TV CCE - Fonte de alimentação com UC3842 macetes

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TV CCE - Fonte de alimentação com UC3842
Modelos: HPS-1403 G / HPS1405 G-H / HPS-1407 / HPS-2003 F / HPS-2005 C-G-H / HPS-2007/ HPS-2008Para analisarmos um diagrama que utiliza circuitos integrados devemos conhecer asfunções dos circuitos integrados que dele fazem parte. É isto que estaremos fazendo aqui,estudaremos o CI 3842 e depois aplicaremos estes conhecimentos para analisarmos econsertamos os defeitos das TVs que utilizam estes CIs.O 3842 é um CI para uso específico em fontes chaveadas e bastante difundido hoje em dia,não só em fontes de TV com de aparelhos de fax, etc. Ele é um modulador de PWM, ouseja , ele varia a largura de um pulso de tensão em sua saída de acordo com algumasentradas que lhe servem de referencia para determinar a largura deste pulso. Variando alargura deste pulso, em sua saída, ele varia o tempo de condução do mosfet de saída econsequentemente o valor da tensão média de saída da fonte. Todo este processo é feito tãorápido e continuamente que a tensão se mantém com o valor correto.Mas antes de mais teoria e análise vamos conhecer a pinagem deste CI:Pino 1 – compensação do amplificador de erro.Pino 2 – entrada inversora do amplificador de erro.Pino 3 – entrada do sensor de corrente. Esta entrada irá controlar a máxima corrente quecirculará através do source e dreno do mosfet de saída da fonte. Ela também atua na largurados pulsos.Pino 4 – é onde irá ligado o circuito RC que definirá a freqüência da fonte chaveada.Pino 5 – terra.Pino 6 – saída. É neste pino que estarão presentes os pulsos que irão controlar a conduçãoou não do mosfet. Estes pulsos serão aplicados no gate do mosfet.Pino 7 – Tensão de entrada. Este pino é o responsável pela alimentação do IC.Pino 8 – saída da tensão de referência de 5 volts. Este pino sempre fará parte do conjuntoRC que define a freqüência de oscilação da fonte.
Funcionamento dos blocos mais importantes do CI:
Controle de correnteO estágio interno do CI que controla a corrente de saída e está ligado com o pino 3, ébasicamente formado por dois comparadores de tensão. A tensão que irá comandar estecircuito é proveniente de um resistor que está ligado entre o Source e o terra. A tensão queaparece sobre este resistor deverá ser filtrada por um constante RC de pequeno valor. Acorrente máxima de saída será limitada de acordo com esta fórmula:Imax = ~ 1,0 V / R


Sendo que R é o resistor colocado entre o source do mosfet e o terra. É bom lembrar queestaremos calculando a máxima corrente de pico, pois, como é uma fonte chaveada, horateremos corrente hora não. Este tipo de integrado é conhecido como circuito integrado parafonte chaveada com controle de tensão através de corrente ou CI de modo de corrente.OsciladorO oscilador é formado, internamente, por uma fonte de tensão de referência, ligado ao pino8, um oscilador ligado ao pino 4. Externamente estão ligados neste pinos um resistor e umcapacitor, que definem o valor da freqüência de oscilação e comutação do mosfet. Umresistor deve ser ligado entre o pino 8 e 4 e um capacitor entre o pino 4 e o pino 5 que estáligado no terra. Caso o valor do resistor entre o pino 8 e 4 seja maior que 5K o valor dafreqüência poderá ser calculado pela expressão:F = 1.72 / R x CControle de shutdown ( desligamento) do CI 3842Uma forma para se desligar o CI consiste em se ligar o coletor de um transistor NPN nopino 1 e o emissor ao terra. Quando uma tensão positiva for aplicada na base destetransistor ele conduzirá ligando o pino 1 ao terra e desligando o CI.Under Voltage Lockout (desligamento da saída do CI por queda de tensão)Se no pino 7 for aplicada uma tensão acima de 16 volts o CI trabalhará corretamente,fornecendo em sua saída uma corrente suficiente para excitar o mosfet de potência. Casoesta tensão caia para um valor abaixo de 10 volts ele diminuirá muito esta corrente fazendocom que o mosfet deixe de chavear e a fonte pare de funcionar. Para que ela volte afuncionar novamente é necessário que a tensão no pino 7 seja superior a 16 voltsnovamente. Podemos perceber que temos uma histerese, ou janela, entre 10 e 16 volts. Elesó liga com uma tensão maior que 16 volts, mas só desliga com uma tensão menor do que10 volts. Para termos certeza que o transistor mosfet de potência não irá conduzir podemoscolocar um resistor, de valor relativamente baixo, entre o gate e o terra.Amplificador de erroEntre o pino 1 e 2, que fazem parte do amplificador de erro, deve ser colocado um resistorcom um capacitor em paralelo para permitir que este estágio consiga corrigir a tensão desaída da fonte. A tensão para o pino 2 pode vir de um divisor resistivo que estejadiretamente ligado com a saída de tensão da fonte ou de uma tensão da fonte, usada apenascomo referencia. Este pino pode estar acoplado através de um fotoacoplador para aumentara isolação entre o primário e o secundário do transformador da fonte.Quanto maior o valor deste resistor mais rápido será feita esta correção



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Vamos agora estudar a fonte da CCE
Na fonte desta TVs após a retificação, feita por D809 a D812, teremos um capacitor defiltro de 150uF por 385 Vcc, que é o capacitor C805. Depois deste capacitor teremos tensãocontínua que será aplicada no Dreno do Mosfet, canal N (Q801), através do enrolamentoindicado pelo pinos 1 e 3 do transformador de ferrite. É comum, quando temos picos detensão na rede (quedas de raios, instalações elétricas mau feitas, etc) ocorrer a queima dealguns dos diodos retificadores, e na prática, o Mosfet entrar em curto. Fique atento a istocaso ao ligar a fonte não existir nenhuma tensão sobre C805. Se a sua TV as vezes liga, asvezes não liga, verifique a capacitância do C805, caso ela esteja baixa troque-o, maslembre-se de colocar um capacitor com a mesma tensão de isolação. Quanto a chaveSW801 é ligada, um pulso de tensão chega até o pino 7 do IC através dos seguintescomponentes: R801 de 27K x 2W, R802. Esta tensão é limitada em 18 Volts pelo diodozener DZ801. Com este pulso o IC começa a funcionar e alimenta o mosfet e a fontecomeça a funcionar. Podemos perceber que algumas causas para que a fonte não ligue serãoas seguintes: R801 ou R802 abertos, ou DZ801 em curto. Qualquer defeitos destes emalguns destes componentes impedirão a fonte de iniciar o seu funcionamento. Depois deiniciado o funcionamento o enrolamento enter os pinos 5 e 6 do trafo de ferrite alimentarãoo IC para que ele continue em operação. Para que a tensão deste enrolamento possa seraplicada no pino 7 do IC ela terá que “passar” pelos seguintes componentes: L801, FR801,D805. É comum que o resistor FR801 (que é na realidade um fusistor, portanto umelemento de proteção) abra e, desta forma a fonte tentará partir mas não funcionará. Paraque a fonte continue em funcionamento é necessário que a tensão no pino 7 do IC fiquecom um valor de tensão acima de 10 volts, de preferência um valor próximo a 16 volts (veracima o item: Under voltage lockout). Se a tensão que alimenta o pino 7 subir muito o pino2 perceberá e ela será corrigida pelo amplificador de erro. O IC803, que é umfotoacoplador, tem a função de comparar a tensão de um enrolamento de saída para ver seesta tensão não aumenta muito, quando ela aumentar o foto-transistor dentro do IC803conduzirá mais aumentando a tensão no pino 2 do IC 801 (UC3842B) fazendo com que oamplificador de erro diminua o tempo de condução do transistor mosfet e,consequentemente, diminuindo a tensão de saída monitorada pelo fotoacoplador. Ofotoacoplador (IC 803) está ligado com um outro IC que é uma fonte de tensão dereferência. Este IC é o TL 431, ele tem o aspecto de um transistor BC e está indicado nocircuito por IC802. Ele mantém uma tensão constante sobre o diodo transmissor deinfravermelho, que está dentro do IC 803. Quando a tensão do enrolamento indicado pelospinos 11 e 10, do secundário do trafo de ferrite, aumentar, aumentará a corrente pelo diodoe ele fará com que o foto-transistor conduza mais acionado o amplificador de tensão deerro, pino 2 do UC3842 e fazendo com que a condução do mosfet seja menor e,consequentemente a tensão na saída normalize. Para entendermos melhor esta parte vamosanalisar o seguinte:O foto-diodo ligado internamente entre os pinos 1 e 2 do IC803 tem em seu cátodo umatensão constante aplicada pelo IC802 (TL431), o valor desta tensão, que está presente nopino 3 do TL431 é definido pelos valores de R816 e R817 e deve possuir um valor umpouco superior a 3,5 volts (ela pode ser calculado pela seguinte expressão: Vs = Vref x (1 +R1/R2) + Iref x R1). O valor máximo de tensão aplicada em seu ânodo será de 4,7 volts.Este valor será definido pelo diodo zener em paralelo com ele. Este diodo, indicado por


DZ805, tem um valor de 4,7 Volts, portanto a máxima tensão sobre o diodo nuncaultrapassará este valor. Quanto mais aumente a tensão no ânodo do foto-diodo em relação atensão em seu cátodo, que é fixa, mais ele conduzirá e mais o foto-transistor conduzirá. Ébom lembrar que este aumento de tensão sobre o ânodo do foto-diodo corresponde há umaumento de tensão na saída da fonte. É através desta monitoração que o IC UC3842consegue, através do amplificador de tensão de erro, controlar e manter correta a tensão desaída.Na saída desta fonte teremos as seguintes tensões: +16V, +9V, +8V, +5V, +103V.Caso algumas destas tensões não exista verifique os resistores e indutores associados a elas.No caso da tensão de 5 volts verifique o IC804 (LM7805) e o resistor R821. Caso falte atensão de 8 volts verifique R824 e se faltar as tensões de 9 volts e 8 volts verifique Q802(BC337). Caso falte todas as tensões verifique R820.Sempre teste e se possível troque os capacitores eletrolíticos das fontes chaveadas,principalmente os que estão ligados diretamente as tensões quadradas de chaveamento. Istoeconomizará muito tempo perdido. Teste ou troque C812 (47uF x 25V), C807 (47uF x100V), C831 (470uF x 25V), C825 (47uF x 160V) e C829 (33uF x 160V) entre outros.Estes capacitores com o tempo começam a apresentar defeitos. Mesmo trocando estescapacitores pode ser que, depois de algum tempo eles apresentem defeitos novamente, istoacontece devido ao fato de, embora serem capacitores, apresentarem uma resistência e umindutância interna. Veremos mais sobre isto quando estudarmos projetos de fonteschaveadas. Dica: quando pegar uma fonte chaveada, principalmente de TV e monitores, sehouver um capacitor eletrolítico trocado, substitua-o novamente e teste a fonte.É importante perceber que o terra da fonte é isolado do terra do resto da TV, isto é comumem muito equipamentos que usam fontes chaveadas.Equivalentes dos componentes:IC3842B – preferencialmente usar o mesmo (podemos ter muitos letras mas o número deveser 3842.2SK2545 – 2SK1117TL431 – TL431 (podemos ter equivalentes comas letras iniciais diferentes, mas pergunte seé um IC que gera uma tensão de referência e se tem a pinagem de um BC)7805 – podemos usar qualquer IC 7805: LM7805, UA7805, etc.Diodos – preferencialmente usar os originais