Привет, эта заметка не тянет полноценный пост, но будет интересна для начинающих электронщиков. Как то раз увидел у знакомого китайский фонарик, который работал на одной «мизинчиковой» батарейке и при этом давал яркий луч. Сразу понял, что внутри имеется какой-то преобразователь. И когда фонарик развалился мне его отдали на вскрытие.
Вынул плату припаял проводники к импровизированному стенду и попытался реверсить схему. К сожалению, я паять и монтировать элементы могу намного лучше, чем понимаю процессы происходящие в схеме. Думаю, опытные электронщики не откажут в любезности и объяснят принцип работы.
На плате имеется три детали: трехлапая с надписью E16D2 (полагаю это биполярный транзистор), керамический конденсатор и дроссель-гантелька с принтом «100».
Припаял некоторые проводники по ошибке в одинаковые места, но ничего страшного. Давайте посмотрим осциллограммы в контрольных точках:
Земля. Одно деление = 0,5 В
Точка номер 1, VCC. Прибор показывает частоту, захваченную триггером 685 кГц.
Точка номер 2.
Точка номер 3. 2,7 вольта на светодиоде, ожидаемо.
Вот так схема ведет себя в динамике, на графиках видны какие-то сложные колебания и резонансы о причинах которых я могу лишь догадываться.
Я был бы рад, если кто-то объяснил что происходит. В общих чертах суть ясна, это примитивный DC-DC бустер, но как именно он работает не понятно. Как включен транзистор и транзистор ли это вообще?
Спасибо!
Вынул плату припаял проводники к импровизированному стенду и попытался реверсить схему. К сожалению, я паять и монтировать элементы могу намного лучше, чем понимаю процессы происходящие в схеме. Думаю, опытные электронщики не откажут в любезности и объяснят принцип работы.
На плате имеется три детали: трехлапая с надписью E16D2 (полагаю это биполярный транзистор), керамический конденсатор и дроссель-гантелька с принтом «100».
Припаял некоторые проводники по ошибке в одинаковые места, но ничего страшного. Давайте посмотрим осциллограммы в контрольных точках:
Земля. Одно деление = 0,5 В
Точка номер 1, VCC. Прибор показывает частоту, захваченную триггером 685 кГц.
Точка номер 2.
Точка номер 3. 2,7 вольта на светодиоде, ожидаемо.
Вот так схема ведет себя в динамике, на графиках видны какие-то сложные колебания и резонансы о причинах которых я могу лишь догадываться.
Я был бы рад, если кто-то объяснил что происходит. В общих чертах суть ясна, это примитивный DC-DC бустер, но как именно он работает не понятно. Как включен транзистор и транзистор ли это вообще?
Спасибо!
agalakhov
Принцип действия схемы очень прост. Микросхема представляет собой фактически переключатель, с высокой частотой попеременно соединяющий катушку то с землей, то со светодиодом. Когда катушка соединена с землей, через нее идет довольно большой ток. При резком переключении на светодиод за счет индуктивности катушки ток не может мгновенно измениться и продолжает идти. Напряжение при этом соответственно возрастает (т.н. ЭДС самоиндукции катушки). Такая схема дает заданный ток, а напряжение зависит от нагрузки (то, при котором ток достигает заданной величины). При обрыве нагрузки напряжение сильно возрастает, в идеальной схеме — до бесконечности, в реальной — до срабатывания защиты, пробоя каких-либо деталей или уравновешивается на том уровне, когда роль нагрузки начинают играть утечки и паразитные емкости. Эта топология называется "boost-преобразователь".
Технически переключение между землей и светодиодом осуществляется двумя полевыми транзисторами (вместо верхнего транзистора может быть просто диод). Ток через транзистор нижнего плеча измеряется. В зависимости от тока регулируется длительность импульсов (либо только скважность, либо с частотой вместе, можно и так и так). В простейшем варианте открываем нижний транзистор, ток возрастает, в момент достижения током заданной величины закрываем нижний транзистор и открываем верхний, некоторое время ждем, потом повторяем. Если вместо дросселя использовать трансформатор и соответствующую высоковольтную микросхему, можно получить импульсный понижающий источник питания (сетевой адаптер). Классическая (старая) микросхема, работающая на этом принципе — UC3842, современные работают на примерно том же принципе, но проще в использовании. Стабилизация напряжения, если она есть, достигается обратной связью; без обратной связи по напряжению схема работает как стабилизатор тока или мощности.
engine9 Автор
Т.е. это всё же миниатюрная микросхема, так?
agalakhov
Да. Внутри — два ключа, компаратор, RS-триггер, генератор импульсов.
engine9 Автор
Спасибо за ответ и за дополнение!