого стабилитрона 2.
Vref1	13	11	Управляющий электрод управляемого стабилитрона 1.
Fb1	14	10	Катод управляемого стабилитрона 1.
GND	15	12	Общий провод.
COMP	16	13	Выход усилителя ошибки и отрицательный вход компаратора ШИМ.
IN	17	14	Отрицательный вход усилителя ошибки.
SS	18	15	Положительный вход усилителя ошибки, подключен к внутреннему источнику Uref=2.5V. Используется для организации “мягкого старта” преобразователя.
Ri	19	16	Вход для подключения внешнего резистора 75k?.
Vcc	20	1	Напряжение питания, подключается к дежурному источнику +5V_SB.
PR	-	5	Вход для организации защиты ИП.

Отличия DR-B2002 от SG6105 :
DR-B2002 имеет один управляемый стабилитрон (выводы 10, 11), аналогичный TL431,

SG6105 имеет в своем составе, таких стабилитронов два (выводы 11, 12 и 13, 14);

DR-B2002 имеет один вывод для организации защиты ИП - PR (вывод 5),

у SG6105 таких выводов три – OPp (вывод 4); UVac (вывод 5); NVp (вывод 6).

На рис.1 приведена схема включения SG6105 .

Напряжение питания Vcc (вывод 20) на МС SG6105D поступает от источника дежурного напряжения +5V_SB. На отрицательный вход усилителя ошибки IN микросхемы (вывод 17) поступает сумма выходных напряжений ИП +5V и +12V , сумматор выполнен на резисторах R101-R103 1% точности. Управляемый стабилитрон 1 МС используется в схеме оптронной обратной связи в источнике дежурного напряжения +5V_SB , второй стабилитрон используется в схеме стабилизации выходного напряжения ИП +3.3V.

Напряжение с отвода первичной обмотки трансформатора Т3 поступает на однополупериодный выпрямитель D 200C 201, и через делитель R200R201 на вывод OPp (4), и используется как сигнал превышения мощности потребляемой нагрузкой от двухтактного полумостового преобразователя ИП (например, в случае КЗ на выходах ИП).

На элементах D105, R122, R123, подключенных к выводу NVp (6), выполнена схема контроля за отрицательными выходными напряжениями ИП. Напряжение с катода сдвоенного диода выпрямителя выходного напряжения +5V , через резистор R120 поступает на вход UVac (5), и используется для контроля за входным питающим переменным напряжением ИП.

Схема управления выходным двухтактным полумостовым преобразователем ИП, выполнена по стандартной двухтактной схеме на транзисторах Q5, Q6 и трансформаторе Т3.

Для питания схемы используется отдельная обмотка трансформатора дежурного режима Т2, напряжение снимается с выхода однополупериодного выпрямителя D21C28, цепь R27C27 – демпфирующая.

На рис.2 представлена схема включения DR-B2002 или 2003 .

Поскольку для организации защиты у микросхемы DR-B2002 имеется только один вывод PR (5), то он одновременно используется для организации защиты от превышения мощности, потребляемой нагрузкой от двухтактного полумостового преобразователя ИП, и для контроля отрицательных выходных напряжений ИБП.

Сигнал, уровень которого пропорционален мощности потребляемой от преобразователя ИП снимается со средней точки первичной обмотки разделительного трансформатора Т3, далее через диод D11 и резистор R35 поступает на корректирующую цепочку R42;R43;R65;C33, после которой подается на вывод PR микросхемы. Контроль отрицательных выходных напряжений осуществляется при помощи элементов R44, R47, R58, R63, D24, D27.

Поскольку в составе DR-B2002 есть только один управляемый стабилитрон, который используется в схеме стабилизатора напряжения +3.3V, в схеме оптронной обратной связи в источнике дежурного напряжения +5V_SB используется отдельный управляемый стабилитрон TL431.

Схема стабилизации выходного напряжения +3.3V, применяемая в ИБП (рис.3) содержит усилитель ошибки на управляемом стабилитроне, входящем в состав микросхемы SG6105D.

Напряжение на его вход поступает с выхода ИБП +3.3V через делитель R31R32R33, усилитель ошибки управляет биполярным транзистором Q7 типа KN2907A, обеспечивающим в свою очередь формирование так называемого “сбросового тока” через специальный насыщающийся дроссель L1, включенный между вторичной 5-ти вольтовой обмоткой выходного импульсного трансформатора Т1 и выпрямителем напряжения +3.3V – сдвоенным диодом Шоттки D9 типа MBR2045CT.

Под действием сбросового тока дроссель L1 входит в состояние насыщения, при этом его индуктивность уменьшается, соответственно уменьшается и сопротивление дросселя переменному току.

В случае, когда сбросовый ток минимален, либо отсутствует, дроссель L1 имеет максимальную индуктивность, и соответственно максимальное сопротивление переменному току, при этом уменьшается напряжение, поступающее на вход выпрямителя +3.3V, и соответственно происходит уменьшение напряжения на выходе ИП +3.3V. Подобная схема позволяет при небольшом количестве применяемых элементов осуществлять регулировку (стабилизацию) в цепи с весьма солидным выходным током (например, для ИП LPK2-4 300W по цепи +3.3V заявлено - 18 Ампер).

Упрощенную проверку описываемых микросхем можно провести следующим образом: на вывод Vcc относительно вывода GND подается внешнее питающее напряжение (5В), при кратковременном замыкании выводов SS и Vcc микросхемы, на ее выходах OP1 и OP2 осциллографом можно видеть прямоугольные импульсы. Следует только отметить, что этот способ не позволяет проверить цепи включения (PSon), формирования сигнала PG и пр.

Встроенные управляемые стабилитроны микросхем проверяются как обычные, дискретные TL431.

Как пересчитывать под другое сопротивление шунта?

Iн=(Uоп/(R2/R1+1))/Rш

Для примера получается следующее:

Если:
Uоп = 5В (опорное напряжение);
R2 = 10КОм;
R1 = 0,27КОм;
Rш = 0,01Ом

То:
Iн=(5В/(10КОм/0,27КОм+1))/0,01Ом=13А

Подставьте свои данные и получите номиналы резисторов.

Величиной одного, из которых задайтесь сразу...

МС ШИМ контроллер LPG899 БП ATX

Микросхемой LPG 899 обеспечивается выполнение следующих функций:

Формирование сигналов для управления силовыми транзисторами двухтактного преобразователя;

Контроль выходных напряжений блока питания (+3.3v, +5v, +12v) на предмет их повышения, а также на наличие короткого замыкания в каналах;

Защита от значительного превышения напряжения;

- контроль отрицательных напряжений блока питания (-12v и -5v);

Формирование сигнала Power Good;

Контроль сигнала удаленного включения (PS _ ON) и запуск блока питания в момент активизации этого сигнала;

Обеспечение "мягкого" старта блока питания.

Микросхема выполнена в 16-контакном корпусе (рис.1). В качестве питающего напряжения используется +5В, вырабатываемое дежурным источником питания (+5v _ SB). Применение LPG 899 позволяет значительно упростить схемотехнику блока питания, т.к. микросхема представляет собой интегральное исполнение четырех основных модулей управляющей части блока питания, а именно:

ШИМ-контроллера;

Цепей контроля выходных напряжений:

Схемы формирования сигнала Power Good;

Схемы контроля сигнала PS _ ON и удаленного запуска блока питания.

Функциональная схема ШИМ-контроллера LPG 899 представлена на рис.2.

Описание контактов ШИМ контроллера и его основные особенности функционирования

приводятся в табл.1.

№	Наименов.	Вход выход	Описание
1	V33	вход	Вход контроля напряжения канала +З.ЗВ. Через контакт отслеживается и превышение напряжения в канале, и снижение напряжения (что соответствует короткому замыканию в нагрузке канала). Контакт напрямую соединен с каналом +З.ЗВ. И превышение напряжения, и короткое замыкание приводят к блокировке выходных импульсов микросхемы. Входной импеданс контакта составляет 47 кОм.
2	V5	вход	Вход контроля напряжения канала +5В. Через контакт отслеживается и превышение напряжения в канале, и снижение напряжения (что соответствует короткому замыканию в нагрузке канала). Контакт напрямую соединен с каналом +5В. И превышение напряжения, и короткое замыкание приводят к блокировке выходных импульсов микросхемы. Входной импеданс контакта составляет 73 кОм.
3	V12	вход	Вход контроля напряжения канала +12В. Через контакт отслеживается и превышение напряжения в канале, и снижение напряжения (что соответствует короткому замыканию в нагрузке канала). Напряжение канала +12В подается на этот контакт через ограничивающий резистор. Как превышение напряжения, так и короткое замыкание в канале +12В приводят к блокировке выходных импульсов микросхемы. Входной импеданс контакта составляет 47 кОм.
4	РТ	вход	Вход защиты. Контакт может использоваться по-разному, в зависимости от практической схемы включения. Этот входной сигнал позволяет обеспечить защиту от экстремального превышения напряжения (если потенциал контакта становится выше 1.25В) или позволяет запретить функционирование защиты от короткого замыкания (если потенциал контакта становится, ниже 0.625В). Входной импеданс контакта составляет 28.6 кОм.
5	GND	питание	Общий для цепи питания и логической части микросхемы
6	СТ	-	Контакт для подключения частотозадающего конденсатора. В момент запитывания микросхемы, на данном контакте начинает генерироваться пилообразное напряжение, частота которого, определяется емкостью подключенного конденсатора.
7	С1	выход	Выход микросхемы. На контакте генерируются импульсы с изменяющейся длительностью. Импульсы данного контакта находятся в противофазе импульсам на конт.8.
8	С2	выход	Выход микросхемы. На контакте генерируются импульсы с изменяющейся длительностью. Импульсы данного контакта находятся в противофазе импульсам на конт.7.
9	REM	вход	Вход сигнала удаленного управления PS_ON. Установка низкого уровня на данном контакте приводит к запуску микросхемы, и началу генерации импульсов на конт.7 и конт.8.
10	TPG	...	Контакт для подключения конденсатора, которым задается временная задержка при форми­ровании сигнала Power Good.
11	PG	выход	Выходной сигнал Power Good - PG (питание в норме). Установка высокого уровня на этом контакте означает, что все выходные напряжения блока питания находятся в допустимом диапазоне значений.
12	DET	вход	Вход детектора, управляющего сигналом Power Good. Этот контакт может, например, использоваться для упреждающего сброса сигнала PG в низкий уровень при пропадании первичной сети.
13	VCC	питание	Вход питающего напряжения +5В
14	OPOUT	выход	Выход внутреннего усилителя ошибки.
15	OPNEGIN	вход	Инвертирующий вход усилителя ошибки. Этот внутренний усилитель ошибки осуществляет сравнение сигнала OPNEGIN с сигналом VADJ на конт.16. Внутренне этот контакт смешен на величину 2.45В источником опорного напряжения. Этот контакт также используется для подключения внешней компенсирующей цепи, позволяющей управлять частотной характеристикой замкнутой петли обратной связи усилителя.
16	VADJ	вход	Неинвертируюший вход внутреннего усилителя ошибки. Наиболее типовым использованием контакта является контроль комбинированного сигнала обратной связи каналов +5В и +12В. Изменение потенциала этого контакта приводит к пропорциональному изменению длительности выходных импульсов микросхемы, т.е. через этот контакт и осуществляется стабилизация выходных напряжений блока питания.

Регулируемый блок питания из блока питания компьютера ATX

Если у Вас есть ненужный блок питания от компьютера ATX, то его можно легко превратить в лабораторный импульсный регулируемый блок питания, с регулировкой не только напряжения, но и тока, а это значит, что его можно использовать, например, для зарядки или восстановления аккумуляторов .

Блок питания имеет следующие параметры:

• Напряжение - регулируемое, от 1 до 24В
• Ток - регулируемый, от 0 до 10А

Возможны и другие пределы регулировки, по Вашей необходимости.

Для переделки подойдёт любой блок питания ATX, собранный на ШИМ-контроллере TL494. Часто в блоках питания применяется аналог этой микросхемы - KA7500.

Схемы большинства блоков питания похожи, и даже если Вы не смогли найти схему конкретно Вашего - ничего страшного. Первостепенная задача - выпаять из платы вторичные цепи после силового трансформатора, а также цепи, управляющие работой микросхемы TL494. На схеме ниже эти участки подсвечены красным. Перед выпаиванием пометьте выводы вторичной обмотки силового трансформатора по шине 12 вольт. Они нам понадобятся.

Нажмите на схему для увеличения
При этом на плате освободится много места. Печатные дорожки также можно удалить, проведя по ним нагретым паяльником. Некоторые печатные дорожки, идущие от выводов микросхемы, которые мы задействуем в дальнейшем, можно оставить для удобства и припаиваться к ним.

Теперь необходимо собрать новые выходные цепи и цепи регулировки тока и напряжения. К помеченным ранее обмоткам трансформатора шины 12 вольт необходимо припаять сборку двух диодов Шоттки с общим катодом. Сборку можно взять с шины +5В, обычно она имеет следующие параметры: напряжение - 30В, ток - 20А. Диоды Шоттки имеют очень малое падение напряжения, что в данном случае немаловажно. При данном типе выпрямителя можно питать большинство нагрузок.

Если же вам необходим большой ток на максимальном напряжении, данного варианта недостаточно. В этом случае необходимо убрать среднюю точку трансформатора, а выпрямитель сделать из четырёх диодов по классической схеме.

Затем необходимо намотать дроссель. Для этого необходимо взять выпаянный дроссель групповой стабилизации и смотать с него все обмотки. Сердечник дросселя имеет жёлтый цвет, одна сторона с торца покрашена белым. На это кольцо необходимо намотать 20 витков двемя проводами диаметром 1мм впараллель. Если такой толстой проволоки нет, то можно соединить вместе несколько жил более тонкой проволоки и намотать ими параллельно. При такой намотке все выводы на обоих концах обмотки необходимо залудить и соединить. Дроссель с такими параметрами обеспечит ток около 3А. Если нужен больший ток, то дроссель следует намотать десятью параллельными проводами диаметром 0,5мм.

После этого можно приступать к сборке той части схемы, которая отвечает за регулировки. Авторство этого метода принадлежит пользователю DWD, ссылка на тему с обсуждением:

http://pro-radio.ru/power/849/

Регулировка работает очень просто. Рассмотрим цепь регулировки напряжения. На вход компаратора (вывод 1) микросхемы TL494 подключен делитель напряжения на двух резисторах. Напряжение на их средней точке должно быть равно приблизительно 4.95 вольтам. Если Вы хотите изменить верхний предел регулировки напряжения блока питания, необходимо пересчитать именно этот делитель. Второй вход компаратора (вывод 2) подключен к средней точке переменного резистора, таким образом здесь также получается делитель напряжения. Если напряжение на выводе 1 компаратора будет меньше напряжения на выводе 2, то микросхема будет увеличивать ширину импульсов, пока напряжения не уравняются. Таким образом и осуществляется регулировка выходного напряжения блока питания.

Регулировка тока работает аналогично, только здесь для контроля протекающего в нагрузке тока используется падение напряжения на шунте Rш. В качестве шунта может быть использован практически любой шунт сопротивлением 0.01-0.05 Ом, например - участок токопроводящей дорожки, шунт от миллиамперметра или несколько SMD-резисторов. Верхний предел регулировки задаётся подстроечным резистором сопротивлением 1кОм. Если подстройка верхнего предела не нужна, то этот резистор следует заменить постоянным сопротивлением 270 Ом, что обеспечит регулировку до 10А.

Фото блока питания приведено ниже. На передней панели расположен экран ампервольтметра, под которым находятся ручки регуляторов напряжения и тока. Выходные клеммы выполнены из гнёзд RCA, приклееных изнутри эпоксидкой. К таким клеммам очень удобно цеплять зажимы типа крокодил. Большой жёлтый светодиод является индикатором включения блока питания, которое осуществляется большим красным переключателем.

В виду того, что корпус для блока питания выбран очень компактный (16*12см), монтаж получился плотный с обилием проводов. В будущем провода можно собрать в жгуты.

Для охлаждения блока питания применён термостат на микросхеме К157УД1, который охлаждает сборку выпрямительных диодов Шоттки и включается по мере надобности автоматически, затем выключается. О его конструкции будет рассказано отдельно.

Микросхемой LPG 899 обеспечивается выполнение следующих функций:

Формирование сигналов для управления силовыми транзисторами двухтактного преобразователя;

Контроль выходных напряжений блока питания (+3.3v, +5v, +12v) на предмет их повышения, а также на наличие короткого замыкания в каналах;

Защита от значительного превышения напряжения;

Контроль отрицательных напряжений блока питания (-12v и -5v);

Формирование сигнала Power Good;

Контроль сигнала удаленного включения (PS _ ON) и запуск блока питания в момент активизации этого сигнала;

Обеспечение "мягкого" старта блока питания.

Микросхема выполнена в 16-контакном корпусе (рис.1). В качестве питающего напряжения используется +5В, вырабатываемое дежурным источником питания (+5v _ SB). Применение LPG 899 позволяет значительно упростить схемотехнику блока питания, т.к. микросхема представляет собой интегральное исполнение четырех основных модулей управляющей части блока питания, а именно:

ШИМ-контроллера;

Цепей контроля выходных напряжений:

Схемы формирования сигнала Power Good;

Схемы контроля сигнала PS _ ON и удаленного запуска блока питания.

Функциональная схема ШИМ-контроллера LPG 899 представлена на рис.2.

Описание контактов ШИМ контроллера и его основные особенности функционирования

приводятся в табл.1.

№	Наименов.	Вход выход	Описание
	V33	вход	Вход контроля напряжения канала +З.ЗВ. Через контакт отслеживается и превышение напряжения в канале, и снижение напряжения (что соответствует короткому замыканию в нагрузке канала). Контакт напрямую соединен с каналом +З.ЗВ. И превышение напряжения, и короткое замыкание приводят к блокировке выходных импульсов микросхемы. Входной импеданс контакта составляет 47 кОм.
	V5	вход	Вход контроля напряжения канала +5В. Через контакт отслеживается и превышение напряжения в канале, и снижение напряжения (что соответствует короткому замыканию в нагрузке канала). Контакт напрямую соединен с каналом +5В. И превышение напряжения, и короткое замыкание приводят к блокировке выходных импульсов микросхемы. Входной импеданс контакта составляет 73 кОм.
	V12	вход	Вход контроля напряжения канала +12В. Через контакт отслеживается и превышение напряжения в канале, и снижение напряжения (что соответствует короткому замыканию в нагрузке канала). Напряжение канала +12В подается на этот контакт через ограничивающий резистор. Как превышение напряжения, так и короткое замыкание в канале +12В приводят к блокировке выходных импульсов микросхемы. Входной импеданс контакта составляет 47 кОм.
	РТ	вход	Вход защиты. Контакт может использоваться по-разному, в зависимости от практической схемы включения. Этот входной сигнал позволяет обеспечить защиту от экстремального превышения напряжения (если потенциал контакта становится выше 1.25В) или позволяет запретить функционирование защиты от короткого замыкания (если потенциал контакта становится, ниже 0.625В). Входной импеданс контакта составляет 28.6 кОм.
	GND	питание	Общий для цепи питания и логической части микросхемы
	СТ	-	Контакт для подключения частотозадающего конденсатора. В момент запитывания микросхемы, на данном контакте начинает генерироваться пилообразное напряжение, частота которого, определяется емкостью подключенного конденсатора.
	С1	выход	Выход микросхемы. На контакте генерируются импульсы с изменяющейся длительностью. Импульсы данного контакта находятся в противофазе импульсам на конт.8.
	С2	выход	Выход микросхемы. На контакте генерируются импульсы с изменяющейся длительностью. Импульсы данного контакта находятся в противофазе импульсам на конт.7.
	REM	вход	Вход сигнала удаленного управления PS_ON. Установка низкого уровня на данном контакте приводит к запуску микросхемы, и началу генерации импульсов на конт.7 и конт.8.
	TPG	...	Контакт для подключения конденсатора, которым задается временная задержка при форми­ровании сигнала Power Good.
	PG	выход	Выходной сигнал Power Good - PG (питание в норме). Установка высокого уровня на этом контакте означает, что все выходные напряжения блока питания находятся в допустимом диапазоне значений.
	DET	вход	Вход детектора, управляющего сигналом Power Good. Этот контакт может, например, использоваться для упреждающего сброса сигнала PG в низкий уровень при пропадании первичной сети.
	VCC	питание	Вход питающего напряжения +5В
	OPOUT	выход	Выход внутреннего усилителя ошибки.
	OPNEGIN	вход	Инвертирующий вход усилителя ошибки. Этот внутренний усилитель ошибки осуществляет сравнение сигнала OPNEGIN с сигналом VADJ на конт.16. Внутренне этот контакт смешен на величину 2.45В источником опорного напряжения. Этот контакт также используется для подключения внешней компенсирующей цепи, позволяющей управлять частотной характеристикой замкнутой петли обратной связи усилителя.
	VADJ	вход	Неинвертируюший вход внутреннего усилителя ошибки. Наиболее типовым использованием контакта является контроль комбинированного сигнала обратной связи каналов +5В и +12В. Изменение потенциала этого контакта приводит к пропорциональному изменению длительности выходных импульсов микросхемы, т.е. через этот контакт и осуществляется стабилизация выходных напряжений блока питания.

Импульсы, управляющие силовыми транзисторами двухтактного преобразователя, формируются на контактах C 1 и C 2, которые являются выходами с открытым стоком.

Внутренние транзисторы, формирующие сигналы C 1 и C 2, переключаются в противофазе, что обеспечивается триггером Flip - Flop , который можно считать делителем входной частоты (FF - CLK) пополам.

Длительность импульсов FF - CLK определяется двумя компараторам:

ШИМ-компаратором;

Компаратором "мертвого" времени.

ШИМ-компаратор обеспечивает сравнение пилообразного напряжения, формируемого на выводе CT , с сигналом постоянного тока, формируемым усилителем ошибки (сигнала OPOUT).

Компаратор "мертвого" времени обеспечивает сравнение пилообразного напряжения, формируемого на выводе CT , с сигналом PROTOUT , который формируется триггером защиты. В момент срабатывания одной из защит, сигнал PROTOUT , устанавливаясь в высокий уровень, блокирует работу компаратора "мертвого" времени, что приводит к прекращению генерации сигнала FF - CLK , и как результат, к отсутствию импульсов на выходах C 1 и C 2. На вход компаратора мертвого времени подается постоянное смещение (на схеме обозначено DTC), задаваемое внутренним источником напряжения. Это смещение задает минимальную величину "мертвого" времени, которое гарантирует, что между импульсами на контактах C 1 и С2 в любом случае имеется небольшой «зазор» (см. рис.3). «Мертвое время» (момент когда оба транзистора закрыты) обеспечивает защиту силовых транзисторы от «пробоя по стойке».

Принцип функционирования блока широтно-импульсной модуляции микросхемы LPG -899 представлен на рис.4.

Запуск блока широтно-импульсной модуляции осуществляется сигналом REMON , который формируется с временной задержкой 40.5 мс (сумма двух временных задержек: 36мс и 4.5мс) после установки входного сигнала REM в низкий уровень.

В момент запуска микросхемы может сработать ее внутренняя защита от короткого замыкания, т.к. выходные напряжения блока питания (+3.3В, +5В и +12В) при запуске микросхемы, естественно, пока еще равны нулю. Чтобы избежать при этом отключения микросхемы, защита от короткого замыкания блокируется на некоторый период времени компаратором блокировки защиты.

Защита от короткого замыкания становится работоспособной только после того, как на контакте PT установится потенциал больше, чем 0.62В, т.е. когда на выходе блока питания появятся соответствующие напряжения.

Основные электрические характеристики и значения предельных параметров микросхемы представлены в табл. 2 и табл.3.

Таблица.2

Характеристика	Значение	Ед изм.
мин	тип	макс
Уровень срабатывания защиты от превышения напряжения в канале +3.3V (конт.1)	3.8	4.1	4.3	В
Уровень срабатывания зашиты от превышения напряжения в канале +5V (конт.2)	5.8	6.2	6.6	В
Уровень срабатывания зашиты от превышения напряжения в канале +12 V (конт.З)	4.42	4.64	4.90	В
Уровень срабатывания зашиты от превышения напряжения по входу РТ (конт.4)	1.2	1.25	1.3	В
Уровень срабатывания защиты от короткого замыкания в канале +3.3V (конт.1)	1.78	1.98	2.18	В
Уровень срабатывания зашиты от короткого замыкания в канале +5V (конт.2)	2.7	3.0	3.3	В
Уровень срабатывания защиты от короткого замыкания в канале +12V (конт.З)	2.11	2.37	2.63	В
Уровень блокировки защиты от короткого замыкания по входу РТ (конт.4)	0.55	0.62	0.68	В
Частота генерации (при частотозадающем конденсаторе С= 2200 пФ)		...		кГц
Временная задержка формирования сигнала Power Good (при конденсаторе С=2.2мкФ)				мс

Таблица.3

Базовый вариант включения микросхемы LPG -899, на который необходимо ориентироваться при проектировании блоков питания, показан на рис.4.

Однако в реальных схемах можно встретить и другие примеры подключения LPG -899.

Можно насчитать более десятка микросхем ШИМ-контроллеров, предназначенных для управления системным блоком питания персонального компьютера форм-фактора ATX. Все эти микросхемы достаточно похожи, ведь им приходится управлять одним и тем же устройством – системным блоком питания. Тем не менее, отличия имеются. И именно эти отличия определяют разную схемотехнику блоков питания и разные подходы к диагностированию микросхем. Мы уже рассмотрели многие ШИМ-контроллеры для системных блоков питания, и теперь очередь дошла до такой микросхемы, как LPG899, которая не так распространена, как, например, TL494 или SG6105, но которую, все-таки, можно встретить в таких блоках питания, как Linkworld, кстати, весьма популярных на отечественном рынке.

Микросхема ШИМ-контроллера LPG899 предназначена для применения в системных блоках питания стандарта ATX, построенных по схеме двухтактного преобразователя. Микросхемой LPG899 обеспечивается выполнение следующих функций:

- формирование сигналов для управления силовыми транзисторами двухтактного преобразователя;

- контроль выходных напряжений блока питания (+3.3В, +5В, +12В) на предмет их повышения, а также на наличие короткого замыкания в каналах;

- защита от значительного превышения напряжения;

- контроль отрицательных напряжений блока питания (-12В и -5В);

- формирование сигнала Power Good;

- контроль сигнала удаленного включения (PS_ON) и запуск блока питания в момент активизации этого сигнала;

- обеспечение "мягкого" старта блока питания.

Рис.1 Цоколевка микросхемы LPG-899

Микросхема выполнена в 16-контакном корпусе (рис.1). В качестве питающего напряжения используется +5В, вырабатываемое дежурным источником питания (+5V_SB). Применение LPG899 позволяет значительно упростить схемотехнику блока питания, т.к. микросхема представляет собой интегральное исполнение четырех основных модулей управляющей части блока питания, а именно:

- ШИМ-контроллера;

- цепей контроля выходных напряжений:

- схемы формирования сигнала Power Good;

- схемы контроля сигнала PS_ON и удаленного запуска блока питания.

Рис.2 Функциональная блок-схема контроллера LPG-899

Функциональная схема ШИМ-контроллера LPG899 представлена на рис.2. Описание контактов ШИМ-контроллера и его основные особенности функционирования приводятся в табл.1.

Таблица 1. Контакты микросхемы LPG-899

№	Наименов.	Вход /выход	Описание
	V 33	вход	Вход контроля напряжения канала +3.3В. Через контакт отслеживается и превышение напряжения в канале, и снижение напряжения (что соответствует короткому замыканию в нагрузке канала). Контакт напрямую соединен с каналом +3.3В. И превышение напряжения, и короткое замыкание приводят к блокировке выходных импульсов микросхемы. Входной импеданс контакта составляет 47 кОм.
	V 5	вход	Вход контроля напряжения канала +5В. Через контакт отслеживается и превышение напряжения в канале, и снижение напряжения (что соответствует короткому замыканию в нагрузке канала). Контакт напрямую соединен с каналом +5В. И превышение напряжения, и короткое замыкание приводят к блокировке выходных импульсов микросхемы. Входной импеданс контакта составляет 73 кОм.
	V 12	вход	Вход контроля напряжения канала +12В. Через контакт отслеживается и превышение напряжения в канале, и снижение напряжения (что соответствует короткому замыканию в нагрузке канала). Напряжение канала +12В подается на этот контакт через ограничивающий резистор. Как превышение напряжения, так и короткое замыкание в канале +12В приводят к блокировке выходных импульсов микросхемы. Входной импеданс контакта составляет 47 кОм.
	PT	вход	Вход защиты. Контакт может использоваться по-разному, в зависимости от практической схемы включения. Этот входной сигнал позволяет обеспечить защиту от экстремального превышения напряжения (если потенциал контакта становится выше 1.25В) или позволяет запретить функционирование защиты от короткого замыкания (если потенциал контакта становится ниже 0.625В). Входной импеданс контакта составляет 28.6 кОм.
	GND	питание	Общий для цепи питания и логической части микросхемы
	CT		Контакт для подключения частотозадающего конденсатора. В момент запитывания микро-схемы, на данном контакте начинает генерироваться пилообразное напряжение, частота которого, определяется емкостью подключенного конденсатора.
	C 1	выход	Выход микросхемы. На контакте генерируются импульсы с изменяющейся длительностью. Импульсы данного контакта находятся в противофазе импульсам на конт.8.
	C 2	выход	Выход микросхемы. На контакте генерируются импульсы с изменяющейся длительностью. Импульсы данного контакта находятся в противофазе импульсам на конт.7.
	REM	вход	Вход сигнала удаленного управления PS _ ON . Установка низкого уровня на данном контакте приводит к запуску микросхемы, и началу генерации импульсов на конт.7 и конт.8.
	TPG		Контакт для подключения конденсатора, которым задается временная задержка при форми-ровании сигнала Power Good .
	PG	выход	Выходной сигнал Power Good - PG (питание в норме). Установка высокого уровня на этом контакте означает, что все выходные напряжения блока питания находятся в допустимом диапазоне значений.
	DET	вход	Вход детектора, управляющего сигналом Power Good . Этот контакт может, например, использоваться для упреждающего сброса сигнала PG в низкий уровень при пропадании первичной сети.
	VCC	питание	Вход питающего напряжения +5В
	OPOUT	выход	Выход внутреннего усилителя ошибки.
	OPNEGIN	вход	Инвертирующий вход усилителя ошибки. Этот внутренний усилитель ошибки осуществляет сравнение сигнала OPNEGIN с сигналом VADJ на конт.16. Внутренне этот контакт смещен на величину 2.45В источником опорного напряжения. Этот контакт также используется для подключения внешней компенсирующей цепи, позволяющей управлять частотной характеристикой замкнутой петли обратной связи усилителя.
	VADJ	вход	Неинвертирующий вход внутреннего усилителя ошибки. Наиболее типовым использованием контакта является контроль комбинированного сигнала обратной связи каналов +5В и +12В. Изменение потенциала этого контакта приводит к пропорциональному изменению длительности выходных импульсов микросхемы, т.е. через этот контакт и осуществляется стабилизация выходных напряжений блока питания.

Импульсы, управляющие силовыми транзисторами двухтактного преобразователя, формируются на контактах C1 и C2, которые являются выходами с открытым стоком. Внутренние транзисторы, формирующие сигналы C1 и C2, переключаются в противофазе, что обеспечивается триггером Flip-Flop, который можно считать делителем входной частоты (FF-CLK) пополам. Длительность импульсов FF-CLK определяется двумя компараторам:

- ШИМ-компаратором;

- компаратором "мертвого" времени (компаратор паузы).

ШИМ-компаратор обеспечивает сравнение пилообразного напряжения, формируемого на выводе CT, с сигналом постоянного тока, формируемым усилителем ошибки (сигнала OPOUT).

Компаратор "мертвого" времени обеспечивает сравнение пилообразного напряжения, формируемого на выводе CT, с сигналом PROTOUT, который формируется триггером защиты. В момент срабатывания одной из защит, сигнал PROTOUT, устанавливаясь в высокий уровень, блокирует работу компаратора "мертвого" времени, что приводит к прекращению генерации сигнала FF-CLK, и как результат, к отсутствию импульсов на выходах C1 и C2. На вход компаратора мертвого времени подается постоянное смещение (на схеме обозначено DTC), задаваемое внутренним источником напряжения. Это смещение задает минимальную величину "мертвого" времени, которое гарантирует, что между импульсами на контактах C1 и С2 в любом случае имеется небольшой «зазор» (см. рис.3). «Мертвое время» (момент когда оба транзистора закрыты) обеспечивает защиту силовых транзисторы от «пробоя по стойке». Принцип функционирования блока широтно-импульсной модуляции микросхемы LPG-899 представлен на рис.3.

Рис.3 Принцип функционирования широтно-импульсной модуляции контроллера LPG-899

Запуск блока широтно-импульсной модуляции осуществляется сигналом REMON, который формируется с временной задержкой 40.5 мс (сумма двух временных задержек: 36мс и 4.5мс) после установки входного сигнала REM в низкий уровень.

В момент запуска микросхемы может сработать ее внутренняя защита от короткого замыкания, т.к. выходные напряжения блока питания (+3.3В, +5В и +12В) при запуске микросхемы, естественно, пока еще равны нулю. Чтобы избежать при этом отключения микросхемы, защита от короткого замыкания блокируется на некоторый период времени компаратором блокировки защиты. Защита от короткого замыкания становится работоспособной только после того, как на контакте PT установится потенциал больше, чем 0.62В, т.е. когда на выходе блока питания появятся соответствующие напряжения.

Основные электрические характеристики и значения предельных параметров микросхемы представлены в табл. 2 и табл.3.

Таблица 2. Основные электрические характеристики LPG-899

Характеристика	Значение			Ед изм.
	мин	тип	макс
Уровень срабатывания защиты от превышения напряжения в канале +3.3 V (конт.1)
Уровень срабатывания защиты от превышения напряжения в канале +5 V (конт.2)
Уровень срабатывания защиты от превышения напряжения в канале +12 V (конт.3)	4.42	4.64	4.90
Уровень срабатывания защиты от превышения напряжения по входу PT (конт.4)		1.25
Уровень срабатывания защиты от короткого замыкания в канале +3.3 V (конт.1)	1.78	1.98	2.18
Уровень срабатывания защиты от короткого замыкания в канале +5 V (конт.2)
Уровень срабатывания защиты от короткого замыкания в канале +12 V (конт.3)	2.11	2.37	2.63
Уровень блокировки защиты от короткого замыкания по входу PT (конт.4)	0.55	0.62	0.68
Частота генерации (при частотозадающем конденсаторе C =2200 пФ)				кГц
Временная задержка формирования сигнала Power Good (при конденсаторе C =2.2мкФ)				мс

Таблица 3. Предельные значения параметров работы LPG-899

Параметр	Значение
Напряжение питания (VCC)	5 .5 В
Рассеиваемая мощность (Pd)	200 мВт
Напряжение выходов С1/С2	5.5 В
Ток выходов С1/С2 (Icc 1, Icc 2)	200 мА
Диапазон рабочих температур	от -10 до +70 °С

Базовый вариант включения микросхемы LPG-899, на который необходимо ориентироваться при проектировании блоков питания, показан на рис.4. Однако в реальных схемах можно встретить и другие примеры подключения LPG-899.

Рис.4 Типовое включение LPG-899

Диагностирование микросхемы LPG-899

Диагностирование этой микросхемы очень похоже на проверку большинства ШИМ-контроллеров и может осуществляться несколькими способами. Эти способы отличаются информативностью получаемых результатов, скоростью получения результатов, типом используемого тестового оборудования. На основе всех этих факторов специалист и принимает решение о способе проверки микросхемы. Кроме того, на способ диагностики оказывает влияние и тип неисправности блока питания.

Экспресс диагностика

Самым простым способом тестирования микросхемы LPG-899 является проверка основных ее выводов на наличие «пробоя». При этом в первую очередь, проводится тестирование контактов:

Через которые осуществляется питание микросхемы;

Через которые осуществляется контроль выходных напряжений блока питания (+3.3V, +5V и +12V);

На которых формируются выходные импульсы.

Для проведения такой диагностики достаточно иметь под руками только тестер, позволяющий измерять сопротивление цепи. Некоторую часть проверок микросхемы "на пробой" придется проводить только после ее выпаивания, т.к. в каналах выходных напряжений (+3.3V, +5V и +12V) часто устанавливаются нагрузочные резисторы с малым сопротивлением, которые не позволят получить объективную картину. Без выпаивания можно проверять цепь питания микросхемы и ее выходные контакты C1 и C2.

В первую очередь, необходимо проверить "на пробой" (т.е. измерить сопротивление относительно конт.5 - GND), следующие контакты микросхемы:

VCC (конт.13);

V33 (конт.1);

V5 (конт.2);

V12 (конт.3);

C1 (конт.7);

C2 (конт.8).

В случае различных высоковольтных бросков первичного напряжения, а также при неисправностях цепей обратной связи, именно по этим контактам могут произойти пробои вследствие возникновения резких всплесков вторичных напряжений. Наличие малых сопротивлений (единицы и десятки Ом) между указанными контактами и конт.5 (GND), однозначно указывает на необходимость замены микросхемы.

При проведении всех этих измерений "минусовой" щуп тестера необходимо прикладывать к контакту GND, а "плюсовой" щуп к проверяемым выводам.

Стоит отметить, что возникновение пробоев по указанным контактам, как правило, приводит к большим токам через микросхему, что является причиной ее сильного разогрева, а также способно привести к разрушению или к потемнению ее корпуса. Поэтому внимательный визуальный контроль микросхемы ни в коем случае исключать нельзя.

Простая функциональная проверка

Простая функциональная диагностика позволяет убедиться в том, что микросхема "в принципе исправна", и что ее основные функциональные узлы работают нормально. Однако часть внутренних каскадов микросхемы упрощенная диагностика, все-таки, не позволяет проверить. Так, например, она не позволяет убедиться в исправности схемы формирования сигнала Power Good.

Для проведения упрощенной функциональной диагностики требуется наличие следующего оборудования:

Регулируемого источника питания;

Осциллографа;

Тестера.

Суть проверки заключается в подаче на микросхему LPG-899 питающего напряжения от лабораторного источника питания. Преимуществом такого подхода является то, что для проведения диагностики, микросхему выпаивать не нужно, и не требуется включать блок питания в сеть, а, значит, полностью исключаются различные аварийные ситуации в силовой части, которые могут быть вызваны возможной неисправностью микросхемы.

I этап простой проверки

От внешнего источника питания необходимо подать питающее напряжение величиной 5.0 – 5.5 В на конт.13 (VCC). Источник должен позволять регулировать это напряжение, чтобы была возможность анализировать, влияние изменения VCC на работу внутренних каскадов микросхемы. Данный этап диагностики позволяет убедиться в исправности внутренних источников опорных напряжений и задающего генератора, а также позволяет убедиться в отсутствии короткого замыкания в цепи VCC.

При подаче питающего напряжения необходимо обратить внимание на следующее:

1) Если в цепи питания микросхемы имеется пробой, то источник питания, скорее всего, покажет перегрузку по току, а корпус микросхемы начнет быстро разогреваться.

2) На конт.6 (CT) должно появиться пилообразное напряжение, частота и амплитуда которого не должны изменяться при изменении VCC.

3) На конт.9 (REM) должно установиться напряжение, равное VСС, т.е. величиной примерно 5В. Напряжение сигнала REM должно пропорционально изменяется с изменением VCC.

II этап простой проверки

Продолжая питать микросхему от внешнего источника питания, необходимо соединить конт.9 (REM) с "землей" блока питания посредством перемычки. Таким образом активизируется сигнал REM. Это призвано обеспечить запуск микросхемы. В момент активизации сигнала REM, микросхема должна запуститься (на очень короткий период времени) и на выходах С1 (конт.7) и С2 (конт.8) должны появиться импульсы прямоугольной формы. Однако практически сразу срабатывает защита от аварийных режимов работы и происходит блокировка микросхемы. Защита срабатывает потому, что отсутствуют все остальные напряжения (+3.3В, +5В, +12В и т.д.), которые также анализируются микросхемой.

Полная функциональная проверка

Полнофункциональная диагностика позволяет полностью проверить работоспособность микросхемы LPG-899. Мы уже рассказывали на страницах нашего журнала о методике тестирования современных ШИМ-контроллеров в системных блоках питания, но, тем не менее, еще раз расскажем, как это можно сделать, ведь у нас появились новые читатели, а без описания этой методики рассказ о микросхеме окажется незаконченным..

Полнофункциональная проверка требует наличия значительно большего количества оборудования. Суть проверки заключается в том, чтобы, не запуская блок питания, и не выпаивая микросхему, эмулировать наличие всех выходных напряжений блока питания. Другими словами, необходимо будет к выходам тестируемого блока питания приложить напряжения +5V_SB, +3.3V, +5V, +12V, -12V и -5Vот внешних источников питания. Для этого можно использовать множество лабораторных источников питания, или можно задействовать второй системный блок питания, разумеется, исправный. Второй способ является более простым и менее затратным, но не позволяет осуществлять регулировку выходных напряжений. Схема проверочного стенда при использовании второго системного блока питания выглядит примерно так, как это показано на рис.5. Кстати сказать, метод использования второго блока питания в качестве лабораторного стенда оказался настолько удачным, что автор статьи самостоятельно изготовил переходник от главного разъема одного блока питания к главному разъему другого. Это позволяет проводить тестирование микросхем очень быстро, т.к. и избавляет от необходимости каждый раз коммутировать перемычками выходы двух блоков питания, и делает данный способ тестирования ШИМ-контроллера очень удобным.

Рис.5 Схема проверочного стенда для диагностики LPG-899

Итак, для запуска микросхемы необходимо проделать следующее:

1) К выходу тестируемого блока питания приложить напряжения +5V_SB, +3.3V, +5V, +12V, -12V и -5V.

2) Контакт PSON главного разъема блока питания «закоротить на "землю" с помощью перемычки.

3) Включить исправный блок питания в сеть.

В результате, микросхема LPG-899 должна начать работать, и ее работоспособность проверяется по следующим признакам:

- на конт.7 (C1) и на конт.8 (C2) присутствуют импульсы прямоугольной формы;

- на конт.16 (VADJ) присутствует постоянное напряжение величиной примерно 1.5-2В, что говорит, в большей степени, об исправности внешних цепей обратной связи блока питания (величина этого напряжения зависит от конфигурации делителей в цепи обратной связи);

- на конт.14 (OPOUT) присутствует постоянное напряжение;

- на конт.1 (V33) присутствует постоянное напряжение величиной примерно 3В, что говорит об исправности, как микросхемы, так и об исправности вторичных цепей канала +3.3V;

- на конт.2 (V5) присутствует постоянное напряжение величиной примерно 5.0В, что говорит об исправности, как микросхемы, так и об исправности вторичных цепей канала +5V;

- на конт.3 (V12) присутствует постоянное напряжение величиной примерно 0.7В, что говорит об исправности, как микросхемы, так и об исправности вторичных цепей канала +12V (величина этого напряжения зависит от параметров резистивного делителя в канале +12В);

- на конт.4 (PT) устанавливается напряжение в диапазоне от 0.7В до 1В (точное значение этого напряжение варьируется в зависимости от схемотехники источника питания);

- на конт.6 (СТ) формируется пилообразное напряжение частотой около 50 кГц;

- на конт.11 (PG) устанавливается сигнал высокого уровня величиной примерно 5В.

Полная функциональная проверка интересна еще и тем, что позволяет проверить не только микросхему, но и практически всю вторичную часть блока питания. В частности, данная проверка позволяет проверить прохождение импульсов С1 и С2 до баз силовых транзисторов, находящихся в первичной части блока питания, что позволяет убедиться в исправности согласующего трансформатора и усилительного каскада.

Но хочется отметить, что методика, описанная выше, должна применяться с учетом схемотехники конкретного блока питания, т.е. она зависит от конфигурации цепей обратной связи.

Делаем зарядное устройство для 12В свинцово-кислотных аккумуляторов из компьютерного БП формата ATX. часть 4-я

Вариант 5.

Ну вот, попалось что-то новенькое. На этот раз LPK2-30 с ШИМ на SG6105. Такого «зверя» мне для переделки раньше мне ещё не попадалось. Но я вспомнил многочисленные вопросы на форуме и жалобы пользователей на проблемы по переделке блоков на этой м/с. И принял решение, хоть зарядка мне больше и не нужна, нужно победить эту м/с из спортивного интереса и на радость людям. А заодно и опробовать на практике, возникшую в моей голове идею оригинального способа индикации режима заряда.
Вот он, собственной персоной:

Фото 18

Начал, как обычно, с изучения описания. Обнаружил, что она похожа на LPG-899, но есть и некоторые отличия. Наличие 2-х встроенных TL431 на борту, вещь конечно интересная, но… для нас - несущественная. А вот отличия в цепи контроля напряжения 12В, и появление входа для контроля отрицательных напряжений, несколько усложняет нашу задачу, но в разумных пределах. Основная сложность, в отличие от LPG-899, была в том, что на вход контроля напряжения 12В нужно было подать напряжение большее чем питание ШИМ. Можно было конечно взять напряжение с выхода, резистор + стабилитрон, но как то не хотелось. Нужное мне напряжение оказалось на втором выходе дежурки: 15В. Оно использовалось для питания каскада транзисторов раскачки. Его я и решил задействовать для обмана входов контроля положительных напряжений ШИМ. С входом контроля отрицательных напряжений, как ни странно, всё оказалось проще. Согласно документации там был внутренний источник тока, и контролировалось напряжение на этом входе. То есть банальный закон старика Ома, дал нам исчерпывающий ответ.
В результате раздумий и непродолжительных плясок с бубном (куда уж без них) возник вот такой проект:

Рис 7.

Вот фото этого блока уже переделанного на один канал 14,4В, пока без платы индикации и управления. На втором его обратная сторона:

Фото 19 и 20.

А это внутренности блока в сборе и внешний вид:

Фото 21 и 22.

Обратите внимание, что основная плата была развернута на 180 градусов, от своего первоначального расположения, для того чтобы радиаторы не мешали монтажу элементов передней панели.
В целом это немного упрощённый вариант 4. Разница заключается в следующем:
В качестве источника для формирования «обманных» напряжений на входах контроля было взято 15В с питания транзисторов раскачки (я уже писал об этом вначале). Оно в комплекте с R2-R4 делает всё необходимое. И R26 для входа контроля отрицательных напряжений.
Источником опорного напряжения для уровней компаратора было взято напряжение дежурки, оно же питание SG6105. Ибо, большая точность, в данном случае, нам не нужна.
Регулировка оборотов вентилятора тоже была упрощена.
А вот индикация была немного модернизирована (для разнообразия и оригинальности). Решил сделать по принципу мобильного телефона: банка наполняющаяся содержимым. Для этого я взял двухразрядный светодиодный индикатор с общим анодом (схеме верить не надо – не нашёл в библиотеке подходящего элемента, а рисовать было лень), и подключил как показано на схеме. Получилось немного не так как задумывал, вместо того чтобы средние полоски «g» при режиме ограничения тока заряда гасли, вышло, что они - мерцают. В остальном - всё нормально.
Индикация выглядит так:

Фото 23 и 24.

Видно не важно, но фотошопом редактировать не стал. Если присмотреться отличия всё-таки видно.
На первом фото режим заряда стабильным напряжением 14,7В, на втором – блок в режиме ограничения тока. Когда ток станет достаточно низким, у индикатора загорятся верхние сегменты, и напряжение на выходе зарядного упадёт до 13,9В. Это можно увидеть на фото приведённом немного выше.
Так как напряжение на последней стадии всего 13,9В можно спокойно дозаряжать аккумулятор сколь угодно долго, вреда ему это не принесёт, потому что генератор автомобиля обычно даёт большее напряжение.
Естественно, в этом варианте можно использовать и плату управления из варианта 4. Обвязку GS6105 только нужно сделать так, как здесь.
Да, чуть не забыл. Резистор R30 устанавливать именно так - совсем не обязательно. Просто, у меня никак не выходило подобрать номинал в параллель к R5 или R22 чтобы получить на выходе нужное напряжение. Вот и вывернулся таким… нетрадиционным образом. Можно просто подобрать номиналы R5 или R22, как я делал в других вариантах.

По другим ШИМ наработок пока нет, не попадались такие БП.
Пока работы идут в сторону уменьшения телодвижений при переделке в простых вариантах и разработки новых примочек.