05.04.2013 Views

SERWIS ELEKTRONIKI

SERWIS ELEKTRONIKI

SERWIS ELEKTRONIKI

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Przetwornice napiêcia „master-slave”<br />

Przetwornice napiêcia pracuj¹ce w trybie master-slave -<br />

teoria dzia³ania oraz metodologia napraw – cz.3<br />

Karol Œwierc<br />

4.2 MASTER - TEA5170 - opis US<br />

TEA5170 to chyba jedyny przedstawiciel samodzielnego<br />

kontrolera master zasilacza master-slave. Wszystkie inne, to<br />

uk³ady wiêkszej skali integracji, integruj¹ce obok sterownika<br />

przetwornicy, najczêœciej ma³osygna³owe obwody uk³adów odchylania.<br />

Poni¿szy rysunek pokazuje schemat blokowy<br />

uk³adu TEA5170.<br />

C t<br />

7<br />

Oscylator<br />

Csf 1<br />

Miêkki start<br />

i ograniczenie<br />

"duty cycle"<br />

E-<br />

Wzmacniacz Odwrócenie<br />

b³êdu fazy<br />

5<br />

x-1<br />

2V<br />

6<br />

E OUT<br />

Rt 8<br />

Logika obwodu<br />

synchronizacji<br />

PWM1<br />

PWM2<br />

4 2<br />

GND VCC Uk³ad<br />

logiki PWM<br />

Komparator uk³adu<br />

synchronizacji<br />

Stopieñ<br />

wyjœciowy<br />

Obwód monitorowania<br />

napiêcia zasilania<br />

Jedynie jako ciekawostkê nale¿y potraktowaæ fakt, i¿ ten<br />

US zawiera wszystkie bloki funkcjonalne, aby stanowiæ samodzielny<br />

sterownik zasilacza ma³ej mocy, i sporadycznie<br />

bywa tak wykorzystywany. Ta dygresja dotyczy tak¿e uk³adów<br />

slave z którymi TEA5170 wspó³pracuje, lecz tam jest to<br />

bardziej oczywiste.<br />

TEA5170 nale¿y do kategorii uk³adów pracuj¹cych w trybie<br />

napiêciowym voltage mode. Nale¿y tak¿e do kategorii sterowników<br />

pracuj¹cych na sta³ej czêstotliwoœci, lecz z prost¹<br />

aplikacj¹ synchronizacji. Omówimy teraz pokrótce poszczególne<br />

bloki funkcjonalne.<br />

4.2.1 Oscylator<br />

Oscylator generuje przebieg pi³ozêbny którego poziomy<br />

„chodz¹” miêdzy histerez¹ wewnêtrznego komparatora. Oscylator<br />

pracuje w oparciu o dwa zewnêtrzne elementy, kondensator<br />

i rezystor. Takie rozwi¹zanie tradycyjnie pozwala na bardzo<br />

szeroki zakres generowanych czêstotliwoœci. Z serwisowego<br />

punktu widzenia warto zwróciæ uwagê, i¿ napiêcie wyprowadzenia<br />

s³u¿¹cego do pod³¹czenia R OSC (n.8) jest œciœle<br />

ustalone i sta³e (=2V), niezale¿ne od wartoœci rezystora. Zatem<br />

pr¹d pobierany z n.8 ³atwo policzyæ (2V/R OSC). Pr¹d ten<br />

„odbija siê” od lustra pr¹dowego i ³aduje kondensator pod³¹czany<br />

do n.7. Wspomniany wy¿ej komparator pracuj¹cy z histerez¹<br />

(szerokoœæ = 1V, miêdzy poziomami 1V i 2V) steruje<br />

tranzystorem roz³adowuj¹cym C OSC. Roz³adowywanie C OSC nie<br />

jest ju¿ liniowe, nie jest bowiem realizowane Ÿród³em pr¹dowym.<br />

Czas roz³adowania, jak zobaczymy dalej, jest istotny,<br />

nie jest jednak ju¿ tak ³atwy do oszacowania. Programowanie<br />

wydajnoœci Ÿród³a pr¹dowego nie jest jedyn¹ funkcj¹ wyprowadzenia<br />

8 US. Podanie zewnêtrznego napiêcia na n.8 reali-<br />

2.7V<br />

V CC<br />

Rys. 4.2. Schemat blokowy wewnêtrznej<br />

struktury TEA5170<br />

4 <strong>SERWIS</strong> <strong>ELEKTRONIKI</strong> 10/2007<br />

3<br />

P OUT<br />

zuje dwie funkcje. Napiêcie powy¿ej 2V wy³¹cza Ÿród³o pr¹dowe<br />

ca³kowicie. Oznacza to, ¿e na kondensatorze C OSC zostaje<br />

zapamiêtane napiêcie z chwili osi¹gniêcia tego progu na n.8.<br />

Drugim charakterystycznym poziomem n.8 jest potencja³<br />

2.7V. Powy¿ej niego inicjowane jest roz³adowanie C OSC, i ten<br />

mechanizm s³u¿y do synchronizacji oscylatora. Uproszczony<br />

schemat oscylatora pokazuje rysunek 4.3.<br />

(np.)<br />

2V<br />

+<br />

2V+V BE<br />

Lustro<br />

pr¹dowe<br />

8 7<br />

V th1 = 1V<br />

V th2 = 2V<br />

R t C t VCt<br />

Rys. 4.3. Budowa oscylatora<br />

V COMP<br />

4.2.2 Wzmacniacz b³êdu<br />

To zasadniczy blok w pêtli stabilizacji. Wejœcie nieodwracaj¹ce<br />

wzmacniacza „podwieszone” jest do napiêcia referencyjnego<br />

o wartoœci 2V. Zatem zawsze, o ile pêtla bêdzie w<br />

stanie „in-lock”, uk³ad bêdzie oczekiwa³ tej samej wartoœci na<br />

wejœciu odwracaj¹cym wzmacniacza b³êdu. Na wyprowadzeniu<br />

uk³adu scalonego dostêpne jest tak¿e wyjœcie „error amplifiera”.<br />

Rozwi¹zanie takie zapewnia du¿¹ elastycznoœæ aplikacji.<br />

Elementami zewnêtrznymi „programuje” siê zarówno<br />

wzmocnienie sta³opr¹dowe, jak i kompensacjê czêstotliwoœciow¹<br />

pêtli regulacji. Napiêcie z wyjœcia wzmacniacza b³êdu<br />

doprowadzone jest ju¿ do modulatora PWM. Jednak, nie ca³kiem<br />

wprost. Dla zachowania odpowiedniej fazy sygna³u w<br />

ca³ej pêtli sprzê¿enia zwrotnego, koniecznym okaza³o siê jeszcze<br />

odwrócenie fazy sygna³u miêdzy wyjœciem wzmacniacza<br />

b³êdu, a wejœciem modulatora PWM.<br />

5<br />

V OM<br />

V OSC<br />

4.2.3 Modulator PWM<br />

Generacja sygna³u PWM realizowana jest przez komparacjê<br />

sygna³u pozyskanego z wyjœcia wzmacniacza b³êdu z pi³ozêbnym<br />

przebiegiem z oscylatora. Tak jest gdy uk³ad pracuje<br />

w zakresie regulacji, gdy wyjdzie poza ten zakres, czas w³¹czenia<br />

drivera mocy ograniczany jest zarówno od do³u jak i<br />

6<br />

PWM<br />

Rys. 4.4. Obwód wzmacniacza b³êdu

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!