一种开关电源电压的新改法及常见改法的原理级分析

chenzy7115

芯片型号为ICE3B0565J，具体的datasheet没有找到。目前获得的是ICE2A0565的datasheet，PDF大小超过上传限制。先截图概要，具体我再看看是否有最低占空比限制

小鬼头

chenzy7115 发表于 2023-9-8 22:14
示波器测试出来的波形，确实有震荡发生，但是频率很低，

是运放自激吗？

你可以做简化的试验，以此验证这种偏移技术改电压的方法是否可行：

按下图那样接。图中的2只1n4148，约产生1.4v的补偿（偏移）电压。有需要时，可以改为1只、或3只1n4148等（分别对应0.7v、2.1v等）。所增加电阻和二极管，是用于替代运放电路的。

这样，就避开了容易出问题的运放电路。

chenzy7115

黄色高亮部分视乎是允许占空比为0%的情况发生的，不知道我理解是否有错。

chenzy7115

OK。明天我再按您提供的办法进行测试。
示波器的波形是Vout的波形，运放输出始终很稳定。

小鬼头

你用的4580运放，刚好是接成缓冲器时比较容易自激的运放：

http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1987577&extra=&page=5

chenzy7115

明天我再也更换下运放看看，目前手上没有比较合适的运放。不知道LM324或NE5532是否合适

chenzy7115

1.刚才用4个二极管弄了一个恒压电路测试了一下，测试情况和昨天一样。
2.这样看来应该是开关电源使用的主控IC的原因
3.这两天再找一个电源进行测试下。
4.如果采用输出24V的电源，是否也用相同方式进行连接？

chenzy7115

1.里面出现问题原因还没弄清楚，还会继续测试。
2.这个改输出电压的方式如果和主控IC有关的话，从成本上来看直接改输出电压的方式并不是很经济。如果从实际应用来看，似乎增加DC-DC变换电路可能更为切实可行。电路的可靠性会更高。
3.不过这种方式值得继续实验。

小鬼头

chenzy7115 发表于 2023-9-9 09:09
1.刚才用4个二极管弄了一个恒压电路测试了一下，测试情况和昨天一样。
2.这样看来应该是开关电源使用的主 ...

你可以再试试在Vout与地线之间，接一只约10至100欧的功率电阻（用于改变主控ic的工作状态），看看情况有没有改善。

kfeiyy

小鬼头老师您好：这是网上看到的一篇文章-------电压偏置测量电路的固定电阻选择

这里面的公式最初的X代表还能看懂，后边的X估计和乘号X混合一起了，实在看不懂了，知识实在有限，看看老师能不也能给捋一捋，因为看您发公式条理清晰。

  以往在该电路设计中R1都是十分随意得取一个R2变化区间的中值，一直不知道该如何较好地选择一个较好的固定电阻值，本文讲述该如何选择其中的固定电阻值。

电压偏置测量电路



      该种电路多应用于变电阻传感器的测量，如红外接收器，压变电阻等等，在可变电阻R2改变的时候，U’得到的电压也随之改变，其电压该为电路上R2占据的电压，则变化规律满足以下公式:

U’=R2/(R1+R2)

      

实际应用

      在应用中，R2为传感器件，受到外部刺激时其电阻会随之改变，从而U’的偏置电压发生改变，该电压传入单片机进行adc采集后得到数字信号。在设计中我们希望有一个较好的测量效果，得到一个较大的测量范围，我们只能改变R1的电阻值。

      在实际传感器中，如红外接收器，其电阻值会随着接收到的有效光强的增强而下降，在工作光强内对应着一个红外接收器的电阻区间，我们希望在该电阻变化区间内所对应的U'有个较大的变化范围，这样在有限位数的adc中得到更好的精度。

如何选值

      在选值中，固定电阻的过大或过小都会导致偏置电压变化范围变小，为了在电阻变化区间中为了得到一个较大的U'变化区间，我们需要对R1的选值进行分析。

我们假设R2的电阻变化范围为（X1，X2）得到的偏置电压为U'，我们已知其关系为：

U'= X/(R1+X)

所以偏置电压的变化为：

ΔU = X2/(R1+X2) - X1/(R1+X1)

令

g(R1)= ΔU = R1(X2-X1)/(R1+X2)(R1+X1)

为使g(R1)有最大值，我们可对g(R1)求导，并令其等于0，在该时的R1值对应的ΔU有最大值，所以有：

g'（R1） = (X2-X1)[R12+(X1+X2)R1+X1X2-2R12-(X1+X2)R1]/[R12+(X1+X2)R1+X1X2]

令其等于零即：

(X2-X1)[R12+(X1+X2)R1+X1X2-2R12-(X1+X2)R1] = 0

最终得：

R1 = [(X1X22-X12X2)/(X2-X1)]1/2

      在该固定电阻下，R2在电阻变化范围(X1,X2)中时可得到较大的ΔU，这样可以得到更大的adc采集范围，从而提高测量精度。

拓展

    在该电路下的偏置电压为非线性变化，为了在adc采集完后能更好地进行数据处理，因为在该函数下不容易拟合处理，我们可以用对数函数进行回归拟合，在有效区间内的拟合效果十分理想。

    若需要更高精度的测量电路，则可以考虑电桥式测量电路，但在该电路中电阻需有较高精度，且较偏置电路复杂

kfeiyy

小鬼头

kfeiyy 发表于 2024-2-3 18:07
小鬼头老师您好：这是网上看到的一篇文章-------电压偏置测量电路的固定电阻选择

这里面的公式最初的X ...

应该是网页上把运算符号弄没了。

另外，他的结果没有做进一步化简。如果用b代替x1、a代替x2，最终结果应该是R1=sqr（a*b）。也即是，R1取a和b的几何平均值。

ps：我找到了运算符号没搞丢的网页，如附图。

kfeiyy

小鬼头 发表于 2024-2-3 22:42
应该是网页上把运算符号弄没了。

另外，他的结果没有做进一步化简。如果用b代替x1、a代替x2，最终结 ...

小鬼头老师，您能把那个网页发出来吗？您的截图有点模糊。看了您在好多电源改造帖子里面都说了，最佳方案是调整verf‘基准电压，但电阻电位器最佳取值范围有个定性的计算方法，这样可以使电路相对接近比较理想的状态，不是盲目的猜测更换电阻电位器，也能使调整范围不会出现那种突变，在细化，还能计算出粗调细调电位器的合理取值范围，如果您有时间，并且方便的时候，也可以图文并茂的给讲解一下，对我们这些照猫画虎的人来说是一大突破。再次谢谢老师的回复。

小鬼头

kfeiyy 发表于 2024-2-4 10:14
小鬼头老师，您能把那个网页发出来吗？您的截图有点模糊。看了您在好多电源改造帖子里面都说了，最佳方案 ...

那个网页链接如下：

https://www.kechuang.org/t/86931

他那个推导，如果熟悉取导数运算，也能自己计算得到他所列的式子。我的高等数学知识因为好多年没用过，几乎都忘光了。但是，看到你的回帖后，我自己重温了求导数的运算规则，也能按其思路推导出他所列的所有式子。

kfeiyy

小鬼头 发表于 2024-2-4 10:54
那个网页链接如下：

https://www.kechuang.org/t/86931

感谢小鬼头老师的回复，仔细在琢磨琢磨。