trust already work ШИМ-контроллеры SG6105 и DR-B2002 в компьютерных ИП » Портал инженера

ШИМ-контроллеры SG6105 и DR-B2002 в компьютерных ИП

До недавнего времени подавляющее большинство компьютерных ИП, в особенности производства многочисленных китайских фирм, выполнялось на основе микросхемы ШИМ-контроллера TL494 фирмы TEXAS INSTRUMENTS, или ее аналогов других фирм-производителей:

• DBL494 фирмы DAEWOO;
• КА7500В фирмы FAIRCHILD (https://www.fairchildsemi.com);
• KIA494 фирмы KEC (https://www.kec.co.kr)

и некоторых других. Но в последние несколько лет, особенно с появлением ИП стандарта ATX12V [1], предназначенных для использования в компьютерах на базе процессоров Pentium IV, эта своеобразная “монополия” стала нарушаться использованием микросхем других типов, например: KA3511, SG6105, LPG-899, DR-B2002, 2003 и некоторых других. О двух из них - микросхемах SG6105 и DR-B2002 пойдет речь в этой статье.
{banner_rca-news-1-1}
Производителем микросхемы SG6105 является тайваньская фирма SYSTEM GENERAL, на ее сайте (https://www.sg.com.tw) можно получить краткое техническое описание (datasheet) на эту микросхему. С DR-B2002 дело обстоит сложнее - логотипа фирмы-производителя на ее корпусе нет, поиск информации о ней в Интернете ничего не дал.
 
В таблице 1 приведены обозначения, номера и функциональное описание выводов обоих рассматриваемых ШИМ-контроллеров.  
 
Таблица 1

Обозначение вывода Номер
вывода
SG6105
Номер
вывода
DR-B2002
Выполняемая функция 
 PSon12Вход сигнала PS_ON, управляющего работой ИП: PSon=0, ИП включен, присутствуют все выходные напряжения; PSon=1, ИП выключен, присутствует только дежурное напряжение +5V_SB.
 V3323Вход напряжения +3.3V.
 V534Вход напряжения +5V.
 OPp4-Вход для организации защиты преобразователя ИП от превышения потребляемой мощности (черезмерного тока/КЗ в преобразователе).
 UVac5-Вход для организации контроля за снижением уровня (исчезновением) входного питающего переменного напряжения.
 NVp6 - Вход для организации контроля за отрицательными выходными напряжениями ИП.
 V12 7 Вход напряжения +12V.
 OP1/OP29/88/7 Выходы управления двухтактным полумостовым преобразователем ИП.
 PG 10 Выход с открытым коллектором сигнала P.G. (Power Good): PG=0, одно или несколько выходных напряжений ИП не соответствуют норме; PG=1, выходные напряжения ИП находятся в заданных пределах. 
 Fb211-Катод управляемого стабилитрона 2.
 Vref2 12 -Управляющий электрод управляемого стабилитрона 2.
 Vref11311Управляющий электрод управляемого стабилитрона 1.
 Fb114 10 Катод управляемого стабилитрона 1.
 GND15 12 Общий провод.
 COMP 16  13 Выход усилителя ошибки и отрицательный вход компаратора ШИМ.
 IN17  14 Отрицательный вход усилителя ошибки.
 SS1815Положительный вход усилителя ошибки, подключен к внутреннему источнику Uref=2.5V. Вывод используется для организации “мягкого старта” преобразователя.
 Ri1916Вход для подключения внешнего резистора 75 kΩ.
 Vcc201Напряжение питания, подключается к дежурному источнику +5V_SB. 
 PR-5Вход для организации защиты ИП.
 
Из таблицы видно, что основных отличий DR-B2002 от SG6105 два:

• в составе DR-B2002 имеется только один управляемый стабилитрон (выводы 10, 11), аналогичный TL431 фирмы TEXAS INSTRUMENTS [2], в составе SG6105 таких стабилитронов два (выводы 11, 12 и 13, 14);
• DR-B2002 имеет только один вывод для организации защиты ИП - PR (вывод 5), а у SG6105 таких выводов три – OPp (вывод 4); UVac (вывод 5); NVp (вывод 6).
 
На рис.1 приведена схема включения ШИМ-контроллера SG6105 в ИП LPK2-4 300W.

Напряжение питания Vcc (вывод 20) на микросхему U2 SG6105D поступает от источника дежурного напряжения +5V_SB. На отрицательный вход усилителя ошибки IN микросхемы (вывод 17) поступает сумма выходных напряжений ИП +5V и +12V, сумматор выполнен на резисторах R101-R103 1% точности. Управляемый стабилитрон 1 микросхемы U2 используется в схеме оптронной обратной связи в источнике дежурного напряжения +5V_SB, второй стабилитрон используется в схеме стабилизации выходного напряжения ИП +3.3V.
{banner_rca-news-1-2}
Напряжение с отвода первичной обмотки разделительного трансформатора Т3 поступает на однополупериодный выпрямитель D200C201, и далее через делитель R200R201 на вывод OPp (4) микросхемы U2, и используется как сигнал превышения мощности потребляемой нагрузкой от двухтактного полумостового преобразователя ИП (в частности, в случае КЗ на выходах ИП). На элементах D105, R122, R123, подключенных к выводу NVp (6) микросхемы U2, выполнена схема контроля за отрицательными выходными напряжениями ИП. Напряжение с катода сдвоенного диода Шоттки – выпрямителя выходного напряжения +5V, через резистор R120 поступает на вход UVac (5) микросхемы U2, и используется для контроля за входным питающим переменным напряжением ИП.

Схема управления выходным двухтактным полумостовым преобразователем ИП, выполнена по двухтактной схеме на транзисторах Q5, Q6 и трансформаторе Т3, по стандартной схеме, применяемой в компьютерных ИП. Для питания этой схемы используется отдельная обмотка трансформатора дежурного режима Т2, напряжение питания снимается с выхода однополупериодного выпрямителя D21C28, цепь R27C27 – демпфирующая.

На рис.2 представлена схема включения ШИМ-контроллера DR-B2002 в ИП JNC LC-A250ATX. 

Как видно, схема практически идентична применяемой в ИП LPK2-4 300W. Отличие состоит в том, что поскольку для организации защиты ИП у микросхемы имеется только один вывод PR (5), то он одновременно используется и для организации защиты от превышения мощности потребляемой нагрузкой от двухтактного полумостового преобразователя ИП, так и для контроля за отрицательными выходными напряжениями ИП. Сигнал, уровень которого пропорционален мощности потребляемой от преобразователя ИП снимается со средней точки первичной обмотки разделительного трансформатора Т3, далее через диод D11 и резистор R35 поступает на корректирующую цепочку R42R43R65C33, после которой подается на вывод PR микросхемы. Контроль за отрицательными выходными напряжениями ИП осуществляется при помощи элементов R44, R47, R58, R63, D24, D27. 

В схеме оптронной обратной связи в источнике дежурного напряжения +5V_SB используется отдельный управляемый стабилитрон TL431, поскольку как указывалось ранее в составе DR-B2002 есть только один управляемый стабилитрон, который в данном ИП используется в схеме стабилизатора напряжения +3.3V.
{banner_rca-news-1-3}
Схема стабилизации выходного напряжения +3.3V, применяемая в ИП LPK2-4 300W приведена на рис.3, в ИП JNC LC-A250ATX применяется аналогичная схема, с небольшими отличиями, касающимися выходного LC-фильтра и типов применяемых компонентов.

Схема содержит усилитель ошибки на управляемом стабилитроне 2, входящем в состав микросхемы U2 SG6105D. Напряжение на его вход поступает с выхода ИП +3.3V через делитель R31R32R33, усилитель ошибки управляет биполярным транзистором Q7 типа KN2907A фирмы KEC, обеспечивающим в свою очередь формирование т.н. “сбросового тока” [3] через специальный насыщающийся дроссель L1, включенный между вторичной 5-ти вольтовой обмоткой выходного импульсного трансформатора Т1 и выпрямителем напряжения +3.3V – сдвоенным диодом Шоттки D9 типа MBR2045CT фирмы ON SEMICONDUCTOR (www.onsemi.com). Под действием сбросового тока дроссель L1 входит в состояние насыщения, при этом его индуктивность уменьшается, соответственно уменьшается и сопротивление дросселя переменному току. В случае же когда сбросовый ток минимален, либо отсутствует, дроссель L1 имеет максимальную индуктивность, и соответственно максимальное сопротивление переменному току, при этом уменьшается напряжение поступающее на вход выпрямителя +3.3V, и соответственно происходит уменьшение напряжения на выходе ИП +3.3V. Подобная схема позволяет при небольшом количестве применяемых элементов осуществлять регулировку(стабилизацию) в цепи с весьма солидным выходным током (например, для ИП LPK2-4 300W заявлено допустимое потребление по цепи +3.3V - 18 Ампер).

Упрощенную проверку описываемых микросхем можно провести следующим образом: на вывод Vcc относительно вывода GND подается внешнее питающее напряжение (5 В), при кратковременном замыкании выводов SS и Vcc микросхемы, на ее выходах OP1 и OP2 осцилографом можно видеть прямоугольные импульсы. Следует только отметить, что этот способ не позволяет проверить цепи включения (PSon), формирования сигнала PG и пр. Встроенные управляемые стабилитроны микросхем проверяются как обычные, дискретные TL431.

В ИП фирмы INWIN используется микросхема IW1688, которая по выводам полностью идентична SG6105, и вероятнее всего является ее полным аналогом. Встречающаяся в ИП микросхема с маркировкой 2003 по выводам полностью совпадает с DR-B2002, практически установлено, что вместо DR-B2002 можно использовать 2003.
 
В заключении можно отметить, что поскольку ИП выполненные на основе микросхем SG6105, DR-B2002, 2003 содержат меньшее количество дополнительных элементов, и как следствие имеют меньшую стоимость, чем построенные на основе TL494, то можно ожидать, что в ближайшее время большинство компьютерных ИП будет выполняться на основе этих, или подобных микросхем других фирм-производителей.

ЛИТЕРАТУРА:

1. https://www.formfactors.org/developer/specs/atx/atx12vPSDGV1.pdf
2. https://www-s.ti.com/sc/ds/tl431.pdf
3. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах: Т.1. Пер. с англ.-4-е изд. перераб. и доп.- М.: Мир, 1993.-413 с., ил.

 


Источник: https://www.mm-k.ru/



Обсудить на форуме

Комментарии

Добавить комментарий
    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent

    Преобразователь RS232 - RS485

    Уже довольно давно компания Advantech выпускает линейку устройств серии Adam 4000-5000. В зависимости от конкретной модификации, они имеют различное количество входов и выходов, а управление и вывод данных в них осуществляется посредством интерфейса

    Простейшая схема интерфейса 1-Wire – UART

    Протокол 1-Wire обычно используется для общения с различными датчиками температуры, например, DS18S20. Также он применяется и в датчиках заряда аккумулятора и в некоторых светодиодных драйверах. 

    Схема двунаправленного преобразователя уровней 3.3-5 В

    Зачастую бывает необходимо установить взаимодействие между микроконтроллером с питанием от 5 В и каким-нибудь устройством, например, модулем считывания SD-карт, питаемым от 3.3 В.

    Контроллер задней подсветки LCD-дисплеев FAN7314. Архитектура, функционирование и диагностика

    Продолжаем рассказывать о микросхемах контроллеров, управляющих лампами CCFL в блоке задней подсветки LCD-мониторов. Сегодня в поле нашего зрения попала микросхема FAN7314, которая получила достаточно широкое применение в инверторах задней

    Устройство универсальной LED подсветки LCD экрана ноутбука CA-166, особенности, установка и адаптация

    Активно развивающейся светодиодная отрасль, не могла не повлиять и на отрасль LCD дисплеев, сейчас уже не имеет значения, это экран телефона, планшета, ноутбука, монитора или телевизора. Светодиодная или иначе говоря LED подсветка матриц практически