В статье рассматривается ошибка в схеме защиты по току в китайском модуле для преобразователей DC-DC. Основой этого модуля является широко распространенный контроллер SG3525. В схеме предусмотрены защиты от перегрузок. В частности предусмотрена защита по току, реализованная на микросхеме – сдвоенном ОУ – LM358. Схема модуля показана на рисунке 1.

Ранее я уже посвящал статью данному модулю «Блок управления на SG3525». Эта схема из той статьи с ошибкой в узле защиты по току, реализованном на ОУ DA4.1 и DA4.2. Целью той статьи было создание печатной платы в формате Lay и электрической схемы модуля, а также краткое поблочное описание работы.

По правде сказать, я не вникал особо в работу конкретных элементов, но комментарий одного из посетителей сайта Игоря, за это ему огромное спасибо, заставил заняться этим модулем вновь. Спасибо, что не поленился оставить комментарий. Возможно, что такая ошибка присутствует в платах только этого продавца. Исправленная часть схемы показана на рисунке 2.

Ошибка наших китайских партнеров заключается в неправильном заземлении резисторов R20 и R21, соединенных с входами операционного усилителя DA4.2 3 и 2 соответственно. С общим проводом всей схемы должен быть соединен резистор, идущий на инвертирующий вход ОУ, то есть резистор R21. А резистор R20, соединенный с не инвертирующим входом ОУ, вывод 3, должен соединяться с общим проводом узла защиты.

Рассмотрим работу исправленной схемы. На общей схеме не трудно заметить, что общий провод схемы защиты по току соединен не напрямую с общим проводом всей схемы, а через датчик тока – шунт, через разъем, контакт 8. Допустим, что схема находится в режиме стоп, т.е. управляющие импульсы с контроллера не поступают и мощные выходные транзисторы преобразователя заперты. Таким образом, ток через шунт протекать не будет. В этом режиме дифференциальное напряжение на входах 2 и 3 усилителя сигнала шунта микросхемы DA4.2 практически будет равно нулю. Не будет напряжения и на выводе 1 – выходе ОУ DA4.2. У микросхемы LM358 c ее разбросом параметров и их дрейфом, нуля на ее выходе точно не будет. На микросхеме DA4.1 реализован компаратор с защелкой, благодаря глубокой положительной обратной связи через диод VD2. В рабочем режиме схемы через шунт будет протекать коммутационный ток сток – исток переключающих транзисторов преобразователя. Ток естественно импульсный, возьмем момент его нарастания. При нарастании тока транзисторов будет увеличиваться падение напряжения на шунте. Таким образом, будет увеличиваться разность потенциалом между общим проводом всей схемы – это «-» и общим проводом схемы защиты – «+». А так как инвертирующий вход усилителя DA4.2 привязан через резистор R21 к общей земле, а не инвертирующий к земле защиты, то при увеличение потенциала между общими проводами увеличивается и дифференциальное напряжение между входами 2 и 3 ОУ. Увеличивается и выходное напряжение на выводе 1 микросхемы DA4.2. Усиленное напряжение через ограничивающий резистор R18 и развязывающий диод VD3 подается на вход компаратора, пороговое напряжение которого заданное резистивным делителем R16 и R17, равно примерно двум вольтам. Ниже, на рисунке печатной платы красным выделен участок, где была изменена топология печатных проводников.

Если у вас такая же ошибка, то в готовой плате устранить ее можно так, как показано следующем рисунке.

Резисторы придется поставить другие, у тех, что в плате короткие выводы. Резистор R20 можно поставить и по другому, его левый конец (см. рисунок 3)запаять в освободившееся отверстие левее вверху от первой ножки ОУ, как показано на фото ниже.