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求助帮忙分析下此电路,不胜感激!

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发表于 2023-11-8 17:29:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
拆解了两个三相继电器,画出了里面的电路想学习下,奈何水平有限,对电路理解不了。电源部分跟我们常规的三相阻容降压驱动继电器的方式完全不一样,图(电路一)我上电测量,电压钳位TVS管两端的电压测量出来是这样,继电器吸合时A点的电压在28V左右,B点在5.3V左右;继电器断开后A点电压在7.7V左右,B点电压在6.8V左右。这TVS正极没有接地,这样它是怎么工作的?   图(电路二)是同样的产品,但电源降压方式又不一样,我感觉两个电路思路应该是一样的,但完全理解不了, 图(电路二)C点的电压是怎么来的?希望大佬不惜赐教,帮我分析下这两个电路。

电路一

电路一

电路二

电路二
     
发表于 2023-11-13 20:23:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 bg1trk 于 2023-11-13 20:35 编辑
415660806 发表于 2023-11-13 12:12
非常感谢老哥的仔细认真分析,让我对这类电路认知提升了一大截,昨天因为在外面有事,没有积极回复老哥, ...




粗略分析不一定准确,有帮助就行,不用谢。

闲的没事做了个顶楼图的仿真,稳压器件替换为431,各种工况都跑了一下,您看看有没有用。

1、电压上限480VAC时,431功耗180多毫瓦,能顶得住,但也差不多到极限了。
     最高输入电压+夏日暴晒,431温度会比较高。如果这种极端工况比较少,用一只431做并联稳压是可行了,尽量别用串联稳压。
     带100R滤波电阻,输出波纹峰峰值50微伏左右,非常优秀。
     5V输出带载能力32-33mA左右。
A 480V.png



2、电压下限208VAC时,431功耗70多毫瓦,完全无忧。
     带100R滤波电阻,输出波纹略微下降,45微伏左右,非常优秀。
     5V输出带载能力降到10-11mA左右。参照您所需的实际电流,如果不够,要加大C1、C2。
A 208V.png



3、前面两图继电器均处于吸合状态,下图为继电器释放状态,各个参数没变化。
A 继电器释放.png



4、去除(短接)滤波电阻R2,431功耗、电流输出能力均无改变。
    输出波纹上升到57毫伏左右,如果这个值在允许范围内(增大C5、C6可以把波纹压下来一些),可以考虑去除或减小R2(100R)阻值,减少一个热源。 B 去除滤波电阻.png
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发表于 2023-11-8 18:06:07 | 显示全部楼层
图1 P6KE24A - 100R - ZMM3V0 构成回路,2N5401导通时继电器断开。
图2 当B相为正时 - SMBJ20A - M7 - 阻容电路 - A相构成回路,C点电压为SMBJ20A的击穿电压。
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发表于 2023-11-9 20:02:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 bg1trk 于 2023-11-9 20:07 编辑
415660806 发表于 2023-11-9 17:14
感谢您的回复。这缺相或欠压的时候继电器不吸,只亮红色故障指示灯,三相正常的时候继电器才吸合。电源支 ...



简单算算就知道了。

480V+20%,最高576VAC,电流约为54mA。

54mA流过100R电阻,电阻功耗292mW。1206封装电阻只有250mW,超了!用3只1206吧,用1W电阻有点浪费。
稳压管最大功耗为3*54=162mW。0.5W的稳压管还有足够余量,不用改。

TVS在继电器释放时电流为零,不用考虑功耗。继电器吸合时,电流是“54-继电器线圈电流”,自己动手算算吧。
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 楼主| 发表于 2023-11-9 15:20:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 415660806 于 2023-11-9 15:22 编辑
资深技术 发表于 2023-11-8 18:06
图1 P6KE24A - 100R - ZMM3V0 构成回路,2N5401导通时继电器断开。
图2 当B相为正时 - SMBJ20A - M7 - 阻 ...


感谢老哥百忙中的回复!
我对(电路一)开始只能理解前面的阻容部分,三相电正常时是A-B、A-C两个半波整流电流叠加,缺A相时是B-C的全波整流,缺B相时是A-C的半波整流,缺C相时是A-B的半波整流,这样不管缺哪一相都有电压输出。
经过老哥的指导大概明白了是这样的,不知道我的理解是否正确。TVS管正极后面串联100R电阻再串联稳压管负极,这样就形成了稳压二极管串联电路。继电器不吸合时,TVS与继电器线圈并联,A点对地电压为TVS电压+稳压管电压,B点对地电压为稳压管电压;继电器吸合后,相当于TVS短接,电路中只有稳压管工作,此时B点电压为稳压管电压。上电后,因为NPN三极管是上拉电阻,这样NPN三极管会导通,从而使PNP三极管导通,继电器处于断开状态;“relay-ON/OFF”为低电平时,NPN三极管关闭,PNP也关闭,继电器吸合。
但我还是有个疑问,阻容降压为恒流源,如果继电器吸合,100R为稳压管限流电阻,电源提供的电流都要经过100R电阻,100R流过电流=稳压管+稳压管并联负载电流,但100R电阻为1206封装,稳压管为0.5W封装,我感觉这两个元件功率用小了,长期稳定性差,请问是不是这样?
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发表于 2023-11-9 16:06:20 | 显示全部楼层
415660806 发表于 2023-11-9 15:20
感谢老哥百忙中的回复!
我对(电路一)开始只能理解前面的阻容部分,三相电正常时是A-B、A-C两个半波 ...



0.3uf电容接入380VAC后,电流约36mA。

大概估算:
不缺相时,B、C相相对于A相的正半周电流流过A点,各为18mA,流过A点的电流为18*2=36mA。
36mA流过100R电阻,电阻功耗130mW。
稳压管最大功耗为3*36=108mW。
1206的电阻和0.5W的稳压管余量足够,选型合适无需太担心。

这个电路不缺相时能为负载提供约36mA电流,缺B或C相时,电流降为18mA。缺A相时,镇流电容串联容量减半,整流由半波变为全波,负载电流仍为18mA。缺任意一相输出电流就减半。
这个18mA与36mA的差异,能用作缺相检测。
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发表于 2023-11-9 16:29:25 | 显示全部楼层
我来学习一下
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 楼主| 发表于 2023-11-9 16:55:21 | 显示全部楼层
资深技术 发表于 2023-11-8 18:06
图1 P6KE24A - 100R - ZMM3V0 构成回路,2N5401导通时继电器断开。
图2 当B相为正时 - SMBJ20A - M7 - 阻 ...

图二的电路还是懵逼状态。正如您所说,假如B相为正时,那么GND就会变成电源正极,C点为负极,呃后面就不懂了。这个产品B相还可以改为接零线,所以完全不能理解这个电路是如何工作的。

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 楼主| 发表于 2023-11-9 17:14:00 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2023-11-9 16:06
0.3uf电容接入380VAC后,电流约36mA。

大概估算:

感谢您的回复。这缺相或欠压的时候继电器不吸,只亮红色故障指示灯,三相正常的时候继电器才吸合。电源支持208-480V输入,应该是为了覆盖全世界电压范围,所以做得这么宽。后面还有电压比较器做过欠压检测,通过电位器调节,这部分我能大概看明白。我担心的是在480V+20%且继电器不吸合这种情况下,稳压管和电阻肯定会发烫,假如我把稳压管和100R改为1W,或者TVS也用两个12V的串联,功率再增大一倍,这样是不是可靠性更高点?
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发表于 2023-11-9 20:29:33 | 显示全部楼层
415660806 发表于 2023-11-9 16:55
图二的电路还是懵逼状态。正如您所说,假如B相为正时,那么GND就会变成电源正极,C点为负极,呃 ...

图二的电路还是懵逼状态。正如您所说,假如B相为正时,那么GND就会变成电源正极,C点为负极,呃后面就不懂了。这个产品B相还可以改为接零线,所以完全不能理解这个电路是如何工作的。

看图吧:
173013g1d49j1lzfssdbee.png

A相相对于地处于正半周时,电流走红色路径,为C1充电,在其上形成对地的正压,对外形成正电源。
A相相对于地处于负半周时,电流走蓝色路径,为C2充电,在其上形成对地的负压,对外形成负电源。
GND接到零线并不影响正负电源的建立,只不过带载能力差一些。

ON/OFF信号控制2N5551导通或截止,开通或关断电流通道,从而控制继电器动作。
ON/OFF为高电平时,2N5401截止,2N5551截止,电流通道被截断,继电器释放。
ON/OFF为低电平时,2N5401导通,2N5551导通,电流通道建立,继电器吸合。

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 楼主| 发表于 2023-11-10 10:24:29 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2023-11-9 20:02
简单算算就知道了。

480V+20%,最高576VAC,电流约为54mA。

太感谢您了,解开了我的疑惑。
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 楼主| 发表于 2023-11-10 15:18:49 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2023-11-9 20:29
图二的电路还是懵逼状态。正如您所说,假如B相为正时,那么GND就会变成电源正极,C点为负极,呃后面就不 ...

太感谢老哥您了,经过您的分析,大概明白了其中的工作原理。
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 楼主| 发表于 2023-11-10 15:22:36 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2023-11-9 20:29
图二的电路还是懵逼状态。正如您所说,假如B相为正时,那么GND就会变成电源正极,C点为负极,呃后面就不 ...

老哥您再帮我看下我这两个电路对不对,根据您的分析我瞎画了两个电路,相把3V提高到稳定的5V和2.5V输出,

改进的电路

改进的电路
相对于来说那个电路更可靠更稳定,非常感谢!
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 楼主| 发表于 2023-11-11 10:49:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 415660806 于 2023-11-11 11:04 编辑
bg1trk 发表于 2023-11-10 19:34
第一个图,继电器线圈工作电流因红叉处的2.2K电阻阻挡,达不到吸合条件,这个通道放弃。
431 ...


太感谢老哥的分析了,专业的就是不一样。经过您的分析我也明白了这两个电路的不足,我再试着改进画个看看,也请老哥帮忙再分析下这个电路能不能长期稳定允许(5V是芯片电源,2.5V是电压基准)。
另外恕我问个不专业的问题,我对这个电路目前的理解是,三相电正常时是A-B、A-C两个半波整流电流叠加,缺A相时是B-C的全波整流,缺B相时是A-C的半波整流,缺C相时是A-B的半波整流,这样不管缺哪一相都有电压输出。但这个火线直接引入到到电源的地线,这个对直流部分一点影响都没有吗?我以前在本论坛也请求大家指导过三相阻容的问题,但那个是三相全波整流,这个又完全不一样。

改进的电路

改进的电路
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 楼主| 发表于 2023-11-11 11:06:33 | 显示全部楼层

我们共同学习!
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发表于 2023-11-11 12:09:22 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2023-11-10 19:34
第一个图,继电器线圈工作电流因红叉处的2.2K电阻阻挡,达不到吸合条件,这个通道放弃。
431 ...

我们不明白他到底想要干什么,也许是想胡乱倒腾一番吧
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