Нет питания на ШИМ-контроллере блока питания

Обновлено: 21.11.2024

Привет!
Я пытаюсь починить этот Sapphire r9 390 8 ГБ,
Это была рабочая карта, и я оставляю компьютер включенным на ночь, на следующий день у карты черный экран (выключите экран).
Тогда я понял, что контроллер памяти drmos был поджарен из-за предохранителя 12v pcie slot. Что ж, теперь у меня есть
12 В от замененного предохранителя,
6,10 В для vcc drmos,
5 В (от линейного регулятора)
1,8 В от apl5930
0,95 В для дисплея
/>12v от 8pin(и на предохранителях)
Но у меня нет ШИМ от контроллера IR3567B. Я пытаюсь измерить контроллер, но на ШИМ (выход) у меня есть 1,6 В постоянного тока, а не сигнал, который идет на IR3553. На микроконтроллере у меня есть его vcc 3,2 В и Enable, я думаю, тоже 3,2 В.
Поэтому у меня нет напряжения для памяти и графического процессора.
На картинке отсутствуют некоторые дрмосы (один на памяти и два на блоке питания процессора) . Может кто-нибудь помочь мне, что делать дальше и как получить ШИМ-сигнал от микроконтроллера.

Кто-нибудь может помочь?

Вложения

Найк_486DX

< th>Клавиатура

Имя системы	UniRig
Процессор	i7-7800X @4,3 ГГц (1,1 В )
Материнская плата	MSI X299 Tomahawk
Охлаждение	DeepCool Neptwin (1x 120-мм вентилятор TF)
Память	2x16GB Corsair LPX 3600MHz
Видеокарты )	MSI GTX 1060 6 ГБ Gaming X
Хранилище	32 ГБ Optane (отдельно для ОС) + 2 ТБ Seagate Skyhawk (2016 г.) + 1 ТБ WD Caviar Blue (2010 г.)
Аудиоустройства	встроенная хрень Realtek
Блок питания	Seasonic SSR-750FX
Мышь	Logitech G502
Старая IBM
Программное обеспечение	Windows 7 Ultimate SP1

Как и при любом ремонте, начните с основных вещей и продвигайтесь к вершине, проверяя непрерывность и напряжение, заменяя второстепенные детали, если это необходимо. Но как только вы столкнулись с проблемами, связанными с графическим процессором или видеопамятью, просто утилизируйте карту, так как это не будет прибыльным ремонтом (если вы не хотите попрактиковаться в микропайке, лол).

Тесла92

Новый участник

Спасибо за ответ. Я проверю строки данных и опубликую снова. У меня есть осциллограф (но вчера по какой-то причине я попытался измерить ШИМ на старой материнской плате, и я увидел только две линии, а не сигнал, поэтому я не уверен, что он работает правильно.. Скоро узнаю). ..
Ну, я сначала измерил сопротивление, а затем мне удалили дрмос и короткое замыкание исчезло. Я поставил новый drmos и измерил около 70 Ом на контроллере памяти (и другие измерения были в порядке со всеми линиями питания), но после попытки на ПК посмотреть, что происходит, напряжение отсутствует. Есть только те напряжения, которые я написал. Таким образом, мои drmos, контроллер и pwm-контроллер имеют необходимое напряжение для их vcc, но сигнал pwm отсутствует (на drmos я вижу постоянное напряжение 1,6 В, с осциллографом и мультиметром, но не сигнальное).
П. S. Другое сопротивление, которое я измерил, кажется в порядке, это вторая карта, над которой я работаю, поэтому у первой есть такое же сопротивление. Но я продаю первую карту, которую починил и заработало нормально.

В этой статье Скотт Дорси рассказывает, как ремонтировать блоки питания с режимом переключения. Как он объясняет, «есть много книг и статей о том, как спроектировать импульсный источник питания, но не так много по их ремонту. Поскольку импульсные источники питания сегодня становятся повсеместными в электронных устройствах, становится гораздо более важным понять, как они работают». работают и, что не менее важно, как они терпят неудачу». Эта статья была впервые опубликована в audioXpress в январе 2018 г.

Существует множество книг и статей о том, как спроектировать импульсный источник питания, но мало о том, как их чинить. По мере того, как сегодня импульсные источники питания становятся повсеместными в электронных устройствах, становится все более важным понимать, как они работают и, что не менее важно, как они выходят из строя.

Суть коммутатора заключается в том, что он выпрямляет линию переменного тока в постоянный ток, а затем прерывает постоянный ток с помощью генератора с переменной скважностью на очень высокой частоте, так что можно использовать крошечный понижающий трансформатор. Трансформаторам на высоких частотах не нужны большие сердечники или много обмоток для большой мощности, поэтому их можно сделать крошечными и с небольшими затратами. Рабочий цикл генератора можно регулировать с помощью обратной связи, так что регулирование может выполняться без потери мощности в процессе.Таким образом, вы можете получить хорошее регулирование и хорошую эффективность одновременно.

В этой статье основное внимание будет уделено обратноходовым источникам питания. Преобразователи другой топологии существуют и популярны, когда изоляция линии не требуется, но если вы посмотрите на то, что происходит между входом переменного тока и шиной постоянного тока на элементе электронного оборудования сегодня, это будет основная используемая топология, потому что она обеспечивает хорошее эффективность и изоляция линии.

Рис. 1. Этот образец схемы импульсного источника питания взят из таблицы данных UC2842 и использует обычную микросхему ШИМ-контроллера UC2842. (Оригинальная схема предоставлена Texas Instruments)

Как работают коммутаторы
На рис. 1 показан пример схемы импульсного блока питания (предоставлено компанией Texas Instruments). Это взято из таблицы данных UC2842 и использует общую микросхему контроллера ШИМ UC2842. (Техническое описание можно найти в разделе «Дополнительные материалы» на веб-сайте audioXpress, ссылку см. в «Файлы проекта».) Обратите внимание, что эта конструкция, как обычно, имеет полную изоляцию между первичной и вторичной сторонами схемы. Вы можете провести в уме линию через сердечник трансформатора и оптопару и разбить цепь на две электрически изолированные половины. Это важный момент, и вы увидите это почти во всех источниках питания любого размера, поскольку изоляция от линии электропередач является основной проблемой безопасности.

Питание переменного тока отключается от сети и выпрямляется через мостовой выпрямитель DBRIDGE. Выход заряжает большой фильтрующий конденсатор на первичной стороне CIN, который подает отфильтрованное (но вряд ли без пульсаций) постоянное напряжение на первичную обмотку трансформатора, NP, а также напряжение для запуска микросхемы широтно-импульсной модуляции (ШИМ). через резистор RSTART.

RSTART подает только небольшое количество тока для запуска устройства, поэтому, как только первый импульс проходит через полевой транзистор (FET), ток от третьей обмотки трансформатора используется для питания генератора. . Вот что такое NA и DBIAS. Вы можете не видеть эту третью обмотку, вы можете просто видеть, что вся рабочая мощность потребляется через гасящий резистор большей мощности вместо RSTART. Но использование третьей обмотки значительно повышает эффективность.

Когда ШИМ-генератор работает, он посылает постоянные импульсы с выходного контакта. Это включает большой переключающий полевой транзистор, QSW, который пульсирует ток, проходящий через трансформатор. При этом ток индуцируется во вторичной обмотке трансформатора, выпрямляется и фильтруется DOUT и COUT, а ток течет с выхода.

Поскольку ШИМ-генератор очень быстрый, трансформатор и фильтрующий конденсатор на вторичной стороне могут быть очень маленькими. Хотя этот предел в 2200 мкФ может показаться большим, если генератор работает на частоте 60 кГц, он в тысячу раз эффективнее, чем то же значение на линии 60 Гц.

Рисунок 2. На этой схеме показан типичный небольшой импульсный источник питания, использующий микросхему ШИМ 3845. Обратите внимание, что выход Vaux привязан к входной земле. Оптоизолятор U2 состоит из двух отдельных половинок. U3 обеспечивает эталон, с которым можно сравнить линию 5 В.

Регулировка источника питания
Итак, как работает регулировка? Все остальное на вторичной обмотке приводит к тому, что светодиод в оптоизоляторе загорается, когда выходное напряжение превышает 12 В. UC2842 обеспечивает небольшое количество регулируемых 5 В (созданный с помощью внутреннего линейного регулятора), и это напряжение на VREF используется для питание выходного каскада оптоизолятора. Он подает переменное напряжение на вход VFB, чтобы обеспечить обратную связь с UC2842 о правильности напряжения и немного уменьшить рабочий цикл формы выходного сигнала.

Оптоизолятор не обязательно должен быть очень линейным, чтобы рабочий цикл UC32842 оставался на пределе, а выходное напряжение всегда было идеальным. Вход ISENSE измеряет падение напряжения на RCS, то есть измеряет ток, потребляемый этим переключающим полевым транзистором. UC2842 разработан таким образом, что если оно превышает 1 В, он отключает схему ШИМ. Итак, это схема защиты по току.

Теперь обычно мы видим резистор и конденсатор, RRT и CCT, подключенные к выводу RT/CT и обеспечивающие постоянную времени для ШИМ-генератора. В этом случае мы также усиливаем линейно изменяющийся сигнал ШИМ с помощью транзистора и подаем его на вход ISENSE через CRAMP и IRAMP, чтобы схема была стабильной при очень длительных рабочих циклах. Это называется «компенсацией наклона», и прием, как это сделать, кратко объясняется в техническом описании TI для микросхемы UC2842, но не в технических описаниях других производителей.

А как насчет другого транзистора с CSS и RSS?Это небольшая схема, которая сужает ширину импульса при первом включении устройства и немного замедляет запуск, чтобы меньше ударить по компонентам. Теперь вы увидите другие варианты этой базовой схемы.

Вы увидите, что для обеспечения обратной связи вместо оптоизолятора используется дополнительная обмотка трансформатора. Вы увидите, что микросхема ШИМ питается непосредственно от линии переменного тока, а не от этой обмотки NA. Вы увидите несколько вторичных и ломовых цепей. Но это базовая конструкция, которую вы увидите внутри любого коммутатора, поэтому ваша задача состоит в том, чтобы выяснить, какие именно изменения по сравнению с этой базовой конструкцией существуют в вашей схеме.

Рис. 3. Еще один вариант конструкции небольшого импульсного блока питания. Этот коммутатор использует регулирование на шине 5 В, а шина 12 В регулируется только тем, что она отслеживает шину 5 В. Четвертая обмотка питает микросхему ШИМ.

Как определить, что у вас есть
Плохая новость заключается в том, что большую часть времени у вас не будет никакой документации для коммутатора. Хорошей новостью является то, что в большинстве случаев переключатель будет очень близок к образцу схемы в техническом описании микросхемы ШИМ (см. рис. 2). Не всегда и не для более дорогих источников питания, но в большинстве случаев техническое описание чипа скажет вам 90% того, что происходит с схемой.

Похоже, что в подавляющем большинстве качественных расходных материалов китайского производства используются ШИМ-контроллеры серий C2842/UC2843/UC3842/UC3843. Они производятся дюжиной различных компаний, включая Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor, TI и STMicroelectronics, и каждая из этих компаний имеет немного отличающиеся таблицы данных с немного отличающимися примерами схем. Поэтому, если вы не видите схему, с которой столкнулись, в техническом описании, получите еще одно техническое описание от другого производителя, и, скорее всего, вы найдете его (см. рис. 3).

Fairchild KA7552 используется в ряде устройств (см. фото 2). Это был дизайн Samsung, который теперь продавала Fairchild, поскольку они переняли производство и линейку продуктов Samsung. Он отдаленно похож на UC2842, но имеет другую распиновку.

Иногда вы увидите ШИМ-контроллер TL594 от ON Semiconductor. Опять же, для этого есть пара других поставщиков, поэтому вам следует проверить несколько таблиц данных. Одна очень популярная микросхема, которую вы найдете в маломощных устройствах с одним выходом, — это микросхемы серии TOP242 производства Power Integrations. Это интегрированные ШИМ-генераторы на одной подложке с полевым транзистором большой мощности. Добавьте трансформатор, пару выпрямителей и оптоизолятор, и вы получите полный импульсный источник питания в коробке. Конечно, они часто выходят из строя, но их довольно легко диагностировать.

Фото 2. Fairchild KA7552 использовался в нескольких устройствах.

Столкновение с неожиданным
Не каждый источник питания представляет собой один импульсный источник питания в коробке. Иногда вы столкнетесь с системами с несколькими коммутаторами в одном блоке, обеспечивающими несколько регулируемых выходных напряжений. Чаще всего на один трансформатор подается несколько напряжений с одним выходным напряжением, используемым для контура управления, но в некоторых приложениях требуется хорошее регулирование с сильно меняющимися нагрузками.

Иногда есть второй «всегда включенный» источник питания, который обеспечивает резервное напряжение, используемое для работы процессора, управляющего основным питанием. Это очень распространено для таких вещей, как видеомониторы и компьютеры. Часто этот источник находится на небольшой дочерней плате, так как он нуждается в хорошей электрической изоляции от остальной электроники, но не должен производить много энергии.

Если вы повсюду видите много маленьких дискретных транзисторов, можно предположить, что они связаны с системами автоматического отключения, которые отключаются в случае высокого или низкого напряжения или тока в одном или нескольких местах. Устранение неполадок в этих цепях без руководства может стать настоящим кошмаром, поскольку бывает сложно определить, при каком напряжении срабатывают отдельные части.

Время от времени для аудио или других приложений с низким уровнем шума вы увидите линейные последовательные стабилизаторы для небольшого дополнительного сглаживания, расположенные после импульсного источника питания. Поскольку они могут нагреваться, они являются распространенным источником проблем, но их довольно легко диагностировать, поскольку вы можете видеть, как к ним поступает и отходит питание.

Решение проблемы
Если у вас есть документация по блоку питания, половина работы уже сделана за вас. Если нет, то вы знаете базовую блок-схему и можете вручную разработать отдельные части каждого блока. Получение таблицы данных для микросхемы ШИМ многое скажет вам, поскольку большинство схем ШИМ, а иногда и целые поставки, просто скопированы из спецификаций производителей. Часто микросхема ШИМ имеет несколько источников.Например, вы можете приобрести обычный ШИМ-контроллер 2842 как минимум у четырех разных поставщиков. У всех разные таблицы данных, и если вашей схемы нет в одном, она может быть в другом.

Если блок питания включается, но сразу ломается, первое, что нужно сделать, это проверить или заменить все фильтрующие конденсаторы на вторичной стороне трансформатора. Это может быть вызвано и другими причинами, такими как негерметичный выпрямитель во вторичной обмотке или плохой резистор в цепи датчика тока, но они встречаются гораздо реже.

Иногда крышки будут настолько негерметичными, что подача запустится без нагрузки, но не будет работать при любой нагрузке на нее. Вы склонны обвинять нагрузку в слишком большом токе, но это не всегда нагрузка. Если сомневаетесь, поменяйте колпачки, а потом берите диагноз оттуда.

Во многих источниках питания используется «пусковой конденсатор» для подачи тока для запуска. Это не показано в приведенном выше примере, но это довольно распространенная конфигурация. Если блок питания работал, отключался, но потом вообще не включался, замените кикстартерный конденсатор. Если документации нет, то, скорее всего, это электролит от 25 В до 50 В очень малого номинала (1 мкФ или 2 мкФ), расположенный рядом с микросхемой ШИМ.

Высоковольтный конденсатор (иногда два конденсатора) в первичном источнике питания, который напрямую фильтрует линию, редко выходит из строя в США. Однако в Европе, где линейное напряжение в два раза больше и где используются те же многовходовые блоки питания, эти конденсаторы часто оказываются неисправными. Европейские поставщики, чье поведение меняется в зависимости от загрузки, должны быть в первую очередь проверены.

Конденсаторы, расположенные рядом с радиаторами или под ними, очень быстро перегорают и часто выходят из строя. На самом деле, поскольку подавляющее большинство сбоев, с которыми вы столкнетесь, будет связано с конденсаторами, очень удобно иметь тестер эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) для быстрой проверки в цепи. Тем не менее, я часто склонен просто заменить все электролиты сомнительных производителей, даже если они хорошо протестированы, просто потому, что я хочу получить более длительный срок службы от источника питания, чем предполагаемый проектный срок службы.

Если проблема не в конденсаторе, очень частым отказом является силовой транзистор или полевой транзистор (см. QSW на рис. 1). Обычно их можно легко обнаружить по большим отверстиям в плате, где раньше находился полевой транзистор, по тому, что все три контакта полевого транзистора имеют непрерывность между собой, или по явным неисправностям диода или резистора в цепи рядом с полевым транзистором. Если полевой транзистор не «стерт» (это означает, что все три контакта имеют непрерывность и издают звуковой сигнал на тестере непрерывности), возможно, стоит проверить его вне цепи.

Однако, если полевой транзистор "стерт", то все, что управляет затвором этого полевого транзистора, скорее всего, было разрушено в результате сбоя. Часто это микросхема ШИМ, и хорошо иметь обычные микросхемы ШИМ в корзине запасных частей.

Хорошее правило заключается в том, что в случае выхода из строя переключающего транзистора или полевого транзистора следует заменить защитный диод на базе или затворе транзистора. Даже если он хорошо проверяет, это может быть не так. Также необходимо проверить демпфирующий диод DCLAMP. Полевые транзисторы выходят из строя без видимой причины, но чаще они выходят из строя из-за перенапряжения (из-за плохих фиксирующих диодов), перегрузки по току (из-за плохих и протекающих конденсаторов) или высоких температур (из-за плохих разработчиков).

Если эти простые вещи не решают вашу проблему, пора приступить к реальной диагностике. Достаньте мультиметр и начните смотреть на выводы микросхемы ШИМ. Вы видите разумное входное напряжение на VCC? Вы видите опорное напряжение 5 В от VREF? Вы видите меньше вольта на ISENSE или больше? Осциллятор вообще колеблется? Начните проверять, что входы на микросхему ШИМ в порядке, а затем, что выходы на микросхему ШИМ исправны. Если у вас есть сигнал на выходном контакте, но у вас нет выхода, начните смотреть на переключающий полевой транзистор или транзистор, демпфирующий диод вокруг него и так далее. Если осциллятор не колеблется, чего ему не хватает?

Точные значения будут различаться в зависимости от используемой микросхемы ШИМ, но таблица рекомендуемых условий эксплуатации в техническом описании микросхемы ШИМ расскажет вам, какими они должны быть.

Правила конденсаторов
Правило 1. Большинство сбоев импульсных источников питания происходят из-за плохих электролитических конденсаторов. Даже отказы полевых транзисторов часто являются долгосрочными последствиями первоначальной проблемы с конденсатором.

Правило 2. Никто никогда не ошибался, заменяя дешевые бытовые электролитические конденсаторы промышленными конденсаторами более высокого класса 105C. Это может не решить непосредственную проблему, но, вероятно, улучшит долгосрочную надежность поставок. Так что не тратьте много времени, пытаясь решить, неисправен ли конденсатор, просто замените его. Ваше время стоит больше, чем электролит.

Правило 3. Покупайте конденсаторы у законных поставщиков, таких как Digi-Key, Newark/element14, Allied/RS, Mouser и т. д.На рынке есть много контрафактных конденсаторов, которые не поставляются производителем на упаковке.

Правило 4. Электролитические конденсаторы выходят из строя из-за возраста и недостаточного технического запаса, но если другие типы конденсаторов выходят из строя, это происходит по другой причине.

Правило 5. Танталовые конденсаторы на самом деле электролитические. Химический состав немного отличается от химического состава алюминиевых электролитических крышек, но долговременная надежность и проблемы, связанные с температурой, такие же. Обратите внимание, что более распространенные танталы с «сухими пробками» (те типы, пропитанные эпоксидной смолой) имеют тенденцию к короткому замыканию, и это может облегчить их идентификацию в случае выхода из строя. К сожалению, это также означает, что сбой может привести к серьезному сопутствующему ущербу.

Работа
Не бойтесь работать с оборудованием со встроенными источниками питания. Может потребоваться много времени, чтобы разобраться в том, как они работают, и в более распространенных режимах сбоев, но как только вы это сделаете, исправить их обычно не составит труда.

Если вы хотите научиться проектировать импульсные источники питания (а вы должны это сделать, потому что это тоже полезный навык), позвольте мне порекомендовать «Примечание по применению линейной технологии 25: Коммутационные регуляторы для поэтов», написанное 30 лет назад великий Джим Уильямс. В то время коммутационные блоки были причудливой новинкой, с которой дизайнеры только начинали сталкиваться, а доступные ИС были гораздо более ограниченными и грубыми, поэтому описание Уильямса должно было быть подробным. Это прекрасный документ, который доступен во многих местах в Интернете. Б

Файлы проекта
Чтобы загрузить техническое описание Texas Instruments UC2842, посетите страницу audioXpress-Supplementary-Material

Ресурс
Дж. Уильямс, «Примечание по применению линейной технологии 25: переключающие регуляторы для поэтов», сентябрь 1987 г.

Эта статья была впервые опубликована в audioXpress в январе 2018 г.

Об авторе
Скотт Дорси имеет степень инженера-электрика, во время обучения которой он работал в сфере вещания и звукозаписи. После нескольких лет работы в крупной студии он устроился на работу к оборонному подрядчику. Это оставило ему время для записи живых концертов акустической музыки, а также для разработки и создания аудиоустройств для личного использования и по контракту с несколькими производителями и импортерами аудио. Скотт является постоянным автором нескольких аудиожурналов. Он публикует обзоры оборудования и проекты DIY с середины 1980-х годов. Он, вероятно, наиболее известен в широком аудиосообществе своими конструкциями модифицированной электроники в недорогих микрофонах Oktava, AKG и Feilo.

Как следует из названия, в импульсных источниках питания используется полупроводниковый переключатель (обычно полевой МОП-транзистор) для управления магнитным компонентом, обычно трансформатором или катушкой индуктивности. Затем выход переключаемой силовой цепи выпрямляется и регулируется, чтобы обеспечить выход постоянного тока. Импульсные источники питания популярны из-за их значительно более высокой эффективности по сравнению с непереключаемыми альтернативами, такими как линейные стабилизаторы.

Что такое ШИМ

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ), также известная как широтно-импульсная модуляция (ШИМ), представляет собой метод уменьшения средней мощности сигнала переменного тока (AC). Эффективное отсечение частей сигнала снижает среднее напряжение, не влияя на базовую частоту сигнала. Увеличение периода, когда напряжение отключено, снижает среднее напряжение и, следовательно, мощность.

Использование управления выходом PWM

Импульсные источники питания должны реализовывать контур управления с обратной связью, чтобы поддерживать их выходное напряжение в требуемых пределах при изменяющихся условиях нагрузки — выходное напряжение источника питания возвращается через усилитель ошибки для обеспечения управляющего сигнала. Наиболее распространенным методом управления является использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Ширина импульса сигнала переменного тока на входе источника питания регулируется для увеличения или уменьшения электрической энергии, что, в свою очередь, приводит к изменению напряжения на выходе источника питания. Например, если увеличить ширину входного импульса и повысить выходное напряжение, уменьшить ширину импульса и уменьшить выходное напряжение. Этот механизм обеспечивает регулирование выходного напряжения с обратной связью.

Одна из проблем, которую следует иметь в виду, заключается в том, что типичная форма сигнала переменного тока, как правило, имеет мягкие нарастающие и спадающие фронты. Нарастающие и спадающие фронты могут стать более резкими при использовании ШИМ-управления, особенно при меньших рабочих циклах. Внезапные изменения напряжения могут генерировать переходные процессы, вносящие вклад в электромагнитные помехи и вызывающие большие пусковые токи в цепях. Кроме того, незначительные ошибки в схеме управления могут привести к значительным ошибкам на выходе, что может привести к нестабильному выходному напряжению.Стандартное решение — избегать резкого включения и выключения формы входного сигнала и вместо этого ограничивать скорость изменения с помощью метода компенсации наклона.

Методы управления в режиме пикового тока (PCMC) предлагают простое решение для источников питания с ШИМ, за исключением преобразователей индуктор-индуктор-конденсатор (LLC), которые требуют управления в режиме напряжения. ШИМ-управление всегда будет сложным, когда рабочие циклы приближаются к своему максимальному значению. Разработка схемы таким образом, чтобы избежать этой ситуации, всегда предпочтительнее, чем добавление дополнительных схем управления для применения компенсации наклона для предотвращения нестабильности выходного сигнала.

Соображения по дизайну

Кратковременные начальные токи

Один из недостатков импульсных источников питания, особенно при использовании в изолированных источниках питания, заключается в том, что значительный переходный ток может быть вызван возбуждением индуктивных элементов источника питания при включении. Кроме того, начальный ток непредсказуем; оно будет варьироваться в зависимости от точной точки цикла переменного тока, когда индуктивные элементы впервые включаются.

Схемы управления на основе ШИМ могут реализовывать функцию плавного пуска, которая может контролировать начальную фазу включения питания, чтобы ограничить энергию, доступную для схемы, и ограничивать ток питания до тех пор, пока источник питания не достигнет установившегося состояния. Ограничение начального импульсного тока защищает компоненты и может снизить уровень шума, связанного с протеканием кратковременного тока.

Защита от перегрузки по току

Преимущество ШИМ-управления заключается в том, что логика измерения тока может использоваться для отключения источника питания путем отключения ШИМ, если выходной ток превышает определенный предел. Это предлагает простой в реализации механизм защиты от перегрузки по току, который автоматически сбрасывается, как только ток возвращается в свои пределы.

Управление низкими нагрузками с помощью частотно-импульсной модуляции

Одним из основных недостатков ШИМ в импульсных источниках питания является присущая им неэффективность при очень низких нагрузках. В условиях холостого хода источник питания будет продолжать нести потери из-за схемы управления источником питания. Это может быть проблемой для устройств с батарейным питанием, которые длительное время работают в режиме ожидания, когда эффективность источника питания определяет срок службы батареи.

Решением этой ситуации является частотно-импульсная модуляция (ЧИМ) вместо ШИМ. Здесь рабочий цикл формы волны переменного тока не изменяется, а управление выходом источника питания осуществляется путем изменения частоты на входе переменного тока.

Основная проблема с PFM заключается в том, что схема фильтрации шума становится намного сложнее из-за генерации шума в гораздо более широком диапазоне частот.

Другие проблемы заключаются в том, что управление ЧИМ будет генерировать значительно большие пульсации выходного напряжения, чем управление ШИМ, и что время переходного процесса может быть значительно больше. Эти проблемы усложняют задачу разработчика, если источник питания управляет компонентами, чувствительными к колебаниям напряжения, особенно интегральными схемами.

Теперь доступны микросхемы блоков питания со встроенным двухрежимным управлением ШИМ и ЧИМ, которые автоматически переключаются в зависимости от выходной нагрузки. Таким образом, ограничение управления PFM условиями низкой нагрузки, по определению, сведет к минимуму влияние неблагоприятных эффектов, таких как излучаемый шум и пульсации напряжения.

Управление низкими нагрузками с помощью модуляции с пропуском импульсов

Еще один способ управления в условиях низкой нагрузки — отключить сигнал ШИМ на короткий период и полагаться на выходной конденсатор источника питания для поддержания выходного напряжения в течение этого периода. Этот процесс отключения сигнала ШИМ известен как пропуск импульсов или модуляция с пропуском импульсов (PSM). В условиях холостого хода форма сигнала ШИМ потребует только прерывистого включения на короткие периоды, чтобы компенсировать потери в самом источнике питания, которые разряжают выходной конденсатор.

Заключение

Основным преимуществом использования ШИМ являются очень низкие потери мощности благодаря высокой эффективности и использованию очень высоких частот для оптимальной схемы. Кроме того, он относительно дешев в реализации по сравнению с аналогичными методами проектирования источников питания и способен выдерживать высокие нагрузки. Основным недостатком является дополнительная сложность, необходимая для управления низкими нагрузками. Однако наличие интегрированных устройств, сочетающих ШИМ-управление с автоматическим управлением малой нагрузкой, упростило эту задачу для разработчиков источников питания.

Хотите узнать больше о том, как Altium Designer® может помочь вам в разработке вашей следующей печатной платы? Поговорите со специалистом Altium.

Новый гость здесь. Раньше у меня был небольшой опыт создания небольшой солнечной системы, но на этот раз я пытаюсь построить большую систему с возможностью многократной зарядки.

Основные компоненты моей установки будут примерно такими, как показано ниже:

<р>1. Солнечное зарядное устройство MPPT 20А 12/24В
2. Аккумуляторы 8s Lifepo4 емкостью 105 Ач
3. BMS номиналом 100А
4. Источник питания AC DC PWM 48v 8.3A
5. Солнечные панели 54В 300Вт

Мой вопрос: могу ли я заряжать аккумулятор, если я подаю питание ШИМ на контроллер MPPT? При условии, что я буду использовать входы отдельно (не буду использовать и солнечную, и переменную одновременно)?

Я искал на этом форуме конкретный ответ, но, похоже, это смешанный ответ. Судя по этим ответам, я обеспокоен тем, что если зарядное устройство MPPT попытается потреблять больше тока, чем может обеспечить источник питания? В этом случае блок питания может сгореть, что создаст опасность возгорания. Если у кого-то есть реальный жизненный опыт, был бы признателен, если бы он мог поделиться выразительностью или кто-нибудь может объяснить логику того, что должно повлиять, следовательно, осторожность или изменение дизайна и т. д.

Еще раз спасибо заранее. Я уже получил огромную пользу от этого форума. И извините, если я задал повторяющийся вопрос.

Майк Джордан

Солнечный наркоман

Ваш блок питания должен выглядеть так же, как ваш SCC, чем солнечная панель. Может ли ваш SCC работать с выходной мощностью вашего источника питания?

Паппион

Инженер-техник на пенсии

ВНИМАНИЕ. Многие SCC имеют положительное заземление (вход-выход жестко соединены). Многие преобразователи постоянного тока имеют отрицательное заземление. Это Шорт-Сити, никаких регулировок через SCC.
Конечно, некоторые SCC имеют отрицательное заземление, а некоторые источники питания плавают. Лучше всего взять омметр и начать проверку.

Хинни

Солнечный наркоман

Вложения

Бад Мартин

Фотонный колдун

4,96 В постоянного тока Vdrops на 65-футовом проводе?
Измеритель и датчики настроены на DCA, а не DCV, так что это не может быть правильным, это не показания Vdrops.

Хинни

Солнечный наркоман

Это было на прошлой неделе! Я уже не помню, что было так давно.
Я сделал и то, и другое, это ампер в аккумуляторе, сравнивая его с показаниями ампер на ШИМ-контроллере. Этот контроллер переключает напряжение панели, напряжение батареи, ток и WH, он новый для меня, заменяющий не водонепроницаемый. Я думаю, что vdrop составлял около 0,2 -65 футов туда и обратно, от панели до контроллера. Я решил, что это не имеет значения для моего использования.

Паппион

Инженер-техник на пенсии

Хинни

Солнечный наркоман

бывший

Новый участник

Спасибо, Майк, за ответ. Моя собственная оценка также согласуется с этим ответом, не задумываясь о технических деталях. Что касается мощности, блок питания будет обеспечивать максимальную мощность 400 Вт, а SCC рассчитан на 580 Вт при 24 В. Должно ли все быть в порядке, или я должен выбрать источник питания более мощный, чем рейтинг SCC. Это мое замешательство и причина публикации здесь.

Насколько я понимаю, блок питания может обеспечить максимальную мощность 400 Вт, если этого требует нагрузка. Таким образом, MPPT должен ограничивать ток в зависимости от собственной мощности, и если он ниже 400 Вт, то источник питания не должен подавать даже 400 Вт на полную мощность. Однако в этом случае существует опасность, что SCC все время будет работать на полную мощность. Я не знаю, подходит ли это дорогому контроллеру.

С другой стороны, если SCC имеет более высокий рейтинг, то, вероятно, он будет потреблять больше тока, чем может обеспечить блок питания, что приведет к проблемам с блоком питания. Разница с солнечной панелью в этом случае, солнечная панель жестко ограничена текущим поколением / солнцем, несмотря ни на что, вы не можете потреблять больше тока через солнечную панель, чем она рассчитана. В случае источника питания его рейтинг основан на размере провода первичной/вторичной обмотки, которая может быть перегружена в такой ситуации, как короткое замыкание. SCC знает о требованиях к батарее, но не знает об источнике питания, поэтому SCC не остановится на пределе источников, а будет максимизировать зарядный ток своей батареи.

Сообщите мне, если я ошибаюсь. Без реальных испытаний я не могу подтвердить. Так что лучше поучиться у экспертов, прежде чем учиться на собственном опыте

Читайте также: