请教各位老师个问题

dongdong72 · 发表于 2009-7-20 15:42:03

请教各位老师：想控制一个电源。控制（输入端）是0-5v（电流20ma）的变化量，输出要求为-5至+5v（电流500ma以下），输出与输入成比例关系。请教应该选用何种模块或电路？

xuan · 发表于 2009-7-20 16:00:30

你可以去做永动机了

cowboy · 发表于 2009-7-20 16:12:48

TL431+TDA2030

dongdong72 · 发表于 2009-7-21 12:23:31

选用的模块上可以加6-12v电压

shihuijian · 发表于 2009-7-21 16:46:43

你的功率怎么会变大的啊

wuly · 发表于 2009-7-21 17:12:24

人家是控制输入，又不是电源输入

dongdong72 · 发表于 2009-8-8 12:51:04

2楼的老师，能否给个联系方式，好请教您

cowboy · 发表于 2009-8-8 13:35:14

你题目要求不太明确，下面电路不知是否你所需的：

(原文件名:未命名.PNG)

dongdong72 · 发表于 2009-8-10 09:50:18

我是个电子盲，设计要求可能说不太清楚，感觉就是您给的这个图纸，在in端输入0-5v电压，out端输出-9---+9V电压成线性关系
不知上图是否是完成此要求的电路

dongdong72 · 发表于 2009-8-10 09:51:49

另外不知您所说的tl431是做啥的，这里不应用吗？还有望您留个联系方式，以便交流

cowboy · 发表于 2009-8-10 10:07:24

呵呵，在论坛交流得了。上图是输入0~5V。输出-5~+5V，图中D1就是TL431，C2、R7可不用。

dongdong72 · 发表于 2009-8-10 10:38:42

输出的电压是否能够驱动电机，也就是说，是否只是电平信号？输出的电流大吗？

cowboy · 发表于 2009-8-10 10:46:45

最大输出电流3.5A，使用时需加散热装置。

dongdong72 · 发表于 2009-8-10 10:56:59

请问，正负9v的电压如何供电，是两个电源吗？

dongdong72 · 发表于 2009-8-10 10:59:15

另外，您是否有时间帮我做一个,当然是付费的。呵呵

cowboy · 发表于 2009-8-10 11:25:32

呵呵，简单的电路谈不上付费吧。电源很简单，9V交流整流滤波后即可，不必稳压。

dongdong72 · 发表于 2009-8-10 11:42:24

我们只能用直流供电（电池），请老师帮忙想想办法

cowboy · 发表于 2009-8-10 12:21:33

什么样的电池？电压多大？TDA2030方案电源损耗大，电池供电不合适。
另外电机驱动一般不必用-5~+5V驱动，全桥不用负压也可以实现正反转。

dongdong72 · 发表于 2009-8-10 16:49:40

我们是搞无人机的，机载电池容量可以到3，4安时，用锂聚合物电池，任务时间在2个小时以内。这个设计能否委托给您？我们很着急

flyerhacker · 发表于 2009-8-10 17:20:42

【7楼】 cowboy 的图参考不错

dongdong72 · 发表于 2009-8-10 17:24:25

我不是搞电子的，自己按cowboy老师的图搞不定，希望各位老师支持一下

cowboy · 发表于 2009-8-10 17:59:00

一个重要的参数：电源电压没给出，楼主是否不放便公开项目内容？说得不太详细，可发资料到cowboy3@163.com，看看能否为你解决。

dongdong72 · 发表于 2009-8-11 10:33:19

您指的是正负9v那个电源电压吗？我们这没有严格要求，从5v到12v都可以，当然，电压越低越好，电池重量轻，对飞行有好处。

cowboy · 发表于 2009-8-11 14:52:46

这是一个适合于两节锂电池供电的电机驱动电路，在输入端输入0~5V，就右以在电机两端得到-5~+5V驱动电压。
使用轨到轨运入LNV358驱动功率管输出，桥式驱动。TL431产生2.5V基准电压。
R1~R9最好使用1%的金属膜电阻，以保证输入2.5V时，电机两端电压都同时为1/2 VCC。
这个电路我想了很久才能令到满足
Vout+ = (Vcc/2) + (Vin-2.5)
Vout- = (Vcc/2) - (Vin-2.5)
希望楼主用得上。
电机驱动专用IC很多，就是没见有符合单电源供电，且输出电压符合按上面式子的。

(原文件名:未命名.PNG)

dongdong72 · 发表于 2009-8-12 09:23:24

虽然没大看明白，但十分感谢cowboy老师。我们自己搞可能比较慢，还是希望各位老师伸手相助。实在不行，只能自己试试了。

cowboy · 发表于 2009-8-12 11:27:08

如果确认两节锂电没问题，我可以搭电路测试。

dongdong72 · 发表于 2009-8-12 15:35:56

我现在已经委托一个人去测试了，是否先让他等等？

dongdong72 · 发表于 2009-8-12 15:37:55

还有上面提到了lnv358和lmv358，是否都可以？

cowboy · 发表于 2009-8-12 16:17:07

应是LMV358，LNV358是笔误。
上面电路已用软件仿真试过过行，楼主可搭电路验证。可能要注意的电地线走线问题，搞不好可能会引起自激。电源两端要加电容退耦。

dongdong72 · 发表于 2009-8-17 08:55:58

cowboy 老师：搭电路测试已完成，符合我们所需的效果，十分感谢您的支持。

cowboy · 发表于 2009-8-17 10:15:13

呵呵，能用就好。
Q1~Q4可以用功率小一点的管子，节省成本和空间，只要散热做好即可。

dongdong72 · 发表于 2009-8-17 11:10:52

有几个问题您是否能介绍一下，
1.vcc的最大电压能到多少？
2.中点电压（输出0v）能否微调

cowboy · 发表于 2009-8-17 12:10:05

VCC没什么限制，理论上30V也行，但电压高了电池的利用率就低，且驱动管发热也严重，两节电池的电压是最合适。
中点电压的微调可以把基准电压电路稍作修改如下：

(原文件名:未命名.PNG)

dongdong72 · 发表于 2009-8-17 12:29:11

两节电池是指锂电池吗？7v左右

cowboy · 发表于 2009-8-17 12:42:00

是的，两节锂电池电压范围就是7~8.4V

dongdong72 · 发表于 2009-8-17 13:25:51

Vout输出电压是否受vcc的电压高低的影响？

cowboy · 发表于 2009-8-17 13:39:21

输入为2.5V时，两个Vout保持为1/2VCC,【23楼】已经出输入输出关系式。
而电机两端的电压只和输入电压有关，跟VCC无关系，电机两端电压为：(Vin-2.5)*2
这种方式能最大程度利用了电池的电量，在电池电压下降至6.6V时仍能输出满幅电压，并且使输出管的功耗均衡。

dongdong72 · 发表于 2009-8-17 13:46:02

也就是说，Vout的最大输出电压时正负5V?

dongdong72 · 发表于 2009-8-17 13:50:14

Vout输出能否加大?10V左右？

cowboy · 发表于 2009-8-17 15:17:21

当然可以，电路要改改。要输出其正负10V，要求电源电源最少要有12V。

dongdong72 · 发表于 2009-8-17 16:39:01

12v电源我们能用，3节锂聚合物电池，拜托您了

cowboy · 发表于 2009-8-17 22:55:53

终于改好了，电路结构略有不同，主要是为了电池电压低时更能最大限度地输出满幅电压，
电池电压低于11.5V以下，输出将不能达到正负10V，
R6、R7为60K非标准系列电阻，可用两个30K串联或两个120K并联，
电路满足下式：

Vout+ = Vcc/2 + (Vin-Vref)*2 ;
Vout- = Vcc/2 - (Vin-Vref)*2 ;
Vmotor = (Vin-Vref)*4 ;

(原文件名:未命名.PNG)

micropower · 发表于 2009-8-17 23:02:22

“输入端）是0-5v（电流20ma）的变化量，输出要求为-5至+5v（电流500ma以下”

能量守恒定理在你这里行不通了。

dongdong72 · 发表于 2009-8-18 08:39:56

再次感谢cowboy 老师的支持，我们马上去搭电路

dongdong72 · 发表于 2009-8-19 16:43:46

cowboy 老师：输出5V的电路我们测试了，有个问题出现：输出端电压有时不正常，当输入vin为2.5v时，有时输出电压为2v左右，能否
帮忙查下原因？

cowboy · 发表于 2009-8-19 17:07:40

你是指23楼电路吗？输出2V是指电机两端电压还是两个输出端对地电压？

dongdong72 · 发表于 2009-8-20 19:11:35

没问题了，有一根线断了，不好意思

dongdongbuluo · 发表于 2009-8-20 23:04:42

cowboy 老师：经过试验，感觉电机输出扭矩较小，5v或10v输出达不到预期效果。能否进一步加大输出电压？比如15v以上，我们可以提供18.5v的vcc电压。谢谢

cowboy · 发表于 2009-8-21 00:01:24

可以是可以，不过电压过高了，对电阻的精度要求也高，否则输出电压误差增大。扭矩不足是否跟输出的两个电感直流电阻大有关？不知你现在用的是哪类型电感，线径尽量粗些。

zhenke · 发表于 2009-8-21 00:16:24

cowboy真是太好了，呵呵。致敬!

dongdong72 · 发表于 2009-8-21 08:41:09

电感是个蓝色圆壳装的，写着1ro，具体参数不清，

dongdong72 · 发表于 2009-8-21 08:51:04

如果用5v直接连接电机，感觉扭矩比较大，但接上电路后，扭矩明显下降，是因为电感的原因吗？

cowboy · 发表于 2009-8-21 09:19:06

你可以在感觉扭矩下降时，测量电机两端电压是否下降，同时测量电感两端电压，正常情况下电感两端电压不应大于0.1V，如果超过这个范围，表明电感内阻过大引起电压降。其实这个电感可以用0.5mm以上线径的漆包线绕成二三十圈，直径为5mm的空心线圈。
除了电感外，电路的驱动能力也有一定的影响，可以测试空载和带载情况下输出电压的变化，正常情况下相差不应超过0.3V.

zhenke · 发表于 2009-8-21 09:54:13

如果用在控制上，没有反馈，中值范围过窄，很难达到停止状态。

zhenke · 发表于 2009-8-21 09:57:14

如果只是速度控制，应该反馈负载所带来的压降，进行反馈运算。

cowboy · 发表于 2009-8-21 10:14:15

LS正解，要想实现恒速不能只依赖于恒压，不过这样需要闭环控制，复杂程度增加不少。

cowboy · 发表于 2009-8-21 10:39:02

如需改成正负15V输出，按41楼电路，改变参数：
R1 ：20K
R13：22K
R14：220K
R5 ：20K
R15：22K
R16：220K
R12：2.2K

dongdong72 · 发表于 2009-8-21 15:42:08

试着按照41楼的电路搭接了电路，不知为何输出电压非常不稳定，不知原因为何？

dongdong72 · 发表于 2009-8-21 16:24:32

刚才又测试了一下5v输出的电路，发现舵机输出扭矩小的原因与vin变化量过小也有关系，我们的vin输入来自陀螺，发现它的输出在+3---+2v之间，这可能是导致电机扭矩小的主要原因，想请教老师能否将它的输出电压放大？

cowboy · 发表于 2009-8-21 16:32:57

试着按照41楼的电路搭接了电路，不知为何输出电压非常不稳定，不知原因为何？
========================================================================
是否自激了？地线要处理好，输入端器件引线尽量短

刚才又测试了一下5v输出的电路，发现舵机输出扭矩小的原因与vin变化量过小也有关系，我们的vin输入来自陀螺....
========================================================================================================
请提供陀螺的资料

zhenke · 发表于 2009-8-21 16:34:27

果然是控制的舵机啊，呵呵。怎么不选用比例舵机，或其它带驱动的。

dongdong72 · 发表于 2009-8-21 16:42:02

是adi陀螺，中点电压在2.5v左右，0-5v输出，300°/s，是否可以在23楼的电路基础上加入运放？这个电路还不是用来控制舵机的，以前用过舵机电路来控制
电机，发现当输入为中立值时，电机抖动十分严重，估计与我们采用的Swiss空心杯电机过于灵敏有关

zhenke · 发表于 2009-8-21 18:18:28

如果要求较高的话，用模拟电路搭还是比较麻烦的了。
中值附近的值如果不是太重要可以运放屏蔽掉，如果需要的话，精度要求不是太高的话，整个方案可用|（AVR'AD）-（AVR滤波）-（AVR'PWM）-驱动电路| 不知可行？

cowboy · 发表于 2009-8-21 18:27:25

请先确定陀螺输出电压幅度不足的原因，如果是输出阻抗较大引致，可以用LMV358加一级缓冲电路，电路就不画了，3脚输入，1、2脚短接后输出即可。如果是陀螺灵敏度不够，才需要放大电路。

dongdongbuluo · 发表于 2009-8-22 09:56:03

我们认为是陀螺灵敏度不够，能提供放大电路吗？

cowboy · 发表于 2009-8-22 10:56:39

如果仅是灵敏度问题,仍可使用41楼电路,通过减少部分电阻取值,以达到较高的放大倍数.
规则如下:
Av = 2*R6/R1
减少R1,就可以提高放大倍数,减少R1时,R5，R13，R14，R15，R16需同时减少相同的比率。

一个例子：
R1=R5=10K；
R13=R15=11K；
R14=R16=110K；
这时放大倍数为12，输入2~3V。输出-6~+6V。

dongdong72 · 发表于 2009-8-22 11:57:31

此方法23楼电路是否适合？

cowboy · 发表于 2009-8-22 12:29:12

对于23楼电路，只需同时减少R1、R4即可

flyerhacker · 发表于 2009-8-22 12:41:46

(原文件名:cb4b.jpg)

cowboy · 发表于 2009-8-22 13:16:31

SN76604是脉冲输入，似乎不合楼主要求。

dongdong72 · 发表于 2009-8-27 10:03:50

继续在试验cowboy 老师提供的5v输出的电路，效果很好，不过发现了一个问题，因为是陀螺仪输出vin，在临界点（2.5v）附近，会产生自激振荡，请问老师能否加一个比较电路，比如，在2.5±0.3v时，输入电压依然为2.5v，最好是可调的，因为现在还不知临界点的实际电压范围。拜托

cowboy · 发表于 2009-8-27 12:52:38

电机在很低电压下是不能正常正作，堵转、电流变大、负载呈大感性，这也许是自激的诱发因素。
单从输入电压方面改动不是一个好的途径，考虑全局性能要求，才能选选择合适的解决方案。

cowboy · 发表于 2009-8-27 17:52:05

【70楼】 dongdong72
在2.5±0.3v时，输入电压依然为2.5v，最好是可调的
===============================================
下面电路能达到要求，但不建议这样做，最好从根本上解决问题。

Q1为KI8205，可用锂电池保护板上的对管代替。

(原文件名:未命名.PNG)

yl3721 · 发表于 2009-8-27 18:32:08

电子盲还搞电子,应附毕业设计

ywl0409 · 发表于 2009-8-27 18:45:33

电子盲还搞电子,说明LZ是老板啊!手下有一批员工帮他干活呢!

dongdong72 · 发表于 2009-8-28 15:16:10

不好意思，还是要请教 cowboy老师：您给出的电路是以固定斜率输出的，现在出现的情况是在2.5v附近输出电压偏低，能否将输出变为曲线（可调）。实在麻烦了。（在2.5±0.3v时，输入电压依然为2.5v，最好是可调的）可能会带来其他问题，暂不考虑。

cowboy · 发表于 2009-8-28 18:20:55

楼主大概想要的是这种曲线吧，调节RV2可改变曲线曲率。别再复杂了，否则要用单片机...

(原文件名:未命名.PNG)

flyerhacker · 发表于 2009-8-28 18:36:36

cowboy 模电相当强啊，赞一个

zhenke · 发表于 2009-8-28 21:17:08

还不是一般的强。呵呵。

cowboy · 发表于 2009-8-28 21:19:37

如果不考虑屏蔽中间2.5±0.3V那一段就省多了。

(原文件名:未命名.PNG)

dongdong72 · 发表于 2009-8-31 11:10:21

四个2极管的作用是否还是控制2.5±0.3不输出？能否给出整个电路图？拜托

dongdong72 · 发表于 2009-8-31 14:31:12

cowboy 老师不在？

cowboy · 发表于 2009-8-31 15:22:10

【79楼】电路没的控制2.5±0.3不输出，把该电路接于23楼前面就行了

dongdong72 · 发表于 2009-8-31 15:59:13

您终于来了，呵呵，如何接于23楼，不是太懂，能否提供进一步图纸，另外，23楼的R1和R4我已改为3.33k，是否有影响？

cowboy · 发表于 2009-8-31 16:20:44

R1和R4我已改为3.33k没问题的

(原文件名:未命名.jpg)

dongdong72 · 发表于 2009-8-31 16:24:03

谢谢，神人啊

dongdong72 · 发表于 2009-9-1 11:02:07

cowboy 老师，我们现在在做多种方案试验，感谢您不厌其烦的提供支持！！！！
还有一个方案希望您予以指导：我们设计再加一路信号输入（vin),中立值也是2.5v范围为0-5v,与原有输入进行叠加后输出，是否可行？望您指导

cowboy · 发表于 2009-9-1 11:11:09

把上图输入端的R10分成两个，每个102K，分别接到两路信号。

dongdong72 · 发表于 2009-9-2 08:14:25

cowboy老师：我们按照84楼的图纸连接了电路，发现r9两端压差0.3v，vout输出电压为1.8v左右，是否正常？另外，请教一下4个二极管的作用是什么？

cowboy · 发表于 2009-9-2 10:03:40

大概正常吧，没试过，只是仿真过。
4个二极管作用是使运放产生非线性放大，输出和输入呈曲线关系。
调整RV2可得不同的曲率：
RV2大时，曲率大，放大器在输入2.5V附近放大倍数高，远离2.5V时放大倍数低；
RV2小时，曲率小，放大器在输入2.5V附近放大倍数稍高，远离2.5V时放大倍数稍低；
RV2=1K时，输出近乎直线；RV2不要小于1K，否由输出幅度不足0~5V。

dongdong72 · 发表于 2009-9-2 10:13:50

如果vout输出1.8v，与中点电压相差较多，我们虽然在R4下的tl431上加了电位器，但中点调不过来。刚才又量了一下rv2的vout是7.35v，不知是何原因

cowboy · 发表于 2009-9-2 11:22:39

84楼图没考虑中点调整，如需调整请按下图

(原文件名:ourdev_476457.jpg)

dongdong72 · 发表于 2009-9-2 13:09:26

R12是860Ω吗？

cowboy · 发表于 2009-9-2 13:42:11

是680,图太小了，以前的文件没保留。

dongdong72 · 发表于 2009-9-2 14:32:32

刚刚测试了一下，vout的输出电压一直为7.5v左右，不知原因是啥?

cowboy · 发表于 2009-9-2 15:18:29

提供电压参考：输入2.5V时，U3:A的1、2、3脚均约为2.5V，U3:B的5、6、7脚也应为2.5V左右。

dongdong72 · 发表于 2009-9-2 15:51:48

刚刚测量了各脚电压，1，2，3，5为2.4v，6为6.13，7为7.45，总电压为7.6v

dongdong72 · 发表于 2009-9-2 17:42:34

还想请教老师，现在输出会产生自激，能消除吗？拜托老师再帮我看看91楼的事。

cowboy · 发表于 2009-9-2 18:10:48

注意运放5脚电压比6脚电压低，输出应为0，请检查接线否有误，测量是否正确。
U3的3脚、5脚各接0.01u电容到地看看能否消除自激。

dongdong72 · 发表于 2009-9-2 19:01:00

R1和R4我已改为3.33k电阻，没关系吧

请教各位老师个问题

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