Лабораторія технічного ентузіаста

PIExpert and TOPSwitch – оповідання про досліди

Даний матеріал пишеться, як нотатник про граблі для себе улюбленого, не несе ніякої наукової цінності для когось, не є еталоном технічної грамотності, правопису, граматики, орфографії, а також прикладом до наслідування, не являється посібником, чи детальним керівництвом по використанню програмного забезпечення та продуктів Power Integrations©. За необхідною інформацією варто звертатись до відповідної літератури, список якої знаходиться в кінці цієї писанини. Більше того методи і досліди розміщенні нижче являються небезпечними для життя, здоров’я та гаманця, тому край не рекомендуються до повторення всім, хто не має відповідних знань та досвіду. Бережіть себе!

Через деякий час радіогубительського колупання в електроніці виникла необхідність в освоєнні імпульсних джерел живлення. За збігом обставин і напрямку інтересів вибір був зроблений на користь мікросхем від Power Integration сімейства TOPSwitch GX. Пікупила зовнішня простота та програма, яка все рахує сама і видає готовий результат. Отож, заспокоївши свою лінь проводити розрахунки та й не знання тих-О розрахунків, взявся творити. «Та не так сталось, як гадалось», бездумне повторення конструкцій було приречене на провал. Довелось послати лінь і піти до гугла за інформацією, серед «тонн» цифрового непотребу, незнання languages, вдалось таки відкопати те що треба: література 1, 2, 3. Спорядившись отриманою кіпою знань було виготовлено і запущено (та ні, не в вікно, а введено в експлуатацію) декілька блоків живлення.

Зовсім скоро назрів іще один блочок, з регулюванням. Детальки ще були, тому й зпинився на м/с TOP249. Маючи на горбі мішок знань, гору досвіду та «пеньки від зубів» в плані ТОР-ів приступив із заплющеними очима до проектування, виготовлення та втілення побажалок.

Далі йдуть пункти на які треба звернути увагу.

Створюємо новий дизайн блоку в програмі

Тут все зрозуміло по картинці, варто підмітити, що використання TL431 дає точніший результат на виході.

Потрібно виділити ту напругу мережі якою користуємося, універсальність призведе до подорожчання блоку: збільшення ємності вхідного фільтра, збільшення кількості витків, підвищення потужності ТОР мікросхеми. Якщо є великі просідання напруги то краще вручну ввести мінімальні та максимальні значення. Далі…

Діалог на картинці пропонує зазначити вихідні параметри нашого живителя, вибирати режим роботи. Імпульсний характер, з моєї точки зору, то є намагання здешевити конструкцію. Повторюючи свій третій блок в режимі з імпульсним навантаженням розрахованої роботи досягти не вдалось. Практика показує, що блоки і так гарно відпрацьовують імпульсні навантаження. Вкладка «Режим работы» буде активна лише з одним виходом, коли додати 2 і більше вибір пропаде. Порогове значення вольтів СС (абр. Constant Current – стабільний струм) це те, яку мінімальну напругу зможе підтримувати блок на максимальному навантаженні, як свідчить досвід, для стабільного струму краще використати додаткову оптопару про що описано в статті Бірюкова С.

Тицяємо «Добавить»

І вказуємо що ми хочемо мати на виході, для себе додав 2 виходи з різними напругами і потужністю, орієнтуючись на можливості (по потужності) мікросхем. Відзначу, що програма напише про перевантаження коли бажання перевищать можливості. У відхиленнях вихідної напруги можна зазначити точність підтримання від 0,1 до 50%. В мене виставлено 50% для можливості регулювання. Забігаючи наперед скажу, що приблизно такі результати можна отримати в реальності по максимальному значенню, щодо мінімального то м/с підтримує достатньо точно для рядового користувача - коливання в межах десятих долей вольта. Гнатись за 0,1% немає сенсу, так як, всі радіоелементи мають свій % відхилень, навіть якщо підібрати прецизійні деталі то трансформатор виготовити з такою точністю буде, скажім, проблематично, а врахувавши всіх паразитів (паразитні індуктивності ємності та опори) обмоток, монтажу, самої плати то і взагалі стане неможливим.

Ок та далее

Галочка на СІ! Готово.

Тут можна вибрати кількість витків, осердя, але краще тицнути ОК та змінити те що треба на схемі.

Не довго думаючи вибираєм перший варіант і вуаля:

Сходу бачимо попередження, при максимальній вхідній напрузі можливий пробій силового транзистора м/с. VUVON_MAX – то є максимальна вхідна напруга, при якій м/с повинна запуститись (запрацювати). VOR – це напруга зворотнього ходу (в нас же зворотньоходовий перетворювач). Для зміни VUVON_MAX дивимось на ліву колонку і шукаєм UV/OV (under voltage/over voltage) тиснемо і підбираєм параметри до зникнення попередження.

В мене вийшло 110, а було 254 у виділеному рядку.

Того самого результату можна досягти вимкнувши захист від перенапруги, тоді схема трохи зміниться, додається VR2 і номінали резисторів контролю напруги змінюються. Краще не вимикати цю функцію.

VOR можна знайти на вкладці «Параметы дизайна», як і багато інших:

Якщо зменшити значення вибране автоматично то зросте струм первинної обмотки і програма напише про це. В даному випадку зміна VOR не впливає на попередження отож залишаємо таким яке є.

В цій вкладці можна змінювати й інші параметри і дивитись на результат змін в цифрах.

Важливим є можливість зміни кількості витків вторинної «головної» обмотки (та до якої під’єднаний зворотній зв’язок), та дізнатись необхідний зазор трансформатора в міліметрах.

Не треба забувати і про КР, бажано розраховувати на найбільш навантажений режим роботи мікросхеми. По замовчуванню він КР= 0,7, при збільшенні до одиниці потрібно буде додати трохи VOR-у та зменшити кількість витків вторинної обмотки.

Схема:

Після вхідного запобіжника і, бажано, до синфазного дроселя, не завадить втикнути варістор, для захисту від перенапруги, а у випадку коли зняли галочку в меню OV – обов’язково.

Номінали елементів можна змінювати вручну, тицьнувши в елемент два рази, тільки змінювати без фанатизму! В більшості змін програма сама перерахує все, та видасть новий результат, що змусить заново вводити попередні корегування, тобто потрібно буде погратись щоб отримати бажаний результат.

Добре, бачимо що у вхідному ЕМІ фільтрі нічого особливого не має, зазвичай він береться із блоку донора, бо окремо запчастини на нього не дуже дешеві, особливо дросель, який можна виготовити на феритовому кілечку, є спеціальні зелені (TDK), є сині (Epcos).

Діодний міст ставимо який є і не забуваєм, що при заряді конденсатора С2 діоди мають витримати не малий струм, ну і напругу мережі мають тримати з запасом.

С2 – слід вибирати з пропорції (десь читав) 1мкФ на 1Вт вихідної потужності. Відповідно 180мкФ буде достатньо для 180Вт.

Далі видно 2 резистори по яким ТОР глядить за вхідною напругою R7-R8. Хоча б один з них має бути вивідним.

А тепер багато писанини про снабер, або коло обмеження рівня викидів трансформатора, RCD-clamper, чи демпфер – елементи R3-R6, C3, VR1, D1.

Тут краще нічого не спрощувати, - чому ?, - та для продовження життя мікросхеми ТОР. Потрібно, також, передбачити можливість відчутного прогріву всіх елементів, С3 не має грітись , тобто лишити достатньо місця для встановлення більш потужніших, або для організації розсіювання тепла менших, все одно місця треба багато.

Нагрів демпферних елементів спричинений, в першу чергу, великою (більшою ніж розрахована) індуктивністю розсіяння первинної обмотки трансформатора, тому варіант перемотати трансформатор, для зменшення тої самої індуктивності розсіювання, не буде поганою ідеєю.

Якщо пам’ять мене не підводить, то перший свій блок на ТОР-і перераховував вручну для збільшення VOR( Uor – в ручних розрахунках), саме через великий нагрів демпфера. Грамотні люди пишуть, що для данного типу перетворювача важливішим є струм в первинній обмотці ніж напруга прикладена до неї, саме тому можна вибрати такий великий діапазон вхідної напруги. Зменшуючи в програмі значення VOR бачимо зростання пікового струму первинної обмотки- Ip, із формули P_S = f_SI_P²L1_S/2 видно, що і значення погашених викидів також зростатає. Додаючи до цього не ідеальну намотку трансформатора отримуємо паразитний кип’ятильник. Тому, повторюсь, потрібно зменшити індуктивність розсіяння, вибрати потужніші деталі, передбачити дотаткове розсіювання тепла, збільшити VOR (Uor).

Далі мова піде про діод D1, його краще вибрати не простим швидким, а супер, ультра швидким (SuperFast, UltraFast). В мене був встановлений FR307, грівся доволі відчутно, на осцилограмі сигналу первинної обмотки були суттєві паразитні коливальні процеси, які показували себе збоєм розгортки і без того капризного осцилографа. (насправді було ще страшніше)

Встановивши суперфаст SF56 (навіть не ультрафаст) картинка стабілізувалась, можна було й роздивитись повний сигнал первинної обмотки, а вихідна напруга раптово стала більшою приблизно на 0,5-1В, що свідчило про кращу ефективність роботи перетворювача.

Добре та не дуже, нагрів не подівся нікуди, а трансформатор перемотувати ннадцятий раз мене не стало, сам же діод не відповідав рекомендованій напрузі в 1000В, а по даташиту лиш 400В, тому для експеримента встановив паралельно той самий FR307 і дивина – грітись перестали обидва. Данний варіант має місце бути лиш у випадку відсутності ~~клепки~~ потрібного діода, який краще вибрати в корпусі ТО-220 (для того щоб вчепити радіатор) і обов’язково суперфаст, або ультрафаст на напругу вольтів у 800. Хоча і SF56 вкупі з FR307 пережив випробування так робити не треба.

Все описане має місце бути коли потужність блока перевалює за 100 ватів. Нагрів проявлявся тільки після суттєвого навантаження виходу.

Трансформатор.

До нього слід приступати після введення всіх попередніх правок. Осердя бажано вибрати побільше (габаритними розмірами) серед можливих пропонованих. Так наприклад для запуску електродвигунця 24В 60Вт, з стартовим струмом 7 і більше амперів, осердя комп’ютерного блоку живлення EI-33, EI-35 буде замало, піковий струм буде вводити ТОР в ~~ступор~~ режим захисту (пульсуючий старт, цокання), а от з осердям Е-42 пуск відбудеться гладко, за рахунок більшого запасу енергії в осерді. Дроти обмотки краще вибрати рекомендовані програмою, діаметром не більше 0,45мм, але де їх взяти таких.. Не одноразово було вибрано 0,55мм, 0,8мм. Паралелити провідники треба з запасом, один-два зайвих від розрахованого не буде тиснути в … , а от у вікно трансформатора може. Чим більше паралельних провідників в обмотці тим менше індуктивність розсіювання, тим ефективніший перетворювач, тим менший нагрів, тим кращий запуск навантажень, для яких треба великий стартовий струм.

Вибираємо осердя подвійним тицянням у трансформатор на схемі.

Ігноруємо попередження про недостатню кількість виводів котушки (шпулі) трансформатора і переходим на вкладку «Конструкция трансформатора». Тут бачимо що і як треба мотати. Програма наївно пропонує в якості вторинної обмотки використати мідну фольгу, ага якраз! Шукаємо в лівій колонці «Вторичные обмотки» та вибираємо наявний дріт, так само робиться і для первинної обмотки, якщо щось не влаштовує.

Дивимось що вийшло, читаємо нижче про технологію намотки, коментарі та деякі параметри трансформатора. Для себе зробив доповнення у вигляді електронної таблиці розрахунку трансформатора описаним в (2) способом. Він зручний для перевірки себе, або для використання осердя не передбаченого програмою, хоча в самій програмі можна додати нове осердя вручну. Також зручно слідкувати за зміною вихідних параметрів при зміні вхідних (ввели, подивились результат, щось змінили знову прикинули, що і куди)

Поки немає складнощів. Складнощі в розділенні обмоток (одна половинка – друга) та фазуванні останніх.

При намотці обмотки потрібно врахувати скільки витків вибраним діаметром дроту поміститься на каркас (шпулю) котушки, бажано щоб помістилось в один шар одна пів-обмотка, дві з яких (кінці однієї пів-обмотки з другою половиною обмотки) потрібно з’єднувати на платі, або на виводі каркасу котушки. З’єднувати обидві половинки у місці фізичного закінчення одної з них не потрібно, інакше неоправданно зросте індуктивність цілої обмотки, ну от в мене прилад показував збільшені в рази цифри від розрахованих, тому, краще закінчення половинки винести на сторону виводів котушки (на сторону початку).

Коли обмотка (пів-обмотка) матиме не один шар, тоді в нас так і вийде, бо мотаємо 2 шари підряд, в одному напрямку не перескакуючи з одного краю котушки на інший, тобто, намотали один шар і там де він закінчився починаємо другий послідовно кладем виток до витка над першим шаром, в тому самому напрямі намотки дроту ( по годинниковій стрілці) але в іншому напрямі відносно котушки, не з краю А (з якого починалась обмотка), а з краю Б де закінчився перший шар ведемо до краю А. Ще раз, напрям намотки не змінюється - за годинниковою стрілкою відносно краю А, шар обмотки закінчуємо з краю Б, не змінюючи напряму годинникової стрілки продовжуємо мотати другий шар поверх першого від краю Б до краю А. Це коли обмотка багатошарова. Коли одношарова, повторюсь, потрібно закінчення на краю котушки Б протягнути до краю А над шаром обмотки, перпендикулярно йому.

Фазування обмоток має закладатись під час намотки трансформатора, беручи до уваги його розміщення на друкованій платі.

В результаті індуктивність може відрізнятись від розрахованої, індуктивність розсіяння може бути більшою, індуктивність первинної обмотки – як меншою, так і більшою. В готових конструкціях індуктивність розсіяння доходила до! 6 мкГн, максимум 5,6мкГн, але точно не більше 6мкГн з огляду на похибку вимірювального приладу. Індуктивність первинної обмотки мала відхилення приблизно 8%- 15% розрахованої. Слід відзначити, що за такої розбіжності параметрів працездатність перетворювача залишається стабільною, відповідно підвищена ймовірність повторення успішних результатів, але такі відхилення то вже максимум! і не в кожному випадку пройде, тому потрібно зменшувати відрив від розрахованого.

Зазор в осерді показується на вкладці «Параметры дизайна» (див.вище), та практично виконати його складно, хіба придбати готове, ага якраз… В більшості випадків він складається з однієї – двох смужок офісного паперу. Сам зазор захищає транс від насичення (коли ферит насичений він стає нагрітим куском глини а не магнітопроводом), полегшує роботу силового ключа м/с (в деяких випадках збільшений зазор дозволяє здійснити безперешкодний старт ТОР-а, але і зменшує ефективність самого перетворювача) та дозволяє в певних межах підстроїти індуктивність обмоток, при чому індуктивність первинної обмотки зменшиться разом із збільшенням зазору, а індуктивність розсіяння навпаки збільшиться. На практиці досягнути насичення треба ще постаратись, та відмовлятись від безпеки не варто, можна навіть зустріти трансформатори на кільцевих феритах, деякі навіть з пропиленим алмазом зазором. То є буфер в якому розсіється надлишкова енергія в аварійних випадках і з більшою ймовірністю збережуться вартісні деталі.

Трансформатор є дивимось вихідні кола, а за одне й зворотній зв’язок.

Випрямні діоди, D3-D4, були замінені на MBR20200. RC – лишились снабери без змін. Обов’язково їх ставити і не думати, вони забезпечать зменшення амплітуди паразитних пульсацій зумовлених ємністю діодів, силою струму протікаючого через них, що в свою чергу продовжить життя діодам.

Фільтруючі конденсатори були замінені номіналом 470мкФ*100В по три на кожний канал. Програма також заявила про необхідне збільшення їх кількості на 17В-виході, але навантаживши блок, помітного нагріву не відчув, хоча й куплялись вони звичайними, але вивчивши даташит було виявлено низький опір, не гірше дорогих LowESR капасіторів. Чим вище навантаження тим дорожчі конденсатори прийдеться ставити у фільтра, інакше будуть грітись і напрацювання на відмову суттєво знизиться, геть до хвилин. Основним є і кількість конденсаторів, чим більша кількість тим краще (закон Ома), і не потрібно тулити один на стопіцот мкФ, сподіваючись на кращу фільтрацію, бо з ним блок і не запуститься. Потрібно ставити більшу кількість, меншої ємності.

Вихідний дросель можна виготовити намотавши декілька витків на повітря- згодиться навіть таке. Варіант з циліндричним феритовим осердям, типу з материнських плат, буде вже кращим, ще кращим варіантом буде кільцеве осердя фільтра, ферит чи розпилене залізо (та ні не розрізане, а трамбований порошок заліза і чогось там іще яке зветься- Iron Powder). Для зменшення пульсацій вихідної напруги аж до використання в медичному обладнанні додатково потрібен синфазний дросель (типу того що на вході) обвішаний з усіх сторін високоякісними плівковими конденсаторами. То інший рівень джерел живлення тому зупинимось на простішому.

С15, С19 фільтрують пульсації після дроселя, їм вже легше, можна поставити трохи дешевші.

В обмотці, випрямлячі, фільтрі, зворотнього зв’язку нічого не змінюємо, так рекомендує вся документація на ТОР-и.

Тепер про коло сигналу зворотнього зв’язку, організоване оптопарою та «електронним стабілітроном» ТL431.

Для початку підберемо наявні номінали резисторів R12, R15, бо програма пропонує 1% їх точності. R13 лишаємо, а R14 берем 1кОм, далі ставимо потенціометр в 5кОм середній контакт якого підключається до VRef TL431.

В схемі обв’язки TL431 елементи підібрані експериментально, методом втику. Номінали резисторів подільника відрізняються від пропонованих програмою. Спочатку вони й були програмними номіналами, потім шляхом вимірювань вихідної напруги та зважаючи на діапазон нормальної роботи ТОР-а змінені на кінцеві. При підключенні регулюємого резистора потрібно обо’язково ставити ще два додаткових по 1кОм, зверху та знизу, що дасть безпечне регулювання без виходу з ладу TL431 та всієї схеми. Далі, під час вимірювань, було встановлено нижню та верхню межу регулювання, так, обертаючи вісь потенціометра ТОР починав адекватно працювати з номіналу в 2 кОм (нижній) видаючи близько 10В по лінії 17В, верх регулювання став на 5кОм-ах, після якого ТОР ставав ~~в позу~~ в режим захисту подаючи пробні, короткотривалі пачки імпульсів з частотою близько 1Гц (та ні, частота імпульсів 132кГц, а частота пачок цих імпульсів 1Гц) , при цьому на виході 17В встановлювалась напруга 26В. Ціль досягнуто, регулювання в межах майже 50% (що і казала нам програма) виконано. Під час навантаження каналу 17В вимірювання струму показало короткочасне максимальне значення в 15А, після чого м/с переходить в режим теплового захисту (не досконале охолодження і велика індуктивність розсіювання, але ж 255Вт для ТОР249!!! ). Тут треба зауважити, що джерело розраховувалось на роботу одного з каналів (виходів), тобто коли працює 17В то на лінії 34В немає навантаження.
Другий вихід 34В почав просити бубна. Так, при навантаженні в пару амперів регулювання було стрибкоподібним, з’явились суттєві провали в плавності регулювання, а от без навантаження напруга регулювалась від, приблизно, 18В і до 46-48В, чого було цілком достатньо. При регулюванні напруги під навантаженням проявились сторонні звуки, типу скаженого трутня, які навели на думку про паразитний коливальний процес в колі зворотнього зв’язку. Методом наукового ~~тицяння~~ перебору компонентів стало відомо причину, нею виявився конденсатор С20, після демонтажу якого трутень зник, але з’явились шорохи, немов повторюючі шурхіт обертання повзунка потенціометра. Підбиранням ємності вдалося знайти компроміс, при меншій ємності повертається трутень та провали, при більшій шорохи стають гучнішими, також було вирішено паралельно плівковому конденсатору 1,5мкФ, лишити кераміку в 0,1мкФ.

Значить все розгледіли, запчастини підібрані, плата виготовлена та вже й повністю змонтована, тоді підемо покроково проводити запуск.

Найкраще для запуску підійде лабораторний блок живлення, з стабілізацією струму і напруги. Обмеження струму на ньому потрібно встановити мінімальне, в моєму воно 10-15мА. Напругу встановимо, та ні, не встановимо, краще напругу плавно піднімати десь з вольт 5, в мене екземпляр ТОР подавав ознаки життя вже з 13В.

Першим кроком потрібно замкнути (червона лінія) вивід L мікросхеми ТОР на землю (капнути зайвого припою), цим самим буде відключено контроль вхідної напруги для запуску мікросхеми. Далі чіпляємо осцилограф на ключ м/с, крокодил щупа на мінус, сам щуп на вивід D м/с ТОР, або на контакт 4 первинної обмотки (синє коло номер 1). Підключаємо до лабораторного блока, дивимось на екран осцилографа та підіймаємо вхідну напругу. Коли напруга буде вищою за 25В, а сигналів на осцилографі немає, треба шукати помилку.

В розлягадаємому випадку було достатньо близько 24В для отримання стійкого сигналу, так були імпульси і при 15В можливо й нижче, але то були пачки стартових імпульсів, а при 24В живлення схеми напруги зворотнього зв’язку стало достатньо для повноцінного запуску ТОР( просто варіант, можна працювати і при пачках імпульсів).
Добре, сигнал є повний, чи пачками - не суть, струм споживання може зрости до сотні другої міліампер (в данному випадку для запуску 300мА в імпульсі), та ні в якому разі аж до ампера і більше, бо тоді явно щось не те. Далі, струм в нормі сигнал в нормі, напруга 24В, накручуємо напругу живлення і дивимось на амплітуду сигналу, в разі нормальної роботи вона буде пропорційно рости, мені вдавалось накрутити до 49В (максимум лабораторника). Коли ж амплітуда не росте мацаємо елементи на предмет нагрівання, першими будуть грітись снабера первиної обмотки, ТОР, якщо первинна обмотка не вірно виконана, то й вона буде грітись, але ТОР буде швидше. Шукаємо коротке замикання, помилковий (не справний) елемент та повторюємо процедуру знову.
Тепер будемо дивитись фазування обмоток трансформатору. Щуп осцилографа тицяєм в синє коло №2 (шостий контакт обмотки зміщення), крокодил лишаємо на місці. Імпульси мають бути подібними до імпульсів первинної обмотки.

Справа в тому, що трансформатор перевертає фазу сигналу первинної обмотки на 180°, за рахунок віддавання накопленої в собі енергії (коли ключ відкритий, енергія накопичується) у вторинні обмотки на зворотньому ході ( коли колюч закритий), саме тому наші вторинні обмотки мають початок обернений до первинної. Так і виходить з імпульсами, вони всі мають дивитись «в гору» на екрані коли міряємо відносно мінуса, як первинну так і вторинні обмотки. Далі так само перевіряємо фазування вихідних сигналів відносно мінуса!

Далі можна підняти напругу лабораторного джерела до скільки він дозволить і коли ТОР перейде в робочий режим, попробувати навантажити вихід.

Прослідкувати ще раз за нагріванням елементів подивитись на імпульси первинної обмотки. Було таке, що неправильно намотана первинна обмотка починала псувати сигнал з підняттям напруги живлення, причина в збільшенні енергії накопичуваної тр-ом, залишки якої потрібно знешкоджувати снабером. В вірному варіанті виконання буде збільшуватись колиханка після імпульсу, в не вірному буде страшний шум сигналу.

От і дійшли до моменту істини, якщо всі вимірювання та перевірки були вдалі, можна вчепити послідовно лампочку на 220В (а можна й не чіпляти все ж зроблено вірно «правильно собраная схема не требует настройки» © журнал Радио), зняти сомплю припою між виводом L і мінусом, та вмикати в мережу 220В!!.

Вихід з ладу м/с ТОР цілком можливий, декілька визначних причин будуть наведені нижче для спрощення пошуку власних помилок.

В перший пуск ТОР віддає кінці, якщо лампочка підключена то разом із її спалахом, хоча то й помітити не можна бо лампа спалахує під час початкового заряду конденсатора фільтра 310В. ТОР може заграти видатного класика БАХА, а може й не заграти. Причина, повторюсь, коли м/с виходить з ладу в перший пуск від мережі, криється в снабері, КОроткому ЗамиканнІ (ага козі) в первинній обмотці, відсутності феритового осердя котушок тр-ра (і таке може бути), або в зовсім нікудишній намотці первинної обмотки. Через снабер може вилетіти у випадку малого опору, в одиниці- десятки омів, резисторів R3-R5, пробою з подальшим внутрішнім закороченням плівкового конденсатору С3. Адекватної роботи не слід очікувати і з двуханодним VR1, чи заміні його діодом, має бути тільки з одним анодом, напругою від 150 до 220В (такий розбіг не гарантує нормальної роботи, та має місце бути).

Якщо згорить R6 ключ запросто проб’ється індуктивним викидом обмотки, те саме й при обриві VD1. Теоретично при короткому замиканні в VD1, катастрофи не має бути, але випадки бувають різні.

Гарантований вихід із ладу ТОР-а має місце при подачі вхідної напруги 310В на вхід С м/с.

Причинами цокання (коли шим контролер подає тестові пачки імпульсів і не може запуститись), можуть бути коза у вихідних колах, відсутність сигналу зворотнього зв’язку, або вихід за межі робочого рівня, який має знаходитись в межах 4,8-5,8В на виводі С м/с. Коли ж блок в холосту запускається, а з навантаженим виходом лише намагається запуститись, варто перевірити саме навантаження, можливо його потужність виходить за межі допустимого в данному дизайні схеми. Перевіривши навантаження і розрахунок потужності, слід визначити межу максимального навантаження для зібраної схеми. Буває ТОР не вивозить струму старту з навантаженням, а в увімкненому стані відпрацьовує його, також, є велика ймовірність відпрацювання ТОР-ом плавного збільшення навантаження і навіть вище розрахованого. Визначивши можливі недоліки схеми ( малий габарит тр-ра, зменшена площа поперечного перерізу первинної обмотки, надвелике навантаження), і способи їх усунення продовжуємо ганяти блок на різних навантаженнях відслідковуючи вихідні параметри. В нерегульованих варіантах використання в схемі формування сигналу зворотнього зв’язку простого стабілітрона, призведе (з великою вірогідністю) до температурного дрейфу вихідної напруги на 1-2В, за рахунок не досконалості самого стабілітрону. З TL431 вихідна напруга тримається в межах десятих долей вольта, як на холосту так і навантаженням, навіть при під’єднанні максимально допустимого навантаження різниця не має перевищити 1-2В про що програма й повідомляє на початку розрахунків. Отих 5% чи 10% нерівномірності, гадаю, можна побачити змінюючи вхідну напругу, в цих самих відсотках.

Маленька хитрість залишилась на останок, вона стосується випадку коли розрахований дизайн не може стартонути розраховане навантаження. Справедливою вона буде для пуску двигунів з великим стартовим струмом, суттєвого резистивного навантаження, але тільки у випадку правильно зібраного, налаштованого, із 100% перевіреною працездатністю пристрою, і особливо у випадку коли плавно збільшуючи навантаження до максимуму блочок його відпрацьовує, от тільки стартувати з ним (з максимальним розрахованим) ніяк не може. Хитрість полягає в двох способах: один з яких це ввести додатковий оптрон для переводу режиму відпрацювання зворотнього зв’язку по струму (струм великий - оптрон відкривається, зменшується – закривається в той же час відкривається рідний оптрон, забезпечуючи постійних сигнал); другий спосіб полягає у збільшенні часу затримки увімкнення, за який ТОР визначає несправність (перевантаження струмом), час задається ланцюжком R9, C5 і становить 125мс при 47мкФ С5-го, збільшення С5, але не більше ніж в 2 рази, приведе до пуску з довшою затримкою, яка дозволить навантаженню розкочегаритись, а в разі інших випадків (коли блок не перевірений) до походу за новим шим контролером.

Інформація:

1. Обратноходовые преобразователи. Дмитрий Макашов. (с) 2005, 2006

2. Сетевые обратноходовые источники питания на микросхемах серии TOP22х. С. Бирюков «Схемотехника» №7-9, 2002

3. Проектирование импульсных источников питания на базе интегральных микросхем фирмы Power Integrations. Алексей Арбузов, Геннадий Бандура. Силовая электроника №2,2004

4. Сайт виробника https://www.power.com/

5. Технічна інформація https://ac-dc.power.com/products/product-archive/topswitch-gx/