Как проверить шим tny280pn

В связи с широким распространением импульсных блоков питания, в различной технике, требуется в случае поломки, уметь самостоятельно выполнять их ремонт. Все это, начиная от маломощных зарядных для смартфона, со стабилизацией напряжения, блоков питания цифровых приставок, ЖК и LED ТВ и мониторов, до тех же самых мощных компьютерных блоков питания, формата ATX, простейшие случаи ремонта которых, мы уже рассматривали ранее, это все будут импульсные блоки питания.

Фото — импульсный блок питания

Также ранее было сказано, что нам для проведения большинства измерений, бывает достаточно обычного цифрового мультиметра. Но здесь есть один важный нюанс: при проверке, например измеряя сопротивление, либо в режиме звуковой прозвонки, мы можем определить только условно не рабочую деталь, по низкому сопротивлению, между ее ножками. Обычно оно составляет где-то от нуля, до 40-50 Ом, либо обрыв, но тогда для этого нужно знать, какое сопротивление должно быть, между ножками у рабочей детали, что не всегда есть возможность проверить. Но в случае проверки работоспособности ШИМ контроллера, этого обычно бывает недостаточно. Нужен либо осциллограф, либо определение его работоспособности, по косвенным признакам.

Мультиметр дешёвый DT

Сопротивление между ножками может быть и выше этих пределов, а микросхема на деле, может быть нерабочая. Но недавно столкнулся с таким случаем: разъем шлейфа питания, идущий с блока питания на скалер, сверху имел доступ для измерения только к верхнему, из двух рядов контактов на разъеме, нижний был скрыт корпусом, и доступ к нему имелся только с обратной стороны платы, что сильно затрудняет ремонт. Даже простое измерение напряжения на разъемах, в такой ситуации, бывает затруднено. Требуется второй человек, который согласится держать плату, на разъеме которой, ты будешь проводить измерения напряжения на выводах, с обратной стороны платы, причем часть деталей там, находится под сетевым напряжением, а сама плата находится на весу. Это не всегда возможно, часто люди, которых просишь подержать плату, просто боятся брать ее в руки, особенно если это платы питания, с одной стороны они правильно делают, меры предосторожности с не подготовленным персоналом, всегда должны быть более строгими.

ШИМ контроллер — микросхема

Так как же быть? Как можно быстро и без заморочек, условно проверить работу ШИМ контроллера, а если быть более точным, цепей питания, а одновременно и импульсного трансформатора, повышающего трансформатора, питающего лампы подсветки? А очень просто. Недавно нашел один интересный способ на Ю-тубе, для мастеров, автор очень доступно объяснял все. Начну издалека.

Что есть, упрощенно говоря, обычный трансформатор? Это две, или более обмоток, на одном сердечнике. Но здесь есть один нюанс, которым мы и воспользуемся, сердечник, как и сами обмотки, в теории могут быть раздельными, и просто находиться рядом, близко друг от друга. Параметры при этом сильно ухудшатся, но для наших целей, этого будет более чем достаточно. Так вот, вокруг каждого трансформатора, или дросселя, со значительным количеством витков, после включения питания схемы, присутствует магнитное поле, и оно тем больше, чем больше витков у обмотки трансформатора, или дросселя. Что же будет, если мы к обмотке трансформатора или дросселя, включенного в сеть устройства, поднесем другой дроссель, например с индуктивностью 470 мкГн, а нам для нашего пробника нужен именно такой, нагруженный светодиодом? Например такой, как на фото ниже:

Пробник для проверки импульсных бп

Другими словами, магнитное поле дросселя или трансформатора, будет пронизывать у нас, витки нашего дросселя, и на выводах его появится напряжение, которое можно будет использовать, в нашем случае, для индикации работоспособности схемы блока питания. Подносить пробник разумеется, нужно как можно ближе к проверяемой детали, и дросселем вниз. Как выглядят детали на плате, к которым нужно подносить наш пробник?

На плате обведены импульсный трансформатор красным, и трансформатор ламп подсветки зеленым. Если схема работает исправно, при поднесении пробника к ним, должен загореться светодиод. Это означает что питание на нашу, образно говоря проверяемую индуктивность, поступает. Разберем на практике. Если выходной транзистор пробит, не будет работать импульсный трансформатор.

Схема импульсного блока питания

На схеме снова выделено красным. Если пробит диод Шоттки, на выходе, после трансформатора, не будет индикации на дросселе фильтра. Но здесь есть один нюанс, если у дросселя на плате, небольшое количество витков, свечение будет либо еле заметным, либо вообще будет отсутствовать. Аналогично, если пробиты, например транзисторные ключи, или диодные сборки, через которые приходит питание на повышающий трансформатор, для ламп подсветки, LCD монитора или телевизора, не будет индикации при проверке на этом трансформаторе.

Фото дроссель для пробника

Стоимость данного дросселя в радиомагазине всего 30 рублей, также иногда они встречаются в блоках питания ATX, обычного светодиода, в стеклянной колбе 5 рублей. В результате мы имеем, простой, дешевый, и очень полезный при ремонтах прибор, который позволяет провести предварительную диагностику, импульсного блока питания, в течение буквально одной минуты. Условно говоря, данным пробником можно проверить, наличие напряжения на всех деталях, представленных на следующем фото.

Дросселя и трансформаторы

Я пользуюсь данным пробником пока всего 3-4 дня, но уже считаю, что могу рекомендовать его к использованию, всем начинающим радиолюбителям – ремонтникам, пока еще не имеющим, в своей домашней мастерской, осциллографа. Также этот пробник, может быть полезен тем, кто чинит электронную технику на выездах. Всем удачных ремонтов — AKV.

Практический ремонт блока питания D-Link JTA0302D-E (5В*2А).

Давно созрела идея сделать методическое пособие по ремонту блоков питания выполненных на ШИМ контроллере UC384X. Пока только делаем наработки, которые должны собраться в единый материал. Сразу оговорюсь, сами мы по такой методике блоки питания на 384Х не ремонтируем, слишком долго, и в большинстве своем при ремонте больше полагаемся на интуицию и опыт. Но столкнувшись с неизвестной дрыгалкой (так мы называем ШИМ контроллер) работаем именно по этой методике.

Ремонт №1.

Начнем ремонт со схемы

Рис. Схема блока питания D-Link

1. Самая первичная диагностика. Замеряем входное сопротивление со стороны входа и выхода. В обоих случаях не должно быть короткого замыкания. В нашем случае короткого замыкания нет и сопротивление входа выхода в пределах нормы. Входное сопротивление мы измеряем для того, что бы знать, есть смысл включать в розетку еще не разобранный блок питания. Если входное сопротивление слишком мало в пределах 50-1000 Ом, желательно сразу разбирать и смотреть, что могло выйти из строя. Выходное сопротивление следует измерять на предмет короткого замыкания, следует отметить у блока питания на выходе стоят конденсаторы. При проверке есть шанс – прибор покажет короткое замыкание, однако через небольшой промежуток времени короткое замыкание исчезнет — конденсатор зарядится. Если же короткое замыкание не пропадает, возможно проблема в выходном проводе или подкорачивает в штекере. В нашем случае входное сопротивление колеблется от 600кОм до 1,5мОм (в зависмости от степени заряда конденсатора С1(22мкФ*400В), на выходе нет короткого замыкания.
   

   Важное замечание. Замерять входное сопротивление настоятельно рекомендуется, еще по одной причине. Рано или поздно по входному сопротивлению вы будете понимать живой или битый конденсатор на выходе первичного выпрямителя.

2. Диагностическое включение. Первичная диагностика по сопротивлению показала входное сопротивление больше 600 кОм – это говорит о том, что блок питания можно включать в сеть.
   

Важное замечание если есть хоть малейшее подозрение, что в первичной цепи блока питания есть дефект, рекомендуется включать на лампу накаливания 220В. Пример подключения на лампу. При таком включении при коротком замыкании в первичной цепи блока питания, у Вас не вышибет автоматик, а просто лампочка загорится во весь накал.

Рис. Подключение ремонтируемого блока питания на лампу накаливания 220В.

На включенном в сеть блоке питания замеряем выходное напряжение. В нашем случае выходного напряжение 0в, то есть блок питания вообще не включается.

Разбираем и делаем визуальный осмотр. По опыту хочется сказать, 50% всех ремонтов, делаются за счет замены неисправных деталей выявленных при визуальном осмотре. Для визуального осмотра Вам понадобится мощный источник света и увеличительное стекло (лупа). Для беглого осмотра достаточно каски (ремешок на голову на котором закреплены увеличительные стекла, как у сталеваров), для детального осмотра используем лупу с 20х увеличением. В нашем случае визуально ни чего не удалось обнаружить, можете попробовать сами, фото прилагаются.

Рис. Блок питания D-Link JTA0302D-E, вид со стороны деталей	Рис. Блок питания D-Link JTA0302D-E, вид со стороны печатной платы

Хорошо подходит для этих целей лупа с подсветкой для определения фальшивых купюр.

Снимаем лишнее, а именно корпус-вилку и подключаемся через обычный провод с вилкой на конце.

Проверка выпрямителя. Включаем и смотрим напряжение на конденсаторе выпрямителя C1 (22мкФ*400В), напряжение около 306В, что говорит об исправности выпрямителя. Значит, неисправен или не работает ШИМ контроллер UC3843.

Проверяем напряжение питания на ШИМ контроллере IC1(UC3843).

Рис. Цепь запуска при включении, блок питания D-Link

К слову сказать на схеме указана UC3842B, у рассматриваемого блока питания стоит UC3843A. В чипах, обозначение которых содержит индекс «А», снижен стартовый ток и несколько выше точность опорного напряжения, но стоимость их одинакова.

На 7 ноге присутствует 7,6В, что соответствует напряжению выключения. Фактически ШИМ контроллер даже не включался, так как для включения требуется не менее 8,4В на этой ноге. Замеряем так называемый пусковой конденсатор С6 (47мкФ*25В) емкость конденсатора 18мкФ. Меняем конденсатор С6 (47мкФ*25В) на конденсатор 47мкФ*50В, напряжение на 7 ноге микросхемы появилось и стало равным 12В.

Замена конденсатора на другой номинал вызвана тем, что на этом месте привычнее видеть конденсатор именно такого номинала, но и 25В тоже должен нормально работать, так как параллельно ему стоит защитный стабилитрон ZD1 на 20В.

Рис. Форма напряжения питания на 7 ноге UC3842 до замены конденсатора С6.	Рис. Форма напряжения питания после замены конденсатора С6.

Собственно ремонт закончился. Напряжение на выходе стало в норме.

1. Проверка выходного напряжения на нагрузку. Важный этап про который почему то, некоторые механики забывают. Подключаем на выход +5В -автомобильную лампу 12В ближний/дальний свет, лампа должна гореть довольно ярко даже на дальнем свете. Если блок питания не зажигает автомобильную лампу, выходные конденсаторы под замену. В нашем случае проверка на лампу прошла успешно.

Вывод. Данный пример оказался не очень интересный в плане поиска неисправности, но он показывает очень характерную поломку для микросхемы ШИМ контроллера 384x, выход из строя пускового конденсатора.

Практический ремонт. Как бы на самом деле происходил ремонт -общее время ремонта от начала до конца, с мини тех. прогоном 30 мин.

1. Меряем входное, выходное сопротивление.
2. Включаем, смотрим выходное напряжение.
3. Разбираем, осматриваем, меняем пусковой конденсатор не задумываясь, без всяких замеров и осциллограмм.
4. Включаем меряем выходное напряжение и выдаем из ремонта с проверкой на лампу 12В.

Запуск и проверка от внешнего блока питания12В, моделирование работы ШИМ контроллера.

Рис. Запуск микросхемы UC3843A от внешнего блока питания.

Данная процедура позволяет проверить работоспособность микросхемы ШИМ контроллера. В рассматриваемом примере этого делать не надо так, как блок питания запустился полсе замены пускового конденсатора, материал изложен в ознакомительных целях. Кратко, на 5 и7 ногу подаем землю и +12В соответсвенно. На 8 ноге должно появится опорное напряжение +5В, на 4 ноге пила, на 6 ноге импульсы управляющие работой силового ключа.

Почему подано 12В?

Во первых, UC3843A напряжение включения 8,4В.

Во вторых, на входе по питанию в блоке питания стоит стабилитрон на 20В, так что больше 20 вольт подавать нельзя.

В третьих, 12 вольт лекго снять с обыкновенного блока питания ATX для компьютера.

Эти микросхемы выпускаются компанией POWER Integrations и являются высокоэффективным обратноходовым преобразователем с выходной мощностью 1…20Вт. Электрические характеристики микросхем приведены в табл. 1.3, мощность указана из расчета, что микросхема будет стоять в закрытом корпусе адаптера, без радиатора, при температуре окружающей среды +50 °С и находится на пороге срабатывания термозащиты.

Таблица 1.3. Микросхемы высоковольтного импульсного преобразователя серии TNY2xx

При наличии теплоотвода эта цифра будет в 1Д..2 раза выше. Основная сфера применения микросхем серии TNY2xx – малогабаритные зарядные устройства, подпитка компьютерного и другого оборудования в ждущем (Stand By) режиме, маломощные цифровые устройства с сетевым питанием.

Выпускаются микросхемы в корпусе DIP (TNY2xxP), корпусе DIP для поверхностного монтажа (TNY2xxG), микросхема TNY256Y- в корпусе ТО-220-5, расположение выводов показано на рис. 1.28.

Рис. 1.28. Расположение выводов микросхем TNY2xx

Особенности микросхем семейства TinySwitch

Особенности микросхем семейства TinySwitch таковы:

• встроенный силовой транзистор, его максимально допустимое обратное напряжение 700 В;

• очень низкое собственное энергопотребление – менее 0,06 Вт при входном напряжении 230 В;

• встроенные защита от перегрева и ограничитель выходного тока;

• малоинерционная цепь обратной связи, благодаря чему снижаются пульсации выходного напряжения.

Дополнительно в микросхемы семейства TinySwitch Plus встроена схема автоматического рестарта при коротком замыкании выхода (32 мс работает, если выход коротко замкнут, – отключается на 128 мс, после чего снова повторяет попытку старта). Благодаря этому выход микросхемы из строя, даже при длительной работе в состоянии короткого замыкания выхода, практически невозможен.

Вдобавок ко всему вышеперечисленному в микросхемах семейства TinySwitch II:

• повышена до 132 кГц рабочая частота – это позволило использовать трансформатор гораздо меньших размеров;

• добавлена схема джиттера (диапазон рабочей частоты в пределах 128… 136 кГц) – благодаря этому заметно снизился акустический «звон» от работающего преобразователя;

• удален вывод 6, поэтому расстояние между высоковольтным выводом стока и остальными выводами увеличилось до 5…7,5 мм – то есть уменьшились требования к точности и качеству изготовления печатной платы;

• в схему питания микросхемы добавлен защитный стабилитрон, благодаря чему она стала более надежной.

В микросхемах третьего поколения семейства TinySwitch III улучшены все вышеперечисленные параметры и добавлен регулируемый ограничитель тока: при емкости конденсатора на выводе BP 0,1 мкФ максимальный выходной ток микросхемы соответствует указанному в табл. 1.3, при емкости этого конденсатора 1 мкФ максимальный выходной ток уменьшается до тока «младшей» микросхемы (то есть, например, TNY276 превращается в TNY275), а при емкости 10 мкФ – увеличивается до тока у старшей (TNY276 превращается в TNY277; кроме TNY274, у которой ток остается уменьшенным). Это позволяет более точно подстроить ток ограничения, не покупая другую микросхему. Однако сопротивление канала выходного транзистора при этом не изменяется, поэтому более «слабые» микросхемы при подобном «разгоне» греются чуть сильнее.

Типовая схема включения микросхем всех семейств показана на рис. 1.29.

На рис. 1.30 представлена схема включения TNY254 в качестве преобразователя напряжения от телефонной линии, которую можно использовать и при решении других задач радиолюбителя.

Рис. 1.29. Типовая схема включения микросхем всех рассмотренных семейств

Особенности включения микросхем семейства TinySwitch

Отличительная особенность микросхем этого семейства – для питания цепи обратной связи (оптрона) не нужен дополнительный источник питания: микросхема генерирует этот ток (240 мкА) сама. В итоге третья обмотка трансформатора, имеющаяся почти во всех импульсниках на микросхемах других производителей или на транзисторах, не нужна – то есть получается экономия и на обмотках, и на внешних деталях (не нужны дополнительные диод и конденсатор), и на размере и сложности платы.

Выпрямленное сетевое напряжение сглаживается конденсатором С1 и через первичную обмотку трансформатора Т1 поступает на вывод стока встроенного в микросхему DA1 транзистора. Благодаря встроенной схеме питания (ее выход – вывод BP, подключать к этой ножке другие нагрузки запрещено!) напряжение на фильтрующем конденсаторе СЗ возрастает до рабочих 5 В, после чего начинается генерация. Напряжение на выходе преобразователя возрастает, когда оно достигает напряжения стабилизации стабилитрона, – начинает светиться светодиод оптрона V01, его фото.транзистор шунтирует вход EN на корпус, и генерация срывается. Как и большинство аналогичных микросхем, эти микросхемы работают в старт-стопном режиме и не имеют ШИМ.

На элементах VD2-R2-C2 собрана схема ограничителя выбросов (soft clamp) в момент выключения транзистора, она обязательна для надежной работы любого подобного устройства. Диод VD2 может быть любым быстродействующим высоковольтным, его можно заменить на 1N4937 или UF4006, конденсатор С2 – пленочный или керамический с рабочим напряжением от 400 В. Сопротивление резистора R1 для микросхем с выходной мощностью менее 5 Вт можно увеличить до 150 кОм, для микросхем с мощностью более 20 Вт – желательно уменьшить до 75 кОм.

Для еще большей экономии потребляемого тока, увеличения быстродействия и уменьшения помех в микросхемах TNY256 и старше между положительным выводом конденсатора С1 и входом EN микросхемы нужно поставить резистор сопротивлением 2…4 МОм. Одновременно активируется защита от работы при пониженном напряжении питания (undervoltage) – при указанных сопротивлениях резистора микросхема будет выключаться, соответственно, при напряжении ниже 100…200 В.

Рекомендуемый вариант печатной платы устройства показан на рис. 1.31.

Рис. 1.31. Рекомендуемый вариант печатной платы устройства