Как проверить шим сигнал осциллографом

шим-контроллера.

Шим-контроллер считают «сердцем» источников питания, но предварительно нужно проверить и другие компоненты блока питания выполнив стандартную последовательность действий по ремонту блока питания (БП):

1) В выключен­ном состоянии источник внимательно осмотреть (особое внимание обра­тить на состояние всех электролитических конденсаторов — они не должны быть вздуты).

2) Проверить исправность предохранителя и элементов входного фильтра БП.

3) Прозвонить на короткое замыкание или обрыв диоды выпрями­тельного моста (эту операцию, как и многие другие, можно выполнить, не вы­паивая диоды из платы). При этом в остальных случаях надо быть уверен­ным, что проверяемая цепь не шунтируется обмотками трансформатора или резистором (в подозрительных случаях, элемент схемы необходимо выпаивать и проверять отдельно).

4) Проверить исправность выходных цепей: электролитических конденсаторов низкочастотных филь­тров, выпрямительных диодов и диодных сборок.

5) Проверить силовые транзисторы высокочастотного преобразователя и тран­зисторов каскада управления. Обязательно проверить возвратные диоды, включенные параллельно электродам коллектор-эмиттер силовых транзисторов.

Эти действия, дают положительный результат в обнаружении только следствия неработоспособности всего блока, но причина неисправности в большинстве случаев находится гораздо глубже. Например, неисправность силовых транзисторов может быть следствием: неисправности цепей схемы за­щиты и контроля, нарушения цепи обратной связи, неисправности ШИМ-преобразователя, выхода из строя демпфирующих RC-цепочек или, межвитковый пробой в силовом трансформаторе. Поэтому, если удается найти неисправный элемент, то желательно пройти все этапы проверок, перечисленные выше (т. к. предохранитель сам по себе ни­когда не сгорает, а пробитый диод в выходном выпрямителе становится причиной «смерти» ещё и силовых транзисторов высокочастотного преобразователя).

В качестве шим-контроллера («сердца» источников питания) долгое время использовали микросхему TL494, а затем и ее аналоги (MB3759, KA7500B … KA3511, SG6105 и др.). Проверку работоспособности такой микросхемы, например, TL494 (рис. 1) можно произвести, не включая блок питания. При этом микросхему необходимо запитать от вне­шнего источника напряжением +9В..+20В. Напряжение подается на вывод 12 относительно выв. 7 — желательно через маломощный выпрямительный диод. Все измерения тоже должны проводиться относительно выв. 7. При подаче питания на микросхему контролируем напряжение на выв. 5. Оно должно быть +5В (±5%) и быть стабильным при изменении напряжения питания на выв. 12 В пределах +9В..+20В. В противном случае не исправен внутренний стабилизатор напряжения микросхемы. Далее осциллогра­фом смотрим напряжение на выв. 5. Оно должно быть пилообразной формы амплитудой 3,2 В (рис. 2). Если сигнал отсутствует или иной формы, то проверить целостность конденсатора и резистора, подключенных к выв. 5 и выв. 6, соответственно. В случае исправности этих элементов микросхему необходимо заменить. После этого проверяем наличие управляющих сигна­лов на выходе микросхемы (выв. 8 и выв. 11). Они должны соответствовать осциллограммам, приведенным на рис. 2. Отсутствие этих сигналов так же говорит о неисправности микросхемы. В случае успешного прохождения ис­пытаний микросхема считается исправной.

Как проверить работу ШИМ в БП

Иногда приходится ремонтировать ИБП для компьютеров, планшетов и т.д.

Сердцем ИБП как известно является ШИМ. Вот его мультиметром не проверишь.

Есть осциллограф, но хотелось бы что-то миниатюрное и по проще.

Склоняюсь к какому-нибудь пробничку со стрелочной головкой или светодиодной лентой.

Только пока не определился со схемой.

Может у кого-нибудь будут соображения по этому поводу.

Катушку со светодиодом не предлагать — мало чувствительна.

Прошу поделиться схемкой.

У ШИМа любого море параметров. И ,обычно, если это ШИМ известной фирмы то в апноутах есть все тестовые схемы. Реально простую проверялку можно сделать тольк для простейших генераторов импульсов, типа номеронабиралки ВЖ1 (вспомнил что сам её делал во времена оные. ). ШИМ требует и осцилогафа и вольтметров для порогов вкл/выкл например. Проще в своей схеме осциллом, тем более их тыщщи видов.

us0iz: Сердцем ИБП как известно является ШИМ. Вот его мультиметром не проверишь.

Эт смотря каким. Если мультиметр измеряет среднеквадратичное напряжение до 100кГц то можно им и ШИМ проверить. Обычно для таких мультиметров в их паспорте пишут true-RMS AC current and voltage plus frequency и указывают диапазон частоты.

Я ШИМ на автомобиле в цепи управления генератором наушниками ТОН-2 проверял. Но мне достаточно было узнать, идёт ли сигнал вообще. Но для проверки реальных блоков питания голосую за осцилоскоп.

us0iz: но хотелось бы что-то миниатюрное

А что, мы не в 21 веке живём, разве? Можно подумать.

Спасибо за ответы.

Да уже придумал, но хочу услышать и другие соображения по этому вопросу.

Мое предполагаю не самое оптимальное.

Для того и форумы существуют.

Может еще кто-то выскажется соображениями по этому вопросу

us0iz: Да уже придумал,

Придумал для своих применений. Универсального пробника не создать. У всех микросхем разные корпуса, разные цоколёвки, разные частоты, разные напряжения запуска, разные напряжения включения защиты, цоколёвки, и т.д. Можно сделать стенд/пробник для родственного ряда. А вот универсальный?

us0iz: другие соображения

А типа такой штуковинки, не подойдёт ? Как основа будущего универсального.

Мало ли, скажу обидное возможно (типа «это и ежу понятно»).
НЕ забывайте — в этих питаках ШИМ-ных первичные цепи гальванически связаны с сетью 220В !!
(У меня есть развязывающий трансф-р 1-к-1 , после него подключаю больного и , при необходимости, могу скопом что-то посмотреть по первичке.)

для адекватної перевірки треба навантажити ланцюг зворотнього зв’язку

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Методика проверки работоспособности шим-контроллера.

Шим-контроллер считают основным компонентом источников питания. Выпускались различные варианты шим-контроллеров: одно время часто использовали микросхему TL494, а затем и ее аналоги (MB3759, KA7500B … KA3511, SG6105 и др.). Проверку работоспособности такой микросхемы, например, TL494 (рис. 1) можно произвести, не включая блок питания. При этом микросхему необходимо запитать от внешнего источника напряжением +9В. +20В. Напряжение подается на вывод 12 относительно выв. 7 — желательно через маломощный выпрямительный диод. Все измерения тоже должны проводиться относительно выв. 7. При подаче питания на микросхему контролируем напряжение на выв. 5. Оно должно быть +5В (±5%) и быть стабильным при изменении напряжения питания на выв. 12 В пределах +9В..+20В. В противном случае не исправен внутренний стабилизатор напряжения микросхемы. Далее осциллографом смотрим напряжение на выв. 5. Оно должно быть пилообразной формы амплитудой 3,2 В (рис.2).
Если сигнал отсутствует или иной формы, то проверить целостность конденсатора и резистора, подключенных к выв. 5 и выв. 6, соответственно. В случае исправности этих элементов микросхему необходимо заменить. После этого проверяем наличие управляющих сигналов на выходе микросхемы (выв. 8 и выв. 11). Они должны соответствовать осциллограммам, приведенным на рис.2. Отсутствие этих сигналов так же говорит о неисправности микросхемы. В случае успешного прохождения испытаний микросхема считается исправной.

Рис. 1.

Рис. 2.

Анализируйте ШИМ-сигналы

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) традиционно используется для эффективного управления импульсными источниками питания на фиксированной частоте. Она применяется во многих типах источников питания в промышленных системах управления, силовой электронике и цифровой связи. Таким образом, ШИМ является широко распространенной технологией, используемой при проектировании цифро-аналоговых преобразователей, например, аудиоусилителей класса D, источников питания и инверторов постоянного тока, например, частотно-регулируемых приводов (ЧРП) двигателей постоянного тока и трехфазных электроприводов. В частности, разностные сигналы в мостах или многофазных электроприводах содержат биполярные сдвоенные импульсы, которые создают серьезные трудности для инженеров при разработке и тестировании.

Биполярный сигнал ШИМ, захваченный с помощью функции запуска по длительности по отрицательному импульсу (отображается в виде радужной осциллограммы; красный цвет указывает на частое возникновение)

Биполярный сигнал ШИМ, захваченный с помощью функции запуска по длительности по отрицательному импульсу (отображается в виде радужной осциллограммы; красный цвет указывает на частое возникновение)

Решение компании Rohde & Schwarz

Быстрый и простой способ получить общую картину ШИМ-сигнала — использовать функцию послесвечения осциллографа. Использование послесвечения может дать представление о типе присутствующих в сигнале импульсов. Кроме того, цветовая градация показывает области наибольшей активности сигнала.
Тем не менее, послесвечение и цветовая градация не обеспечивают детального анализа. Модулируется ли помимо длительности период? С какой частотой повторяется цикл модуляции? Сколько длительностей каждого значения встречается? Эти сведения необходимы при разработке различных электронных модулей, таких, например, как понижающие преобразователи, которые используются в источниках питания, схемах питания процессоров или зарядных устройствах.
Чтобы получить эту информацию, необходимо использовать методы более глубокого анализа.
Функция отслеживания осциллографов R&S®RTM3000 и R&S®RTA4000 способна демодулировать ШИМ-сигнал и извлекать основной сигнал модуляции в виде осциллограммы трека. Осциллограмма трека формируется из измеренных значений, расположенных в порядке времени их регистрации при захвате данных. Данный инструмент анализа отображает результаты любого заданного значения в зависимости от времени, обеспечивая четкое представление о том, как изменяются параметры ШИМ при измерении в течение относительно длительного периода времени. В результате появляется возможность оценить правильность отслеживания и степень линейности в ШИМ-регуляторах/контроллерах.
Образец в функции отслеживания осциллографов R&S®RTM3000 и R&S®RTA4000, интегрированный в блок матопераций, позволяет задавать верхний (однополярный сигнал) и нижний (биполярный сигнал) пороговые уровни для демодулируемого сигнала.

Блок матопераций содержит следующие стандартные функции анализа трека:

• Трек: период (одно- и биполярный)
• Трек: частота (одно- и биполярный)
• Трек: длительность импульса (одно- и биполярный)
• Трек: коэффициент заполнения (одно- и биполярный)

Доступные типы демодуляции выбираются под нужное применение