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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuentes de alimentación conmutadas para reproductor de DVD Philips DVDQ50. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación La empresa PHILIPS es uno de los líderes mundiales en la producción de reproductores de DVD, consideremos los modelos DVDQ40 y DVDQ50, que son muy similares en cuanto a circuitos y soluciones de diseño. Están equipados con las mismas fuentes de alimentación conmutadas (UPS). Para los países de la UE este bloque se llama EPM (Nº de pieza 3122 427 22920 o 22930), y para otros países se llama Billion (Nº de pieza 3139 248 70851). En los países de la CEI puedes encontrar jugadores equipados con uno u otro bloque. Este artículo proporciona una descripción detallada del Billion UPS y algunas características de su análogo, el EPM. Las fuentes de alimentación conmutadas Billion y EPM, como el reproductor de DVD, tienen dos modos de funcionamiento: operativo y en espera. El UPS proporciona a los componentes del reproductor de DVD los voltajes de suministro adecuados en cada uno de estos modos (consulte la Tabla 1). Al mismo tiempo, se proporciona estabilización de voltaje grupal y, en algunos canales, también separada. Ambos UPS proporcionan aislamiento galvánico de los componentes restantes del reproductor de DVD de la fuente de alimentación. Fuente de alimentación conmutada Billion (n.º de pieza 3139 248 70851) La base del Billion UPS es un convertidor de pulso flyback (inversor), que se ensambla en un transistor MOS con un canal N Q1 (SSS6N60A), un transformador de pulso T1 EERL-28 y un controlador PWM IC1 (SD3842A). El chip SD3842A es un análogo del chip UC3842A más común. Es un controlador PWM para fuentes de alimentación conmutadas que controla un interruptor externo basado en un transistor de efecto de campo con estructura MIS. Estos microcircuitos se pueden fabricar en diferentes tipos de paquetes. La fuente de alimentación Billion utiliza un chip en un paquete DIP-8. El diagrama funcional de este microcircuito se muestra en la Fig. 1, y la asignación de los pines está en la tabla. 2. Nota. Designación de pines del microcircuito en la tabla. 2 corresponde al diagrama de circuito de la Fig. 2. El chip SD3842A tiene las siguientes características:
Tabla 1. Voltajes de salida del UPS DVDQ50
Tabla 2. Asignaciones de pines del chip controlador PWM SD3842A (UC3842A) en un paquete DIP-8
Consideremos el funcionamiento del Billion UPS según el diagrama de circuito que se muestra en la Fig. 2. El propósito de los elementos principales del Billion UPS se da en la Tabla. 3. El rectificador de red del UPS se ensambla mediante diodos D1-D4. Se instala un filtro de supresión de ruido en su entrada y en la salida se instala un condensador de filtro C5. Todos estos circuitos son bastante simples y no requieren explicaciones adicionales. El varistor ZNR1 y el vía de chispas SP1 protegen el SAI y todo el dispositivo contra sobrecargas cuando la tensión de red aumenta significativamente, por ejemplo durante una descarga de rayo. La resistencia R55 limita la corriente de carga del condensador C5, protegiendo así los diodos del puente rectificador de sobrecargas cuando el dispositivo está conectado a la red. Un voltaje directo de 290...310 V (para una red de ~220 V), obtenido en la salida del rectificador de red, proporciona energía al convertidor de pulsos. Funcionamiento del convertidor SAI en modo operativo y en espera Interruptor de salida de límite de corriente Q1 En estos modos de funcionamiento, el UPS en pin. 8 del microcircuito, se genera un voltaje de 5 V y el convertidor funciona a una frecuencia fija (aproximadamente 58 kHz), que está determinada por las clasificaciones de las partes del circuito de sincronización C10 R10. Los pulsos positivos generados por el microcircuito desde el pin. 6 IC1 a través de las resistencias R8 y R7 se aplica a la puerta del transistor Q1 y la abre. Dado que el transistor tiene una carga inductiva (devanado 3-1 T1), su corriente aumentará gradualmente, creando un voltaje positivo creciente en el sensor de corriente R3A, que se suministra al pin a través de la resistencia limitadora R4. 3 chips (entrada CS). En el diagrama funcional de MS IC1 SD3842A (ver Fig. 1) se puede ver que el pin. 3 está conectado a la entrada no inversora del comparador del sensor de corriente (COMPARADOR DE SENTIDO DE CORRIENTE). La entrada inversora de este comparador recibe el voltaje de control del amplificador de error (ERROR AMP). Cuando el voltaje de diente de sierra del sensor de corriente excede el voltaje de control de errores, aparecerá un nivel de registro en la salida del comparador. "1", que, al controlar los circuitos lógicos posteriores del microcircuito, garantizará que el transistor superior de la salida tótem del microcircuito esté bloqueado y desbloqueado. El voltaje en la salida de IC1 SD3842A (pin 6) disminuirá a cero y el interruptor de salida Q1 (ver Fig. 2) se cerrará. El proceso descrito anteriormente garantiza que la corriente del interruptor de salida Q1 esté limitada durante cada período de funcionamiento del circuito, lo que protege al interruptor de la sobrecarga de corriente.
Circuitos de alimentación secundarios Los siguientes voltajes se generan en los circuitos secundarios del Billion UPS utilizando rectificadores de pulsos:
Además, los primeros tres de estos voltajes proporcionan energía a los circuitos correspondientes del reproductor tanto en modo de espera como de funcionamiento. En modo de funcionamiento en pin. 10 El conector CON2 recibe una señal Activa con un nivel de registro. “1”, abriendo el transistor de llave Q30 a través del divisor R31 R3. Dado que el colector de este transistor está conectado directamente a la puerta del interruptor de alimentación Q2, también se abrirá y un voltaje de 5 V a través de este interruptor y filtros de desacoplamiento adicionales fluirá hacia los circuitos de alimentación de las partes digital y analógica del el dispositivo. Desde el drenaje del transistor Q2, también se suministrará energía al estabilizador de 3,3 V, que está fabricado en el chip IC4 (UT587). El voltaje de salida requerido (3,3 V) de este estabilizador lo establece el divisor de voltaje entre las resistencias R27 y R28. Además, se suministra un voltaje de 5 V desde el drenaje de Q2 al emisor del transistor pnp Q6. Debido al desplazamiento del divisor R35 R36, la llave del transistor Q6 abre y desbloquea la llave Q5, que, a su vez, asegura el funcionamiento del regulador de voltaje paramétrico de -5 V en el transistor Q4 y el diodo Zener ZD2. Estabilización de grupos de tensiones de salida del SAI La estabilización grupal de los voltajes de salida del UPS se lleva a cabo gracias al circuito de retroalimentación de control, que incluye una cascada de estabilización (diodo Zener controlado) IC3 (KIA431A) y un optoacoplador IC2 (TCET1108G). El ánodo del LED del optoacoplador IC2 está conectado al voltaje secundario de 12 V, y el cátodo está conectado a la salida del diodo Zener controlado IC3, es decir. La corriente a través del LED está determinada por el voltaje de salida del diodo Zener IC3. Tabla 3. Propósito y tipos (calificaciones) de los principales elementos del Billion UPS
Supongamos que los voltajes de salida del UPS aumentan. También aumentará el voltaje en la entrada reguladora del diodo zener IC3, que se suministra allí desde una fuente de 5 V a través del divisor R25 R22 R23. El voltaje de salida de IC3 aumenta, lo que significa que la corriente del diodo optoacoplador IC2 disminuye, lo que conducirá a un aumento en la resistencia de unión del transistor optoacoplador y una disminución en el voltaje de CC en el pin. 2 chips IC1. Este voltaje es amplificado e invertido por el amplificador de error dentro del chip, lo que conduce a un aumento en el voltaje en la salida de este amplificador (pin 1 en la Fig. 1). Como ya se señaló, el voltaje de error dentro del microcircuito se suministra a la entrada inversora del comparador (COMPARADOR DE SENTIDO DE CORRIENTE), y la entrada no inversora de este comparador recibe un voltaje en diente de sierra del sensor de corriente. Ahora, para bloquear el interruptor de alimentación, se necesitará un valor ligeramente mayor de este voltaje, lo que significa que el transistor de efecto de campo de salida Q1 estará abierto durante más tiempo. Esto conducirá a una disminución en el ciclo de trabajo de los pulsos en la salida del microcircuito y, en consecuencia, a una disminución en los voltajes de salida del UPS a valores nominales. De manera similar, pero exactamente al revés, el circuito funciona en el caso de una disminución en el voltaje de salida del convertidor de fuente de alimentación. Modo de inicio Cuando el reproductor de DVD está conectado a la red, el condensador C7 del UPS se carga desde la red a través de un filtro de supresión de ruido y un circuito de arranque que consta del condensador C4, los diodos D14, D15 y la resistencia R2. Cuando el voltaje en el condensador C7 y en el pin. 7 del microcircuito IC1 excede el valor umbral (16 V), se activa el circuito UVLO del microcircuito y el voltaje del condensador C7 a través de este circuito se suministra como suministro a los componentes principales del microcircuito. De alfiler. 8 IC1, se suministra un voltaje de referencia de 5 V al circuito de sincronización R10 C10 y al colector del fotoacoplador de fototransistor IC2. El UPS arranca, aparecen pulsos de voltaje en TPI T1, que provienen del pin. 5 T1, a través del inductor L12 y el diodo D5, recarga el condensador C7 y la fuente de alimentación ingresa suavemente a uno de los modos de funcionamiento estable (en funcionamiento o en espera). Puede haber varias razones por las que la recarga del condensador C7 puede estar ausente o ser insuficiente:
modo intermitente Si por alguna razón el condensador C7 no se recarga, el voltaje en él y en el pin. 7 IC1 disminuirá. Cuando cae al nivel de umbral inferior (10 V), el circuito UVLO en IC1 apagará la alimentación de varios nodos de este chip. El voltaje en el pin también desaparecerá. 8, que alimentó el circuito de sincronización, el fototransistor del optoacoplador IC2 y el UPS se apagarán. Su consumo energético se reducirá al mínimo. El condensador C7 se cargará nuevamente a través del circuito de activación hasta el voltaje umbral superior (16 V), es decir se producirá otro intento de inicio. Si el motivo de la falta de recarga del condensador C7 no ha desaparecido, se repetirán los intentos de arranque. Este modo de funcionamiento del UPS se llama intermitente. Protege el SAI y todo el dispositivo de posibles sobrecargas. Este modo suele ir acompañado de un sonido característico: un sonido de "chasquido", que es producido por el transformador de impulsos T1. Circuito de protección contra sobrecarga de voltaje La base de este circuito es una celda biestable basada en transistores de diferentes conductividades Q7 y Q8. Este esquema fue ampliamente utilizado en televisores domésticos. Por ejemplo, en el dispositivo táctil USU-15 del popular televisor 3USTST había ocho celdas de este tipo. Tiene dos estados estables: ambos transistores están bloqueados o ambos transistores están abiertos hasta la saturación. Además, el circuito contiene un rectificador de impulsos independiente en el diodo D8 y un dispositivo de umbral en el diodo Zener ZD1. Durante el funcionamiento normal, el voltaje en la salida del rectificador D8 es inferior a 15 V. El diodo Zener ZD1 y los transistores de celda están bloqueados. Cuando los voltajes del UPS aumentan por encima de lo normal, el voltaje en la salida del rectificador D8 excede el nivel de 15 V, el diodo Zener ZD1 se abre y se suministra un voltaje de desbloqueo a la base Q8. El transistor Q8 se enciende, habilitando el transistor Q7. Además, debido al hecho de que la corriente del colector de cada uno de estos transistores es la corriente de base del otro transistor, la celda permanecerá abierta, desviando el pin. 1 chip IC1 y bloqueando su funcionamiento. Algunas averías del SAI Billion y recomendaciones para su reparación 1. Si se ha fundido el fusible F1, debe comprobar si hay averías en el varistor de protección ZNR1, los diodos del puente y el transistor de potencia Q1. El condensador de filtro de suavizado C5 y los condensadores de filtro de supresión de ruido se rompen con menor frecuencia. Con este defecto, el sensor de corriente R3A y la resistencia limitadora R55 pueden quemarse. 2. La salida del tótem del chip controlador PWM (pin 6) suele fallar por los siguientes motivos:
3. Es posible que el SAI no arranque por las siguientes razones principales:
4. El UPS puede entrar en modo intermitente por las siguientes razones:
5. Si faltan uno o más voltajes de salida de la fuente de alimentación, se deben verificar los interruptores, estabilizadores y rectificadores. Todos estos circuitos se han analizado con cierto detalle anteriormente. Características de la fuente de alimentación conmutada EPM Desafortunadamente, el autor no pudo encontrar un diagrama de este UPS. Por ello, haremos un breve repaso a este bloque en base a la información disponible. Para designar números de piezas posicionales, PHILIPS muy a menudo no utiliza las letras a las que estamos acostumbrados (C325, IC501, etc.), sino sólo números. Más precisamente, números de cuatro dígitos. Por ejemplo: 7101, 2107, etc. Tales designaciones, por costumbre, hacen que sea extremadamente difícil leer los diagramas de circuitos y encontrar piezas en las placas. Descifremos estas notaciones. El primer dígito de la izquierda (el dígito más significativo de un número de cuatro dígitos) indica el tipo de pieza. Aunque hay excepciones, por regla general se utiliza el siguiente código para el 1er dígito:
El siguiente segundo dígito es la unidad funcional a la que pertenece este elemento. Aquí el sistema es más difícil de rastrear, pero para las partes del UPS EPM que están ubicadas en el circuito primario, el segundo dígito es 2 y para las partes del circuito secundario es 1. Los dígitos tercero y cuarto son el número de pieza. La base del UPS EPM es un convertidor de pulso flyback (inversor), que se ensambla en un controlador PWM 7101 de la serie TY720xx, un transistor MIS de salida de alto voltaje 7125 y un transformador de pulso con el número de posición 5131. La frecuencia de conversión de 125 kHz lo establece el condensador 2107, que está conectado al pin. 5 chips 7101. El optoacoplador tiene el número de posición 7102 y 7201 es un diodo Zener controlado del tipo TL431. Como sensor de corriente para el transistor de salida se utilizan las resistencias 3126, 3127 y 3128. Los diodos del rectificador de red están numerados del 6112 al 6115. En general, el circuito y funcionamiento de este UPS se asemeja al circuito y funcionamiento del Billion UPS, por lo tanto el método de reparación de esta unidad es similar al anterior. Literatura
Autor: Igor Bezverkhny
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