Sg3525an в сварочном инверторе

Обновлено: 04.05.2024

В статье пойдет речь о контроллере SG3525A – одном из серии управляемых напряжением ШИМ контроллеров с фиксированной частотой преобразования, специально спроектированных для построения любых типов импульсных источников питания и позволяющих до минимума сократить число необходимых внешних компонентов.

Это стало возможным благодаря наличию встроенного опорного источника питания (+5,1 В ±1%) – вывод 16, возможности управления частотой работы внешней RC-цепью – вывод 6 Rт и вывод 5 Ст, длительностью интервала «мертвого» времени – одним внешним резистором между выводами 5 Ст и 7 DISCHARGE, длительностью времени плавного старта – одним внешним конденсатором (вывод 8 SOFT-START), встроенным драйверам (±200 мА) для управления внешними силовыми транзисторами или внешним маломощным трансформатором. Помимо всего вышеуказанного, в ИС предусмотрена возможность синхронизации нескольких источников от одного внешнего тактового сигнала (вывод 3 SYNC) и защиты по току внешних силовых транзисторов (вывод 10 SHUTDOWN).

SG3525 PDF

В общем, хоть эта микросхема и не нова, но ее структура позволяет реализовывать различные схемы преобразователей со многими дополнительными опциями. Такими как: стабилизация выходного напряжения, защита по току мощных ключевых транзисторов, защита от перенапряжения, отключение преобразователя при достижении минимального напряжения питания. Правда, диапазон регулировки ШИМ у нее только 50%.

Эта микросхема входит в модуль управления мощными полевыми транзисторами КМОП структуры в преобразователе напряжения, показанном на фото 1.

Купить модуль управления

Для того чтобы разобраться в работе данного модуля, для дальнейшего его использования, пришлось срисовать принципиальную электрическую схему прямо с печатной платы. Обращаю ваше внимание на то, что нумерация электронных компонентов на схеме и нумерация их на оригинальной плате не совпадают.

Назначения элементов и работа схемы

Начнем с конденсатора С1, резисторов R5 и R6 – это элементы, от величин которых зависит рабочая частота контроллера, которую можно регулировать естественно с помощь триммера R5. C3 – от величины этого конденсатора зависит время плавного запуска схемы. От величины резистора R4 зависит длительность интервала «мертвого» времени. Выводы 1 и 2 микросхемы DA1, это входы усилителя ошибки. Так как данный модуль управления предназначен для работы в составе довольно таки мощного преобразователя, по всей вероятности на данном усилителе собрана схема мягкого запуска. Т.е. при включении схемы, в первый момент времени длительность выходных импульсов управления мощными ключами минимальная. По мере заряда конденсатора С2 их длительность увеличивается до нужной величины. Конденсаторы С5 и С6, по всей видимости фильтрующие. На биполярных транзисторах VT2… VT5 собраны дополнительные ключи для управления затворами мощных КМОП транзисторов.

На микросхеме DA4 собрана схема защиты мощных транзисторов от превышения допустимого тока. Схема питается от отдельного микросхемного стабилизатора напряжения DA3. Обратите внимание, что общий провод схемы защиты соединен с «землей» через контакт 8 разъема и датчик тока – шунт. С контакта 8 разъема едет провод на истоки мощных транзисторов. Таким образом, сигнал с шунта через резистор R23 подается на инвертирующий вход операционного усилителя DA4.2. А нижний конец шунта через «земляной» провод через резистор R22 подается на не инвертирующий вход данного ОУ. Коэффициент усиления напряжения шунта регулируют при помощи резистора обратной связи R21 и в общем случае он равен отношению R21/R23. С помощью этого резистора регулируют и уровень тока отсечки схемы защиты. На DA4.1 собран компаратор напряжений. Опорное напряжение с резистивного делителя R18,R19 подается на инвертирующий вход ОУ, вывод 6 DA4.1. На не инвертирующий вход подается усиленное напряжение с датчика тока – шунта. Диод VD2 в схеме компаратора устраняет эффект дребезга выходного напряжения, когда синфазные сигналы на его входе находятся в зоне равенства. В нормальном режиме работы преобразователя усиленное напряжение сигнала с шунта должно быть всегда меньше опорного напряжения на выводе 6 мс DA4.1. Увеличение тока через КМОП транзисторы повлечет за собой увеличение напряжения на выводе 5 мс DA4.1 и как только оно превысит опорное напряжение, компаратор включится и на его выходе появится напряжение примерно равное напряжению его питания, т.е. +5В. Это напряжение через разделительный диод VD1 поступит на вход SHUTDOWN (выключение) — вывод 10 мс DA1.

В схеме есть еще одна защита, схема которой реализована на оптотранзисторе U1, который подключается через разъем и маломощном тиристоре VS1. Какой будет эта защита решать вам. Допустим, преобразователь перешел в аварийный режим, отработала определенная схема защиты. Открылся транзистор оптрона и через его переход коллектор-эмиттер, на управляющий электрод тиристора VS1 поступило открывающее напряжение. Тиристор открылся и уже чрез его и резистор R13 со стабилизатора DA2 вывод 3 подается напряжение на вход «выключение» — вывод 10 мс DA1. При этом на выводах 11 и 14 мс DA1 возникает низкий уровень напряжения. Транзисторные ключи выключаются. Похоже все понятно.

Рисунок печатной платы я делал в программе Lay6.

Я этот модуль приобрел, наверное, год назад, да так руки до него и не достали. И я, думаю, вам быстрее пригодится эта информация. Если найдете ошибки, то комментируйте. Всякое бывает. Успехов. К.В.Ю.

В настоящее время существует огромное количество различных микросхем, или микрочипов, которые используются в самых различных блоках питания аппаратуры. Если говорить обобщенно, интегральная микросхема представляет собой пластмассовый прямоугольник с гибкими выходами, внутри которого находится вся «умная начинка».

uc3843 — описание, принцип работы, схема включения

Основным принципом работы можно назвать применение вместе с uc3843 МОП транзистора. Это объясняется тем фактом, что мощность выходного каскада uc3843 незначительная. Поскольку амплитуда выходного сигнала может достигать напряжения питания МС, в качестве ключа используют МОП-транзистор.

Схема включения uc3843 приведена на рисунке.

Рисунок 1. Схема включения uc3843

uc3842 — описание, принцип работы, схема включения

uc3842 является широтно-импульсным контроллером, который применяется в основном, в преобразователях постоянного напряжения. Очень часто uc3842 используют в блоках питания различной аппаратуры. Подобный элемент можно встретить в «начинке» современных телевизоров и компьютерных мониторов.

Микросхема uc3842 имеет восемь выводов, каждый из которых выполняет свое предназначение:

на первый подается напряжение;
второй нужен для создания обратной связи;
в случае подачи на третий вывод напряжения более 1В, на выходе МС не будет никаких импульсов;
четвертый — место подключение переменного резистора;
пятый — общий;
шестой служит для снятия ШИМ-импульсов;
седьмой необходим для подключения питания от 16 до 34В, в нем срабатывает защита от перенапряжения;
восьмой подключается специальное устройство, которое стабилизирует частоту импульсов.

Типовая схема включения микрочипа uc3842 представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Типовая схема включения uc3842

ka3525a — описание, принцип работы, схема включения

ka3525a — это импульсные стабилизаторы напряжения от производителя Fairchild. Он позволяет обеспечить внутренний мягкий старт, контроль времени. Схема включения отображена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема подключения микрочипа ka3525a

uc3845 — описание, принцип работы, схема включения

uc3845 — это универсальный микрочип для однотактных преобразователей напряжения. Используется в прямо- и обратноходовых преобразователях. Работает в режиме реле и полноценного ШИМ стабилизатора напряжения с ограничениями по току. Во время перегрузки микрочип переходит в режим стабилизации тока. Чтобы обеспечить стабилизацию напряжения, необходимы дополнительные резисторы и транзистор.

Принцип работы ШИМ uc3845 основан на контроле среднего значения выходного напряжения и максимального значения тока. Если уменьшается нагрузка, выходное напряжение увеличивается. Амплитуда на токоизмерительном резисторе уменьшается, длительность импульса уменьшается до восстановления баланса между напряжением и током.

Схема включения микросхемы (8 выводов) uc3845 отображена на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема включения микрочипа uc3845

sg3525 — описание, принцип работы, схема включения

Схема подключения видна на рисунке 5.

Рисунок 5. Схема подключения ШИМ sg3525

uc3844 — описание, принцип работы, схема включения

Микросхема uc3844 широко распространена в импульсных блоках питания компьютерной и различной бытовой техники. uc3844 используется для управления полевым ключевым транзистором в схемах ИБП.

Микрочипы uc3844 разработаны специально для DC-DC преобразователей, поскольку преобразовывают постоянное напряжение одной величины в постоянное напряжение другой величины.

Если напряжение питания в норме, на выводе 8 появляется напряжение +5В, которое приводит в запуск генератор OSC.

Производством чипов uc3844 занимаются фирмы UNITRODE, ST и TEXAS INSTRUMENTS.

Схема включения отображена на рисунке 6.

Рисунок 6. Схема включения микрочипа uc3844

uc3846 — описание, принцип работы, схема включения

ШИМ контроллер uc3846 имеет 16 выводов. Основные принципы работы можно обозначить тезисами:

Основная схема включения микрочипа uc3846 представлена на рисунке 7.

Рисунок 7. Схема включения микрочипа uc3846

Sg3525 описание на русском

Sg3525an в сварочном инверторе

Хочу предоставить испытанную в работе схему на ШИМ-контроллере SG3525(КА3525). Seriyvolk давно уже посмеивается: «Сколько уже можно юзать этот тупой драйвер IR2153»
Цель создания этой схемы: минимальная себестоимость и легкость в повторении. SG3525 не дорогая и распространенная микросхема, не такая требовательная к разводке, как к примеру IR2153. и не такая капризная как US3825.
SG3525 почти то же самое(на мой взгляд) что и TL494, ну малость продвинутей. И как говорит Slabovik: нужно использовать все ее возможности.

Хочу сказать пару слов о главном:
А главный советчик, консультант и ОТК – Seriyvolk.
Так же огромная помощь в подробных разъяснениях и расчетах – Slabovik.
Ну а я, всего лишь нарисовал схему, печатку и собрал в железе.

Так как в дальнейшей разработке этой схемы будет применена триггерная защита, а не икалка, то для питания микры будет использоваться 50Гц трансформатор или испытанная в работе дежурка на биполяре MJE13003, по схеме Старичка. Питание на биполяре хоть и дешевле(даже бесплатно, все из подручной комплектухи убитых БП) по сравнению с трансом, но хлопотнее.

Вот сама схема и БП в сборе:

Очень понравился в этом БП мягкий пуск, не сравнить как на IR2153. когда включаешь под нагрузкой, то аж дроссели дергаются. Так же уверенно срабатывает защита КЗ. А в дальнейшем продвижении, можно и стабилизацию прикрутить.

Наилучшие результаты ТГР на зеленых колечках. Расчет ТГР:

Варианты дальнейшего продвижения схемы. Схема дежурки:

Защита с подстроечником:

Ну и пару фоток для тех кто собирает не по схеме, а по картинкам :

В архиве ПП в формате layout и схема в полном размере.

Вложения:

Схема+ПП..rar [927.24 KiB]
Скачиваний: 21757

Отличная тема! Аккуратность исполнения блока просто поражает Спасибо, Сергеj!

Все, у кого самые совершенные блоки на IR2153 уже работают, переезжаем в эту тему Вопросов будет много.

Серега Отличная работа.Многим на зависть.SG гораздо умней обычного драйвера.
ПП сделаны в совершенстве.
Сделано качественней чем заводское изготовление.
Трансик на подпитку сетевой понравился.

_________________
Фаза есть - ума не надо!

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Отличная работа! Мне интересно, почему выходные дроссели стоят только по плюсу и земле выходного напряжения? А еще поговаривали, что для УНЧ предпочтительней обмотка со средним выводом и четыре выпрямительных диода, нежели два двухполупериодных выпрямителя. Хотя для других целей может это и не важно.

Компэл стал дистрибьютором компании POWER FLASH, производящей широкий спектр популярных батареек. POWER FLASH производит солевые и щелочные (алкалиновые) цилиндрические батарейки, а также серию литий-диоксидмарганцевых батареек. POWER FLASH выступает OEM-производителем для крупных японских и европейских производителей батареек. Батарейки POWER FLASH предназначены для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного.

Приглашаем 22 сентября на онлайн-экскурсию, посвященную производству батареек CR123 на фабрике FANSO EVE. Экскурсия онлайн – это новый формат общения с FANSO EVE, который отлично себя зарекомендовал. У зрителей есть уникальная возможность в реальном времени оказаться на крупнейшем производстве литиевый батарей в Китае и задать свои вопросы представителям бренда, управляющим производством FANSO.

Ребята, огромное спасибо за хорошие отзывы. Хочу и я сказать пару слов о работе этого ИИП. Сказать что БП работает хорошо, это не сказать ничего абсолютно. Собирал я много различных БП, в основном работают все. Но этот -песня, работает как швейцарские часы. Сегодня этот БП питал целый день один канал усилителя 400 Ватт, почти весь день на всю громкость(усь тоже проходил испытания) Градусов 40-45 была температура радиатора и чуть теплее был трансформатор. При максимальной громкости, падение напряжения на пиках по 3 вольта в плече. БП работал абсолютно без напряга.

Все эксперименты проводились на тестовой плате, после чего был собран на чистовую этот БП. Все собрано по печатке в архиве. никаких настроек не делал. только ради интереса ткнул щупом на затворы, сток/исток и замерял частоту -все красиво и в норме.
В общем, блоком питания я доволен вполне. Прелесть его работы на словах не объяснишь. только повторивший эту схему сможет убедится в устойчивости его работы.
Серый волк, спасибо тебе. Наш БП наилучший из всех что я собирал до этого.
Та что там еще можно говорить, в первом посту я написал тех кто контролировали весь процесс тестирования. Думаю этим все сказано. Все вы их прекрасно знаете, так что сомнений в чудесной работе этого БП быть не может.
Собирайте, результатом будете только довольны.

Конечно знаем Хочется также еще раз поблагодарить Старичка, который сделал возможным расчет трансформатора с баночкой колы в руке
А вот и вопросы.
Я как раз недавно начал читать про управление транзисторами с помощью ТГР. Информация в разных источниках не всегда сходится. Правильно ли я понимаю, что на частоте 50 кГц будет удовлетворительно работать и советское кольцо М2000НМ1? Есть и Epcos T38, проницаемостью 10.000, думаю, также сгодится? Вот зелёных колец пока нету (блин).
Подозреваю, что через некоторое время мы соберем и обкатаем данный БП, и нам захочется киловаттной мощи В связи с этим интересно, сколько затворов может "тягать" данный ТГР?
Сергей, никак не пойму по фото, как намотан ТГР. Вижу только витки, скорее всего, вторичных обмоток, намотанных витой парой. А где намотана первичная?
На платке контроллера имеются конденсаторы по 22 мкФ. Не нашел их на схеме. Что это за конденсаторы?

Последний раз редактировалось mike000 Вс май 11, 2014 21:48:47, всего редактировалось 1 раз.

Правильно ли я понимаю, что на частоте 50 кГц будет удовлетворительно работать и советское кольцо М2000НМ1? Есть и Epcos T38, проницаемостью 2200, думаю, также сгодится? Вот зелёных колец пока нету (блин).
Подозреваю, что через некоторое время мы соберем и обкатаем данный БП, и нам захочется киловаттной мощи В связи с этим интересно, сколько затворов может "тягать" данный ТГР?
Сергей, никак не пойму по фото, как намотан ТГР. Вижу только витки, скорее всего, вторичных обмоток, намотанных витой парой. А где намотана первичная?
На платке контроллера имеются конденсаторы по 22 мкФ. Не нашел их на схеме. Что это за конденсаторы?

1. Советское кольцо М2200 пойдет, но с проницаемостью не меньше 2000.
2. ТГР намотан тремя проводами МГТФ, скрученных дрелью. Одинаковое количество витков во всех обмотках.
3. Схема на 2 пары ключей уже есть, в железе не проверял, так что выкладывать здесь не буду. Но Seriyvolk дал добро на работоспособность. У кого будет желание рисовать ПП, схему скину в личку.
4. Дополнительные конденсаторы 22мкф стоят в питании микры. Не знаю как правильно выразится, наверно для компенсации емкости проводников.

Серега ты наверное Компьютерную Свалку ограбил,ресурс у тебя хороший с трансами проблем вижу нет.

По этому Ип.Серега Ты ему краш тест устраивал по защите и вобще какой предел мощности.Токовая Отсечка когда срабатывает.
Какой порог.

Так вот где Серёга подевался! Всё этот БП до ума доводил. Ну что-ж, грандиозная работа, мои искренние поздравления! (Не знал, что ты платы на заводе заказывать стал )

Это так сделана развязка по питанию силовой и сигнальной части контроллера. Работать то оно скорее всего и без этой развязки будет нормально, но это "правило хорошего тона" в силовой схемотехнике. Раз контроллер допускает раздельное питание его силовой и сигнальной части - лучше это использовать, тем более, когда дело дойдёт до стабилизированного БП.

Да, написано там хорошо, но калькулятор имеет некоторую специфику, и новичкам лучше пользоваться примером расчёта, приведённым в первом посте Сергеем.

Отличный выбор для ТГР! Практически самый лучший. И если это колечко реально Т38, то проницаемость его будет в районе 10000, а никак не около 2000. Советские кольца 2000нм работают в этом качестве, но хорошего результата добиться с ними очень и очень сложно, если вообще возможно. То же зелёное колечко из входного синфазного фильтра компового БП легко даст фору по качеству сигнала советскому ферриту.

_________________
Прибор, защищённый предохранителем, сгорает первым, защитив предохранитель. Закон Мерфи.

Читайте также: