bg1trk
发表于 2024-6-14 13:05:28
本帖最后由 bg1trk 于 2024-6-14 13:17 编辑
415660806 发表于 2024-6-14 11:11
感谢您的分析,我仔细看了分析非常到位,我还得消化下,模拟电路很多都不明白。
您别客气,能时不时看到从产品上扒下来的电路,也是个学习的机会。
这个电路您给他拆成三个单元来看,其实并不复杂,核心是C2,几个单元都是围绕C2做文章。
单元一:
由Q2、R10、DZ3组成,这种形式的电路是最简单的串联稳压,Q2的发射级电位约基极电位减0.7V,基极电位稳定,发射级电位就稳定。其供电电源为C2,靠C2放电维持VCC、VSS的对外输出。
VCC的供电回路是C2正极--负载--Q2--C2负极,之前您把Q2画成NPN型管子,这个回路就不存在了,GND属于悬空状态,加在VCC与GND之间的负载没有电流通道,是不能工作的。
VSS的供电通道是GND--负载--VSS,其实就是Q2的管压降,Q2管压降为右正左负,所以VSS相对于GND为负值。VSS提供的负载电流是+5V负载电流的一部分,且为负压。
电路设计时把调整管放在负极回路的用意就是这个,辅以灵活巧妙的设置GND节点,以最简形式向外提供+5V(VCC)和-20V(VSS)。-20V这个值是波动的,约在-20V到-35V之间吧。
单元二:
由U1、R6、R7、R8、DZ2组成,U1的作用就是个常开开关,上电后就开通,想关断它,拉低其Vgs即可。
DZ2是保护管,使其Vgs不超过12V,避免击穿栅极。
单元三:
由Q1、DZ1、R2、R3、R4、R5组成,这是个开关控制电路,控制器件是Q1,被控制对象是U1的Vgs。大概动作是Q1导通拉低U1的Vgs,使其关断。Q1截止,U1栅极被重新充电,开通。
Q1的导通和截止由R3上的压降决定,硅管的Ube一般其0.7V,即R3压降达到0.7V时Q1导通。
R3、R4、R5是电阻串联分压,知道R3阻值和其上的压降,就能算出R3至R5的压降,这个电压就是Q1的导通阈值,也就是直流供电时关断输出的上限。算算,这个上限值在三十六七伏之间。
R2是微调电阻,通过调整其阻值增减IR2,IR2的变动会使Ur4、Ur5跟着变,U1的关断阈值也就跟着变了。
用上述方法可计算出直流供电时U1的关断阈值在36、7V到40V之间,与您的实测相当(实际测量值有元器件的特性有关,会与计算值存在少许出入)。
交流供电时加在输入端的电压,其大小和极性是随时间不断变化的。D1是整流管,取出交流电的一个半周,舍弃另一个半周。
以AC50V供电为例,加在D1正极与VCC之间的是频率为50Hz的一串间断的馒头波,幅值在0至71V之间变动。
当幅值在U1的关断阈值之下时,U1开通为C2充电。当幅值超过U1的关断阈值,就比如是38V吧,馒头波的幅值上升到38V以后,U1关断,C2无充电电流,端电压不会再上升,这就维持了C2上的电压最大为38V。
且这个38V不会随交流供电电压的上升而上升,比如说供电改为AC220V,无非是经D1整流后的那串间断的馒头波的幅值在0-310V之间变动。升到310V也没用,因为馒头波幅值到38V时U1就关断了,C2上的电压依然最高只到38V。
这就是您看到的交流供电50-250V变动时,输出电压不随输入电压大幅度变化的原因。
415660806
发表于 2024-6-14 13:55:39
美人鱼999 发表于 2024-6-14 11:54
丝印是厂家自己设定的,没有统一的标准。各个厂家都有自己的编号规则。
同样是丝印2G,可能有十多种不同 ...
这个确实是这样,不像电阻都是统一的丝印标准,搞得我开始以为是BC850C,看丝印一模一样,经您指导才知道型号用错了。
415660806
发表于 2024-6-14 15:19:50
本帖最后由 415660806 于 2024-6-14 15:22 编辑
bg1trk 发表于 2024-6-14 13:05
您别客气,能时不时看到从产品上扒下来的电路,也是个学习的机会。
感谢您的回复,我对这些电路不是很懂,但我喜欢拆感兴趣的玩意,特别是我没有见过的,没事就搞出来让大家看看,通过大家的回复我可以学到不少东西,非常感谢!另外我再请教个事情,我前面在本论坛发过这个电路,工作原理您和别的坛友已经详细的分析过了,原来的电路上电瞬间电流比较大,现在这个电路经过升级,变压器增大了骨架并重新绕制,减小了上电冲击电流,电路变化不是很大。改动的地方我圈出来了,这个上电冲击电流主要影响应该是变压器吧?MOS参数减小了,稳压管也减小了功率且降低到15V,这个15V稳压管并在光耦3和4脚中间有什么好处?
fshwen
发表于 2024-6-15 10:01:34
415660806 发表于 2024-6-14 15:19
感谢您的回复,我对这些电路不是很懂,但我喜欢拆感兴趣的玩意,特别是我没有见过的,没事就搞出来让大 ...
我又来掺和一下,左边是用18V稳压管实现辅助电源的稳压,右边稳压管接到光耦的出端,这是通过关闭U1来实现辅助电源稳压,这样做有可能会使主输出不稳定,因辅助电源的负载回路是固定的,但主输出的负载可能是变化的,两者很难达到平衡,还有就是当上电时副电源为0,电流检测电阻产生的电压会通过DZ1到电容形成分流。
个人认为场管U1的栅极应该加上限压措施,上电时的大电流冲击超过电路的设计值了吗?从设计上看1欧产生0.7V时为0.7A。我自己主观上认为左边的电路好些,把R7的值搞个几十欧,会降低对主绕组和DZ1的冲击,可以的话在光耦输出上加个限流电阻,降低副电源的负担
以上只是纯从电路上的理解
bg1trk
发表于 2024-6-15 10:41:32
415660806 发表于 2024-6-14 15:19
感谢您的回复,我对这些电路不是很懂,但我喜欢拆感兴趣的玩意,特别是我没有见过的,没事就搞出来让大 ...
减小上电冲击的常用手段是在电源入口处设置一只NTC。
没做过母线电压20-400V这么宽范围的电源,不清楚变压器计算时该优化什么,您再等等,看看有没有其他朋友给解释。
DZ1移位后,相当于在其负极与地之间垫了两只电阻R1、R2,光耦4脚电压会比15V高一些,限制光耦供电电压的作用还在。
非要强行解释的话,个人理解是又增加了一条原端反馈回路。
作用嘛,比如遇到输出短路这种情况,此时光耦1、2脚无供电不能工作,C3上的电压升高到15V(稍多一点)以后DZ1击穿,Q1、Q2导通,关断开关管U1。再比如431这路反馈损坏时,还可以靠原端反馈控制输出电压不至于升的太高烧毁负载。
U1的参数是在设计时确定的,电流按20VDC供电来计算,耐压按400VDC供电来计算。没做过这么宽供电范围的反激电源,不知道有没有啥特殊之处。
C4是调整相位裕度的,作用是增加电源的稳定性。调试时一般是先用一只100N电容或者再串个1K电阻,反复调整R、C直至效果最佳。改成1UF是不是太大了点?不过一切都要以实际效果为准,如果电源能很好的工作,那就是它吧。
D3移位后作用与原来是一样的,没区别。
强行解释的话,未改前D3正机接地,而接地处往往可设置大面积铜箔,D3可通过引脚利用这大面积的铜箔来散热,工作条件比移位后稍好一些吧。
415660806
发表于 2024-6-15 11:13:26
fshwen 发表于 2024-6-15 10:01
我又来掺和一下,左边是用18V稳压管实现辅助电源的稳压,右边稳压管接到光耦的出端,这是通过关闭U1来实 ...
感谢您的回复,现在我实验了左边的电路,输出和稳定性基本没有大问题,就是上电的时候瞬间电流很大,前面加NTC或者电阻都不能有效解决这个问题,所以想问问升级到右边这个电路会不会有改善。另外R7我实验的时候贴的是1R电阻,这个可以随时更换。您的意思是在光耦第3脚后面加个限流电阻吗?这个没有问题,但电阻取值不是很懂啊!
415660806
发表于 2024-6-15 11:17:38
bg1trk 发表于 2024-6-15 10:41
减小上电冲击的常用手段是在电源入口处设置一只NTC。
没做过母线电压20-400V这么宽范围的电源,不清 ...
感谢您的回复,目前我实验的就是左边电路转化的实物,老化了近一个月暂时没有发现大的问题,现在就是上电冲击电流很大,然后这颗MOS也挺贵的,右边的电路相对应左边的成本上会降低一点。
935482411
发表于 2024-6-15 11:31:28
冲击电流大,可以适当加大NTC或电阻(串联)来改善^_^
bg1trk
发表于 2024-6-15 12:38:37
本帖最后由 bg1trk 于 2024-6-15 13:03 编辑
415660806 发表于 2024-6-15 11:13
感谢您的回复,现在我实验了左边的电路,输出和稳定性基本没有大问题,就是上电的时候瞬间电流很大,前面 ...
使用专用IC的它激电路,IC本身都有缓启动功能,会限制开机时的启动电流。NTC更大的作用是限制电源入口处的那个大电容的充电电流,用在您这可能效果不明显。
DZ1移位是您的意思,还是贵司电源工程师的意思?
如果是工程师的意思,猜测他的思路可能是:
1、上电伊始、输出未达到12V之前,431这路反馈是不起作用的,占空比完全由R1上的压降决定,这是此电路的最大占空比,也是电流最大的时候,表现就是上电的时候电流大。
2、DZ1移位后,即使在上电后输出未达到12V这段时间,只要C3上的电压上升的足够快,达到15V后DZ1击穿可使U1相对于“1”提前关断,这就提前结束了最大占空比,使开机时的电流下降。
以上都是推断这么改的用意,不一定对,您实际试试吧。
您测试时可以尝试下调DZ1的稳压值和C3的容量(增加3-4脚绕组匝数也是个办法),使新增的这路原端反馈更早的工作,更大限度的压缩最大占空比时长,看看开机电流会不会有更大幅度的下降。
电阻R7的问题:
电阻R7这个位置预留焊盘,用意是方便以后更换不同阻值的限流电阻,用于调试。计算取值,大致是:[(3-4绕组的输出电压)-18V]/光耦平均电流。
左图中R7就是并联稳压中的限流电阻,您可以在调试时调整其阻值,原则是C3上的波形不出现明显凹坑的前提下尽量增大其阻值,这样可以减小DZ1的功耗。
没有要在光耦后增加限流电阻的意思。
光耦后面按理说要加个限流电阻,目的是避免光耦完全导通时C3经Q2的BE节直接放电,对Q2有保护作用,相当于可控硅控制极的限流电阻吧。
当然这只是原则上要这么做,实际电路考虑到其他限制条件,也可能无需这么做。
建议您遵从原设计,别自找麻烦。
bg1trk
发表于 2024-6-15 12:57:17
本帖最后由 bg1trk 于 2024-6-15 13:07 编辑
415660806 发表于 2024-6-15 11:17
感谢您的回复,目前我实验的就是左边电路转化的实物,老化了近一个月暂时没有发现大的问题,现在就是上电 ...
MOS的参数,在这么宽的输入电压范围下按常规算法真拿不准,不敢乱说。
倒是有个办法,您拿示波器看看启动时、正常工作时U1的峰值电流,按这个峰值再留些余量去选取U1的电流参数。
耐压问题,详细计算过程曾发过帖子,您参考参考:
http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1747480
您这已经成型的电路了,只能在RCD吸收回路上做文章,以降低U1的耐压值。
比如说在R6上并联一只瞬态抑制二极管和吸收电容,比如说加一只150V的管子,400+150=550V,再留些余量,U1用600V的管子就可以了。
但这么弄要增加成本,与靠U1硬抗反压的成本相比不一定低,需要权衡。
415660806
发表于 2024-6-15 14:31:44
bg1trk 发表于 2024-6-15 12:38
使用专用IC的它激电路,IC本身都有缓启动功能,会限制开机时的启动电流。NTC更大的作用是限制电源入口 ...
非常感谢您的回复,这个稳压管换位置和元件换规格都是电源工程师这样搞的,我就拿来测试和分析下,具体原因不得而知,问了也没告诉我,只是说前面的电路有点小问题,就是上电冲击电流过大。
king5555
发表于 2024-6-15 21:10:06
415660806 发表于 2024-6-15 14:31
非常感谢您的回复,这个稳压管换位置和元件换规格都是电源工程师这样搞的,我就拿来测试和分析下,具体原 ...
跟首楼一样都不是好的设计。
935482411
发表于 2024-6-15 23:00:12
本帖最后由 935482411 于 2024-6-15 23:08 编辑
king5555 发表于 2024-6-15 21:10
跟首楼一样都不是好的设计。
人家的原设计是没有问题的。
问题是修改者改变了原设计者的电路参数而导致的问题出现。
比如:后面的图,原设计12v600mA,输出功率为7.2w。修改后,就成了12v1000mA,输出功率12W。^_^
输出功率大了,元器件工作发热是正常的现象……而楼主却认为它是有瑕疵的~
美人鱼999
发表于 2024-6-16 09:12:22
king5555 发表于 2024-6-15 21:10
跟首楼一样都不是好的设计。
D3的位置改变,好像没有啥意义!完全等效的。
如果是大功率封装的话,才考虑如何安装方便。
SS310是3A贴片二极管,怎么装 都没有问题。
bg1trk
发表于 2024-6-16 09:44:10
美人鱼999 发表于 2024-6-16 09:12
D3的位置改变,好像没有啥意义!完全等效的。
如果是大功率封装的话,才考虑如何安装方便。
是楼主公司的电源工程师搞的改进。
原设计D3正极接地,用意嘛,接地处设置大面积铜箔用于地平面等电位兼顾提高载流能力,正极接地可利用这大面积铜箔散热。
改进后的位置,估计是因为方便布线吧。
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