主轴电机调速线路的研究与测试 (雕刻机开源项目中，目前讨论得最精彩的帖子)

armok · 发表于 2009-9-13 21:12:35

根据我刚才测量出的数据，正式确定使用NE555产生的15K可调PWM线路，对我们的雕刻机主轴电机进行调速：

(原文件名:RPM-DC.PNG)

先上传我手焊的测试电路。使用Agilent E3644A 供电，减小因电源可能引起的干扰问题。

(原文件名:01.jpg)

(原文件名:01 电机与调整电路，留意电机主轴旁边的顶柱可以加装测试负载弹片.jpg)

以下为我测试与设计的最新版本线路。当然，离不开各位网友的帮助与意见，在此表示感谢。

(原文件名:SNAG-0030.jpg)

Frequency = 1.44 / (W1 * C4)

guo132 · 发表于 2009-9-13 21:18:15

这个电路PWM占空比10-90%,方波边沿两边有尖脉冲过冲

ds13512730250 · 发表于 2009-9-13 21:18:32

555的电源干扰要处理的好，不然杂波很多这个。方波输出端考虑用电容耦合进去吗，耦合的波形还是可以的比没有耦合的，一般用1UF的此片可以搞掂。

armok · 发表于 2009-9-13 22:41:02

电路焊好了。用示波器测试了一下，结论是：

1. 可以达到99%的占空比。
2. 可以用电阻控制到最低占空比是10%，即电位器在最小值时仍能让电机慢慢转动，以免产生误会。
3. 波形有尖脉冲过冲，需要在IRFZ48N的栅级前加入一只15V的稳压管，保护G极电压不超过15V。

homemyc · 发表于 2009-9-13 22:52:33

滤波电容C3太小，起码加大10倍。
考虑加上刹车锁定功能

McuPlayer · 发表于 2009-9-13 22:53:18

555表现非常好,这颗IC的寿命如此之长自然有它的优势

wiav · 发表于 2009-9-13 23:18:04

相比与用单片机进行pwm控制，这个电路有什么优势呢？

armok · 发表于 2009-9-13 23:27:38

将
P1 改成10K
C1 改成两只3.3nF并联
两个1N4148 改成 1N4819

用示TEK 示波器实测得到15.9KHZ的 PWM 信号。

最小占空比是：10%
最大占空比是：99%左右。

看来满足了我预期的要求。

明天早上接上IRFZ48N及电机，进行整体测试 ...

laodangong · 发表于 2009-9-13 23:34:08

这种功能用单片机可以说一点优势也没有。

guo132 · 发表于 2009-9-14 00:11:50

如果不加隔离或者其他处理.带载后G极方波会变得很差.

kalo · 发表于 2009-9-14 00:23:06

再加点柴。
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利用555定时器实现宽范围脉宽调制器(PWM)

脉宽调制器(PWM)常常用在开关电源(稳压)中,要使开关电源稳压范围宽(即输入电压范围大)，可利用555定时器构成宽范围PWM。
仅需把一个二极管和电位计添加到异步模式运转的555定时器上，就产生了一个带有可调效率系数为1%到99%的脉宽调制器(图1)。它的应用包括高功率开关驱动的电动机速度控制。

(原文件名:555_Figure_01.gif)
图1：在555定时器电路中增加一个二极管和电位计可构成一个宽范围PWM

这个电路的输出可以驱动MOSFET去控制通过电动机的电流，达到平滑控制电动机速度90%左右。这也应用于灯光的控制，灯光的强度可得以有效控制。

另一个应用是在开关式电源。PWM调整允许一个可变的输出电压。可通过555定时器(5个引脚)VC终端的反馈来调节电压。一个超过调节阈值限制的输出电压将提前结束基于周期循环的PWM信号，以维持输出电压的稳定。微处理器可以通过数字电位计直接调节PWM去控制电动机速度、灯光强度或者电源输出电压。对于周期因子(DF)：

(原文件名:555_Figure_03.gif)

其中，

(原文件名:555_Figure_04.gif)

而α是终端２和终端１之间电阻与终端3和终端１之间电阻的比值。选R3=R1，R2=100×R1，这时DF为1%至99%。如上所述，数字电位计可以代替R2。通过的电流有限是在该应用中使用数字电位计的主要约束。对于一个100kΩ的数字电位计，R1和R3可以达到1kΩ，则峰值电流为5mA。

标准二极管可在递减线性下当作D来使用。对于理想的二极管，k=0.693，则有：

(原文件名:555_Figure_05.gif)

DF和α之间为线性关系。图2显示了当α变化时VOUT的波形。

(原文件名:555_Figure_02.gif)
图2：这三个波形显示了VOUT如何随α变化而变化。

作者：Henry Santana，Kavlico Corp
=============
呵呵，原来在这里8楼就有详细的解释

<br>

<br> (原文件名:图2.gif) 
=============
老外的图，是不是比3.2.3a少接一个VD2？
阿莫的楼主位公式是不是应该改成3.2.3b那样？

kinghai · 发表于 2009-9-14 00:36:03

注意散热

shangxf · 发表于 2009-9-14 00:53:22

21006091 · 发表于 2009-9-14 01:40:45

12V-24V电机调速控制器ourdev_480729.mht(文件大小:454K) (原文件名:12V-24V电机调速控制器.mht)

real_zyf · 发表于 2009-9-14 03:12:22

为什么不IRF3205呢.......

Stitch · 发表于 2009-9-14 05:15:16

建议电位器用……这种多圈电位器：

armok · 发表于 2009-9-14 08:00:31

【11楼】 kinghai
注意散热
-----------------------
整个测试中，包括IRFZ48N 都是冰冷的。

【15楼】 Stitch
建议电位器用……这种多圈电位器：
------------------------
否决。只使用一圈就拧到头的电位器。这样我就能将它分成十等分。

你建议的这种多圈电位器，没有可操作性。

【9楼】 guo132
如果不加隔离或者其他处理.带载后G极方波会变得很差.
-----------------------
放心，到时会测试波形。

dhyana · 发表于 2009-9-14 11:11:26

电位器是否可以考虑2个方面的问题
1 用带开关电位器，关闭档设置为用PC端程序直接控制。旋转过开关后，成为调速。
2 电位器的稳定性很重要，在电机转动过程中，调整电位器的话，如果有电位器飞跳什么的，会导致电机速度瞬间变化。没有测试过，不知道会有多大的程度。

armok · 发表于 2009-9-14 11:37:24

【17楼】 dhyana
1 用带开关电位器，关闭档设置为用PC端程序直接控制。旋转过开关后，成为调速。
2 电位器的稳定性很重要，在电机转动过程中，调整电位器的话，如果有电位器飞跳什么的，会导致电机速度瞬间变化。没有测试过，不知道会有多大的程度。
--------------------------------------
1. 这个建议不好。DIY作品可以，如果作为正式产品不太规范。
PC直接控制电机速度时，应该有很明显的开关位置告诉操作者。

2. 这个有点杞人忧天 :)

QJD_LZF · 发表于 2009-9-14 11:49:43

哈哈,开始我就建议用NE555产生PWM.根据我开发过的几款调速器,15K是比较合理的.还有上图的R2应选10欧左右.47就点大了.

QJD_LZF · 发表于 2009-9-14 11:52:51

还有C3的电源退藕电容能选1000UF以上是最好,建议4700UF.这样可以充分发挥电机的动态性能.

armok · 发表于 2009-9-14 11:59:28

【19楼】 QJD_LZF
哈哈,开始我就建议用NE555产生PWM.根据我开发过的几款调速器,15K是比较合理的.还有上图的R2应选10欧左右.47就点大了.
　

【20楼】 QJD_LZF
还有C3的电源退藕电容能选1000UF以上是最好,建议4700UF.这样可以充分发挥电机的动态性能.
-------------------------------
1. R2后面，G极前，会加入一只15V的稳压管。到时会详细测试一下波形的畸变及稳压管的过流能力决定电阻多大。初步算一下，10欧应该也没有问题。

2. 我们的24V主轴电机电源，已经有了4700uF 50V 的电容。所以，这个电路只需要0.1uF 的电容已经够了。

QJD_LZF · 发表于 2009-9-14 12:03:17

整个测试中，包括IRFZ48N 都是冰冷的。
这上图表可以看得出电机空载时电流比较小的,这么小的电流都发热的话,那才是问题了.这个得益于电机的选型比较好吧.
不过从专业角度讲,过载测试是不可少的.也就是电机堵转舜间是否会烧驱动管.要是负载测试时温度不超50度.我觉得都比较满意.

QJD_LZF · 发表于 2009-9-14 12:06:17

我们的24V主轴电机电源，已经有了4700uF 50V 的电容。所以，这个电路只需要0.1uF 的电容已经够了。
问题是你的电源板到这个驱动器板可能线太长了啊,至少得加1000UF的电容吧.距离很近的话那就不用说啦.

helloshi · 发表于 2009-9-14 12:38:44

555电源是否加个二极管呢，C3放在555电源

lhlmm · 发表于 2009-9-14 12:58:37

最好闭环。

armok · 发表于 2009-9-14 13:20:04

【25楼】 lhlmm
最好闭环。
------------------
我们迟些会有像北京精雕54万元的机器那样的，希望到时能满足你的要求。

【23楼】 QJD_LZF 。
问题是你的电源板到这个驱动器板可能线太长了啊,至少得加1000UF的电容吧.距离很近的话那就不用说啦.
------------------
呵呵，你总喜欢想当然。等我们公布图片后，你就会知道，这块调速板就是安装在电源板正上方的。

lhlmm · 发表于 2009-9-14 14:25:43

【25楼】 lhlmm
最好闭环。
------------------
我们迟些会有像北京精雕54万元的机器那样的，希望到时能满足你的要求。

？？？
只是发表自己的看法，不是要求，也不需要你来满足，况且我也不需要雕刻机。太敏感了，路过……哈哈

armok · 发表于 2009-9-14 14:30:41

【27楼】 lhlmm

只是发表自己的看法，不是要求，也不需要你来满足，况且我也不需要雕刻机。太敏感了，路过……哈哈
-----------------------
呵呵，敏感的是你。

我主持这个项目的一个最重要的职责，是将一些不着边际的意见否决 :)

jj3055 · 发表于 2009-9-14 15:46:10

大家动手去做吧,有些东西只有你做了才知道是好的还是坏的,这个电路只是一个驱动60W小电机低压电路,说白了是个很简单的电路,那些用在高压高功率场合的措施是没必要计较的.

我正在着手设计一个基于555的,不同的是加上防过载防短路功能,只要测试通过,就没有什么可以批评拍砖的.

kneken · 发表于 2009-9-14 15:56:25

问点题外的，这电路用什么工具画的，这么漂亮！谢谢！

s99060 · 发表于 2009-9-14 16:07:01

问下:mach本来的pwm主轴调速和这个后加的有啥区别?

bigworms · 发表于 2009-9-14 17:44:42

mark

QJD_LZF · 发表于 2009-9-14 17:47:07

顺便问一下,如果现在只买龙门架的话,是不是可以快点交货的?我想偿试把阿莫的机子改用我的伺服直流驱动器玩玩.

armok · 发表于 2009-9-15 16:55:09

【33楼】 QJD_LZF
顺便问一下,如果现在只买龙门架的话,是不是可以快点交货的?我想偿试把阿莫的机子改用我的伺服直流驱动器玩玩.
-----------------------
抱歉我们已经向所有下了订单并且付了全款的网友承诺：严格按照订单顺序发货。虽然我们不公布排名，但收到货的网友可以私下校对，是否早下订单的早收到。如果发现不是，可以严肃的向我们投诉。这涉及诚信问题。

你是想将步进改成伺服，或只是主轴？

armok · 发表于 2009-9-15 16:58:15

今天下午我接上了IRFZ48N，进行了详细的测试，并且用TEK 示波器观察各点的波形。

测试我相信已经通过了。但有一些有趣的小细节，我将线路图画好并且更新后，再详细讨论。

21006091 · 发表于 2009-9-15 17:22:16

支持35楼，继续顶！

armok · 发表于 2009-9-15 23:22:08

刚才将我的试验结果更新在电路图上：

实测输出14.9K的PWM信号。

(原文件名:SNAG-0005.jpg)

有一个小细节，有人能解释吗？

IRFZ48N 的GS我加入了1K的电阻，是作为GS快速释放电荷使用的。将它换成10K 或100K ，用示波器看G极的极形，会在上升沿有一个1.4V左右的小尖峰。

将R3电阻焊走，这个小尖峰就会消失，G极上便能测得比较完美的脉冲波。

QJD_LZF · 发表于 2009-9-15 23:44:12

抱歉我们已经向所有下了订单并且付了全款的网友承诺：严格按照订单顺序发货。虽然我们不公布排名，但收到货的网友可以私下校对，是否早下订单的早收到。如果发现不是，可以严肃的向我们投诉。这涉及诚信问题。

你是想将步进改成伺服，或只是主轴？

我要改的话,X,Y.Z三轴都改成伺服的.

armok · 发表于 2009-9-15 23:47:15

【38楼】 QJD_LZF
我要改的话,X,Y.Z三轴都改成伺服的.
---------------------------------------
这台机不值得作这么大的改动。

建议你留意我们迟些的球墨铸铁机型。

gzhuli · 发表于 2009-9-15 23:55:57

7脚漏画了……

armok · 发表于 2009-9-16 00:02:14

呵，补上了。

知道为何GS加入1K，10K或100K的电阻，会有一个尖脉冲？

gzhuli · 发表于 2009-9-16 00:33:53

尖向上的还是向下的？
按datasheet 555的3脚有50mA的拉低电流，1K电阻其实帮助不是太大，不要也没什么影响。要效果好的话就得图腾柱了。

armok · 发表于 2009-9-16 00:51:57

向上。

明天我将波形上传上来吧。

刚将完整的电路画完。这个电路设有一个开关，决定主轴电机是否手工调速或是PC软件PWM调速。为了方便操作，也另设一控制主轴电机是否关闭的开关。

光藕直接连接MOS管的波形是否符合要求，明天我会搭实物测试。如果波形失真较大，中间会再加一级8050.

(原文件名:SNAG-0006.jpg)

jj3055 · 发表于 2009-9-16 07:20:16

这个电路有些地方要改进一下,呵呵

我个人觉得,有了光偶就可以省掉74HC14.有了HC14就可以省去光偶.
74HC14换成CD40106如何?这样就不用额外的5V电源了.
C2容量较大,是否在7812上并联反向二极管较为保险.
印象中的555第3脚,好象拉电流能力强,输出电流好象很弱

哈,不多说了,明天有空,我也去搭一个,测试测试看

jj3055 · 发表于 2009-9-16 08:09:26

有一个小细节，有人能解释吗？

IRFZ48N 的GS我加入了1K的电阻，是作为GS快速释放电荷使用的。将它换成10K 或100K ，用示波器看G极的极形，会在上升沿有一个1.4V左右的小尖峰。

将R3电阻焊走，这个小尖峰就会消失，G极上便能测得比较完美的脉冲波。
*********************************************************************************

加了这个电阻,关断比较快,自然有过冲了.所以有些时候速度过快也不是件好事

snail0204 · 发表于 2009-9-16 08:20:51

关注

armok · 发表于 2009-9-16 08:23:28

【44楼】 jj3055
我个人觉得,有了光偶就可以省掉74HC14.有了HC14就可以省去光偶.
74HC14换成CD40106如何?这样就不用额外的5V电源了.
C2容量较大,是否在7812上并联反向二极管较为保险.
印象中的555第3脚,好象拉电流能力强,输出电流好象很弱
----------------------------------------
1. HC14不能省。来自PC并口，或运动控制卡的信号会有差异。HC14将这类信号全部转成标准的TTL电平。
有了标准的TTL电平，才能更可靠与没有意外的控制光偶。

2. 5V供电是来自接口板。配合光偶，才能产生地线隔离效果。也就是说，这5V电压，是完全与12V隔离的。
12V是来自主轴电机的降压。
我们的雕刻机，隔离设计很严谨的，保证了我们的电路的稳定性与可靠性。

详情请参考：开源雕刻机的供电方案与光电隔离方案讨论

3. 7812加入反向二极管的作用，仅仅是在关机的时候，能快还将C2的电荷放掉。还有其它用途吗？
如果没有，其实不加也完全没有问题。
当然，加入感觉严格一点。

4. IRF的驱动电流不用大。最重要的波形好。我一会展示的波形图片，你就会发现，波形是很好的 :)
驱动电流我觉得不要太大，否则有过冲时，15V的稳压管反而可能承受不了。

【45楼】 jj3055
加了这个电阻,关断比较快,自然有过冲了.所以有些时候速度过快也不是件好事
-------------------------------------------------------------------------
你可能理解错了。我说是G极上的波形，不是说D极上的波形 :)

makesoft · 发表于 2009-9-16 08:59:40

(原文件名:ourdev_481325.jpg)

armok · 发表于 2009-9-16 09:04:36

【48楼】 makesoft
-----------------------
请给出详细的线路，并且标注零件的型号。谢谢。

方向性的建议对我们没有帮助。因为每一个建议，我均会测试后才能确定。

armok · 发表于 2009-9-16 10:25:12

将焊的板上的L7812CV换成78L12，按上面jj3055的建议在78L12加入一只放电二极管1N4148，电路图更新为：

(原文件名:SNAG-0012.jpg)

78L12 的管脚为：

(原文件名:SNAG-0013.jpg)

armok · 发表于 2009-9-16 10:45:50

再修改一下：

1. PC PWM 信号加一个上拉高电平电阻。没有信号输入时，保持高电平（与PC机的状态一致）。

2. 将光偶的输出端的电阻与输出位置调整一下。让PC没有PWM信号时，电机不会转动。

(原文件名:SNAG-0014.jpg)

zhangna_901887 · 发表于 2009-9-16 10:53:49

【37楼】 armok 阿莫
有一个小细节，有人能解释吗？

IRFZ48N 的GS我加入了1K的电阻，是作为GS快速释放电荷使用的。将它换成10K 或100K ，用示波器看G极的极形，会在上升沿有一个1.4V左右的小尖峰。

将R3电阻焊走，这个小尖峰就会消失，G极上便能测得比较完美的脉冲波。

这个是由于MOSFET的米勒电容引起的，米勒电容就是CGD。这个尖峰在这个电路上是可以不需要理会的。GS上还是并入一个10K的电阻为好。

armok · 发表于 2009-9-16 11:11:16

【52楼】 zhangna_901887
这个是由于MOSFET的米勒电容引起的，米勒电容就是CGD。这个尖峰在这个电路上是可以不需要理会的。GS上还是并入一个10K的电阻为好。
-----------------------------
如果这个米勒电容有影响，应该是上降沿会减慢一点不会那么陡，但不应该会有一个尖峰的吧。

波形图已经更新到55与56楼。从波形图上，我觉得不应并上这个10K的电阻啊。

armok · 发表于 2009-9-16 11:21:04

先上传我手焊的测试电路。使用Agilent E3644A 供电，减小因电源可能引起的干扰问题。

(原文件名:01.jpg)

(原文件名:01.jpg)

注意1N5819与电位器的方向。下图的方面，才能保证电位器顺时针拧动时，电机的转速增加。

(原文件名:02.jpg)

armok · 发表于 2009-9-16 11:32:54

IRFZ48N 的G，S间没有并任何电阻时的波形图：

注意最后一张，已经达到几乎99.5%的点空比。在极限情况下，从16.8K的频率变成了23K。这种情况在实际使用中仍可接受。

在占空比10%到90%时，频率还是相当稳定的，测量的结果是16.8K左右。

(此电路的最低占空比。我要控制住不能过低，最低的占空比应该能让电机转动。)

(原文件名:SNAG-0017.jpg)

(此电路的最高占空比，接近99.5%。)

armok · 发表于 2009-9-16 11:39:50

IRFZ48N 的GS并上10K电阻的波形图：

尖峰的幅度约1.4V左右。

(RFZ48N 的GS并上10K电阻的波形图。此电路的最低占空比。我要控制住不能过低，最低的占空比应该能让电机转动)

(RFZ48N 的GS并上10K电阻的波形图。原文件名:SNAG-0001.jpg)

(RFZ48N 的GS并上10K电阻的波形图。此电路的最高占空比，接近99.5%)

portx · 发表于 2009-9-16 12:27:44

关于那个C2电容的容量似乎对于78L12来说有些大，在通电的瞬间会产生一个比较大的充电电流，78L12的极限输出电流似乎是100mA。
对于那个MOS管的驱动方式似乎得满足饱和导通时 20>VGS>0的条件否则可能会发热。

czxf · 发表于 2009-9-16 12:29:19

学习了

armok · 发表于 2009-9-16 12:34:27

470uF的电容是希望能为NE555提供充足的瞬时电力供应，改善波形的输出效果。

至于通电的一瞬间从7812冲电，这个不用太担心，7812本身有保护机制，并且时间极短，不会对它的寿命造成损害。

IRFZ48N典型输出特性, 可以看出，10V已经OK，不需要20V。

(典型输出特性)

STATIC CHARACTERISTICS 静态特性： (25度条件下)
-----------------------------------------------------------------
Drain-source breakdown voltage 漏源击穿电压       ： 55V (－55度时为50V)
Gate threshold voltage 栅极阈值电压                ：最小2V，典型3V，最大4V
Zero gate voltage drain current 零栅极电压时的漏电流：典型0.05uA, 最大10uA(175度时500uA)
Gate source leakage current 栅源漏电流             ：典型0.02uA, 最大1uA(175度时20uA)
Gate-source breakdown voltage 栅源击穿电压       ：最小值16V
Drain-source on-state resistance 导通电阻          ：典型12mΩ,最大16mΩ(175度时30mΩ).

可以看到，16V以上就可能产生击穿，损坏MOS管。所以，我在GS上并了一只15V的稳压管。

我编写过IRFZ48N的详细技术资料，请参考： http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3578176&bbs_page_no=1&bbs_id=1027

portx · 发表于 2009-9-16 12:48:22

O了，对这个MOS不太了解，我常用5NF75这个管子。不知道这样效果怎么样没有进行仿真，如果有兴趣你可以试下

(原文件名:辅助下拉驱动.jpg)

renren1231 · 发表于 2009-9-16 13:01:22

【56楼】 armok 阿莫

IRFZ48N 的GS并上10K电阻的波形图：

尖峰的幅度约1.4V左右。
------

改变栅极驱动电阻Rg,可以改善，GS电阻应该并；最好加一级推挽驱动

armok · 发表于 2009-9-16 13:05:24

【61楼】 renren1231
改变栅极驱动电阻Rg,可以改善，GS电阻应该并；最好加一级推挽驱动
----------------------------
NE555 的驱动能力够强的。

如果并入GS电阻，再加一级推挽驱动（图腾柱），我感觉对波形应该没有什么改善。

renren1231 · 发表于 2009-9-16 13:29:08

(原文件名:未命名002.jpg)
改变栅极电阻应该可以改善的，如果对波形的上升下降要求严格可以用上面电路
推挽驱动只是提供更强的推动能力
Cx为管子的寄生电容，它和栅极电阻对管子的驱动波形影响很大，还有PWM的频率

armok · 发表于 2009-9-16 13:39:26

【63楼】 renren1231
------------------------
请注明电阻值等参数，我直接可以做实验。

注：三极管就使用 8050，8550，或 3904，3906 吧。我手上有 :)

renren1231 · 发表于 2009-9-16 13:51:15

具体参说恐怕你要试验对比一下再确定
三极管就使用 8050，8550足够了，D1,D2用IN4148,
根据Cx，选R1（决定上升沿波形），R2（决定下降沿波形），Rg要比R1,R2都大

armok · 发表于 2009-9-16 14:00:12

你就建议一个大概的数值吧。。谢谢。否则很难做实验。就算做出来，也可能与你的设想相差较远。

zhangna_901887 · 发表于 2009-9-16 14:13:24

莫哥，这个是MOS的米勒缘故造成的，米勒电容在MOSFET内部的等效是CGD，不是CGS。

renren1231 · 发表于 2009-9-16 14:19:19

R1,10-12R，R1,8.2或15R，Rg,20R，Rgs 5.6k

大概的数值，还要实验调整；

armok · 发表于 2009-9-16 14:27:33

【67楼】 zhangna_901887
莫哥，这个是MOS的米勒缘故造成的，米勒电容在MOSFET内部的等效是CGD，不是CGS。
----------------------------
你这样一说，我就明白了。

这样看来，加入一个图腾柱试试。

【68楼】 renren1231
R1,10-12R，R1,8.2或15R，Rg,20R，Rgs 5.6k
----------------------------
谢谢。是8050与8550吧。

xmysz · 发表于 2009-9-16 16:28:35

其实并不是加上电阻后过冲了，而是加上电阻后把过冲放掉了。

我把两个波形叠加在一起，你就可以看出来了：

(原文件名:5.jpg)

armok · 发表于 2009-9-16 16:33:22

【70楼】 xmysz
其实并不是加上电阻后过冲了，而是加上电阻后把过冲放掉了。
我把两个波形叠加在一起，你就可以看出来了：
-------------------------------------
厉害！
这个新理论更有说服力啊。

kalo · 发表于 2009-9-16 16:36:04

既然10V的Vds可以，把稳压管还成10V吧。

armok · 发表于 2009-9-16 16:40:42

【72楼】 kalo
既然10V的Vds可以，把稳压管还成10V吧。
-------------------------
稳压管的速度能达到吗？看起来应该是可以的。看起来是一个可行的方案。

我手上有5.1V的，两支串起来试试 :)

renren1231 · 发表于 2009-9-16 18:09:29

【70楼】 xmysz 看的仔细
从70楼图片看，，是并的电阻把输入电容（即寄生电容）Cgs消耗掉了，并不是米勒电容的影响
这样看【68楼】的参数不能解决问题，【63楼】的电路适合大输入电容的管子，这里不需要这么复杂，把D1,R1,D2,R2去掉，
增大Rgs值，用100k试试，见过别人用1M的，当时还琢磨是不是太大了,
————————-
【73楼】 armok 阿莫
【72楼】 kalo
既然10V的Vds可以，把稳压管还成10V吧。
-------------------------
稳压管的速度能达到吗？看起来应该是可以的。看起来是一个可行的方案。

我手上有5.1V的，两支串起来试试 :)
————————————
速度完全够用，我试过35K的，一点不影响，只是12电源，用10v,会增加点功耗（如果驱动更大功率的管子稳压管会发烫），
用10v稳压管估计Rg要稍微小点

wajlh · 发表于 2009-9-16 20:16:16

【47楼】 armok 阿莫
3. 7812加入反向二极管的作用，仅仅是在关机的时候，能快还将C2的电荷放掉。还有其它用途吗？
如果没有，其实不加也完全没有问题。
当然，加入感觉严格一点
++++++++++++++++++++++++++++++++++++
加入反向二极管是为了防止C2反向放电损坏7812.一般情况下7812的输入端节的电容容量，要远远大于输出端接的电容。所以在关机时不存在C2向7812反向放电得问题。但是在输入端意外短路时，则会出现C2向7812放电的问题。所以最好还是加上反向二极管

armok · 发表于 2009-9-17 11:05:22

为了更清楚的验证【70楼】 xmysz “其实并不是加上电阻后过冲了，而是加上电阻后把过冲放掉了。我把两个波形叠加在一起，你就可以看出来了”

我重新做了一次测试。这一次电位器没有动，甚至是在通电的时候断开与接上10K的GS电阻的：

GS没有接电阻 (原文件名:SNAG-0034.jpg)

GS接了10K的电阻 (原文件名:SNAG-0035.jpg)

armok · 发表于 2009-9-17 11:12:18

顺便做一个 R2 电阻的测试。GS没有接电阻。

从图中看出，电阻越小，高电平下降到低电平时的向下尖峰就越大。

10欧左右看来是比较适合。

(R2=0欧)

(R2=5欧)

(R2=10欧)

(R2=20欧)

(R2=39欧)

(R2=50欧)

(R2=80欧)

(R2=100欧)

(R2=1K)

armok · 发表于 2009-9-17 11:35:40

最后补一张 R2＝0欧，RGS=10K的波形：

(原文件名:SNAG-0045.jpg)

armok · 发表于 2009-9-17 12:06:39

再来测试，将GS上的15V稳压管，换成10V的效果。由于我手上只有5V1的，两只串起来，应该是10.2V。

效果十分令人振奋，问题解决了！

R2＝10欧， Rgs=10K , 没有稳压管时的波形：

(原文件名:SNAG-0047.jpg)

R2＝10欧， Rgs=10K , 接上10.2V稳压管：

(原文件名:SNAG-0046.jpg)

xmysz · 发表于 2009-9-17 12:10:15

阿莫的测试很详细了，可以看出，R2=10，GS不接电阻的波形已经很好了，可以实用了。

但作为技术探讨，为什么会出现加不加电阻波形差别这么大的情况，我简单仿真了一下，没试出来，请高手解答吧

armok · 发表于 2009-9-17 12:20:22

【80楼】 xmysz
阿莫的测试很详细了，可以看出，R2=10，GS不接电阻的波形已经很好了，可以实用了。
--------------------------------
我认为应该接GS＝10K的。原因是：我们前面有一个开关切换两个电路（PC或手工控制），在意外情况下，希望G极的情况电平是稳定的。

加入了10V稳压管，解决了这个问题。

作为技术探讨，我认为就算加入图腾柱，也不能有效的解决这个波形问题。没想到简单的稳压管解决了。

另：有人能知道，如何更完美的将下面箭头的反向尖峰消除？

(原文件名:SNAG-0046.jpg)

xmysz · 发表于 2009-9-17 12:43:26

加入10V稳压管并不合适，要加12V以上的，否则555输出已经到12V了，通常还会有些误差，稳压管会走比较大的电流。

向下的尖峰似乎没有办法减掉。

xiaoyuanlu · 发表于 2009-9-17 12:52:21

mark!

armok · 发表于 2009-9-17 12:55:22

【82楼】 xmysz
加入10V稳压管并不合适，要加12V以上的，否则555输出已经到12V了，通常还会有些误差，稳压管会走比较大的电流。
---------------------
请看79楼的图。

我用TEK示波器上的光标功能，测量出的数值为：

R2＝10欧， Rgs=10K , 没有稳压管时，实测得最大尖峰幅度是12.3 V，其它平坦部分幅度是：10.9V

R2＝10欧， Rgs=10K , 接上10.2V稳压管，实测得幅度是10.4V

考虑零件的差异性，及排除一些风险因素，10V的稳压管应该是最适合的。

xmysz · 发表于 2009-9-17 12:59:38

可以这样测试一下，把555的电源抬高零点几伏，这样做是为了把误差考虑进去，然后用示波器两根表笔分别测量R2的前后端，看下压降是多少，然后算一下电流，这样就可以知道流经稳压管的电流了，如果不大，那倒是可以。

armok · 发表于 2009-9-17 13:03:21

【85楼】 xmysz
可以这样测试一下，把555的电源抬高零点几伏，这样做是为了把误差考虑进去，然后用示波器两根表笔分别测量R2的前后端，看下压降是多少，然后算一下电流，这样就可以知道流经稳压管的电流了，如果不大，那倒是可以。
------------------------------
现在给稳压管切掉的，只有0.5V。

整齐切掉的效果是最好的。仅仅切掉尖峰，并且不伤及平坦部分，在实际生产上是没有什么价值的。

renren1231 · 发表于 2009-9-17 13:04:23

(原文件名:01.jpg)
?

关断造成的

可以用驱动栅极的电阻开通和关断不同阻，值如【63楼】电路
或者下面代替你电路图中R2

(原文件名:02.jpg)

(原文件名:003.jpg)

用10V稳压管增加功耗，这里没问题，若果大功率管子，比如200A模块就肯定不行了

armok · 发表于 2009-9-17 13:12:54

【87楼】 renren1231
或者下面代替你电路图中R2
--------------------------
R2电阻只有10欧。

你上面推荐的阻值是多少？二极管用1N5819？我可测试一下。

armok · 发表于 2009-9-17 13:22:51

【87楼】 renren1231

果然厉害！

（用1N5819 并联 100欧的多圈精密电位器）串联原来的10欧R2，调试100欧的多圈电位器到22欧左右，负尖峰也消除了。而且正向波形没有任何改变！

(（用1N5819 并联 100欧的多圈精密电位器）串联原来的10欧R2，调试100欧的多圈电位器到22欧左右)

将波形放大：

(原文件名:SNAG-0050.jpg)

(仅是10欧R2的波形)

xmysz · 发表于 2009-9-17 13:36:05

请教renren1231，下冲尖峰是怎么产生的呢？

renren1231 · 发表于 2009-9-17 13:45:57

输入电容，也就是管子寄生电容Cgs

armok · 发表于 2009-9-17 13:46:21

renren1231 看来是超级高手。

非常感谢。你在那个城市的？在广东的话我们有机会聚一下。

armok · 发表于 2009-9-17 14:05:19

更新一下最新电路图，保存胜利果实。

(原文件名:SNAG-0052.jpg)

下一步就调试光偶部分。即PC PWM 软件控制主轴的速度。

googse · 发表于 2009-9-17 14:52:51

论坛牛人辈出啊

armok · 发表于 2009-9-17 15:39:56

一个新问题：加入了10V稳压管后，NE555的功耗大增。 78L12 工作起来有点发热。

重新换回L7812CV。体积大很多，测试后散热能满足严格要求。（用手摸基本没有热的感觉）。

cowboy · 发表于 2009-9-17 16:12:37

消除正向尖峰，只需在NE555输出引脚3脚到电源8脚之间接一个2K左右的上拉电阻即可，并不需要10.2V稳压管，78L12也不热。
为消除反向尖峰而加入的R3、D3，是牺牲下降沿的速度，增加了管子的关断损耗，也就是管子发热多一点点。

armok · 发表于 2009-9-17 16:29:25

【96楼】 cowboy
消除正向尖峰，只需在NE555输出引脚3脚到电源8脚之间接一个2K左右的上拉电阻即可，并不需要10.2V稳压管，78L12也不热。
为消除反向尖峰而加入的R3、D3，是牺牲下降沿的速度，增加了管子的关断损耗，也就是管子发热多一点点。
------------------------------
1. NE555输出引脚3脚到电源8脚之间接一个2K左右的上拉电阻，我一会测试。

2. 无论是否接R3，D3， IRFZ48N均是冰冷的。

yaya001 · 发表于 2009-9-17 16:42:57

mark 一下多谢

armok · 发表于 2009-9-17 17:03:05

NE555输出引脚3脚到电源8脚之间接一个2K2的上拉电阻，测试结果来了，完全没有效果

(原文件名:SNAG-0000.jpg)

拆走刚才的2K2电阻，重新接上10V稳压管，波形图：

(原文件名:SNAG-0003.jpg)

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