自己DIY的春风电源输出100HZ的锯齿波

Lpdengsh · 发表于 2012-6-2 22:30:18

本帖最后由 Lpdengsh 于 2012-6-3 17:50 编辑

自己照着春风大哥的电路仿制了一个，在数字显示上改变了一下，现在PCB板回来了，在调电路，但模拟电路输出有100HZ的锯齿波杂波，这个是怎么产生的呢？
有研究过春风电源的大哥们帮忙分析下呢，应该怎么去解决这个问题？

昨天晚上又调试了一下，出现上面情况是因为电流回路没有接，现在将电流回路接上了，但是没有输出了。纠结中，在仿真中，不接电流回路也行的啊。现在2个回路都接上了电压控制都没输出了。还是原理不大明白呀，这2个控制回路不是独立工作的吗？应该怎么去调节输出？

我测了下控制点，就是MOS管的G端始终只有2.7V电压，不论怎么调节电流的DA 和电压的DA值。

上面接上电流控制不了是因为电流控制的DA输入接反啦，现在改过了了有输出了。不过纹波电压还是很大只是改变了一下波形，大体上还是锯齿波。波形如图5.

调试了一个上午，问题还是存在：（1）现在电压检测缩放比例为1/12.4，电流为1/12.2，但电流检测不准确，线性失真严重；
                           （2）输出纹波没有改变；
                           （3）当电流控制的DA，电压控制的DA输出都为0时，但实际STM32的DA输出都有5mv，电路输出有0.9V-1V的电压。
继续调试，看了下控制端口的输出波形见图6

经过下午的调试没什么进展，发现MOS管栅极输入端存在很大的纹波电压，也是100HZ的应该是控制电路的调试引入的。  但具体什么地方引入的不知道。郁闷，具体原理还是不明白。

Lpdengsh · 发表于 2012-6-18 19:21:36

zhousun 发表于 2012-6-15 11:10
可以先断开数字部分，直接在DA输出测加个电位器调节，先调试恒压，可以将光耦3，4脚短路，调试，这样故障范 ...

我直接断开了控制电路，只有功率部分。栅极电压是我用电位器从整流桥后面取的。后面测了一下，发现整流桥后面经过电容滤波后就是100HZ的锯齿波，理论上好像是那样的，不过还是有些不明白，主要是没接负载这么大的电容应该是比较平滑的了塞。也行电容还不够大，现在我的电容4700uF的，后面去买个10000uF的看看效果。加上负载后锯齿波的峰峰值就更大了。但这个问题要如何去减小呢？

sf49ers · 发表于 2012-6-3 00:31:45

电压绝对值准吗？如果你把所有的原理图都放上来，能有助于查找问题

Lpdengsh · 发表于 2012-6-3 00:53:54

sf49ers 发表于 2012-6-3 00:31
电压绝对值准吗？如果你把所有的原理图都放上来，能有助于查找问题

模拟电路就是春风大哥的一样我就在显示部分改了，他那个显示刚开始没弄明白编码器的读取，就换了个麻烦点儿好懂点儿的。换的ZLG7290。这个100HZ的锯齿波不知道是不是MOS管的开关导致的，我测了一下MOS管前段输入就没有这么大的纹波。是很平缓的。

Lpdengsh · 发表于 2012-6-3 17:59:10

等待回复中，弄郁闷了。不知道MOS管栅极的波形应该是怎么样的？是很平滑的直流还是已经都有纹波较大的电压。

Lpdengsh · 发表于 2012-6-6 12:25:07

弄了好久了，感觉还是MOS管的开关状态导致的，不过没有解决，继续啃。。。

lmt50211 · 发表于 2012-6-8 16:12:14

继续等后续结果！！！

zhousun · 发表于 2012-6-15 11:10:15

可以先断开数字部分，直接在DA输出测加个电位器调节，先调试恒压，可以将光耦3，4脚短路，调试，这样故障范围就缩小了

llssr · 发表于 2012-6-15 13:23:55

楼主的显示板还有没呀，可否赠送一块？也可交换其他东西？

youlongam · 发表于 2012-6-16 21:49:31

100HZ是不是太快了，反应不过来

renkd · 发表于 2012-6-16 21:53:36

markmarkmark

ibmx311 · 发表于 2012-6-16 22:21:49

你先把stm32摘了,拿电位器或用一个稳定的直流基准控制,电源没问题了再用单片机的dac控制
还有stm32的dac用起来有技巧,要想耗用还需要外部有电路处理一下才好用

Lpdengsh · 发表于 2012-6-18 11:50:38

zhousun 发表于 2012-6-15 11:10
可以先断开数字部分，直接在DA输出测加个电位器调节，先调试恒压，可以将光耦3，4脚短路，调试，这样故障范 ...

前面时间都没弄，去试一试

Lpdengsh · 发表于 2012-6-18 15:19:09

本帖最后由 Lpdengsh 于 2012-6-18 15:22 编辑

llssr 发表于 2012-6-15 13:23
楼主的显示板还有没呀，可否赠送一块？也可交换其他东西？

仔细看看就知道那个板子有问题，反着焊接的。画PCB时，封装弄反了。当时打样只打了2块
显示模板按照论坛里面有个电源的模板做的，LED配有位指示。

ibmx311 · 发表于 2012-6-18 21:27:56

先把家里220V电源的地线处理好

Lpdengsh · 发表于 2012-6-19 09:41:31

ibmx311 发表于 2012-6-18 21:27
先把家里220V电源的地线处理好

这个地线怎么处理额？我现在就接进了两根220V的线，地线没接进去，功率部分也就一个功率地，模拟地现在没有用控制部分没有连接。

Lpdengsh · 发表于 2012-6-19 13:04:28

现在换了1000uf电容空载的时候效果还行，但加上负载，就还是一样的效果。

zhousun · 发表于 2012-6-26 10:06:23

先检测反馈电压是否正常，应该也是锯齿波，与输出成比例进入运放，如果正确就是调整管控制的问题，可以调节调整管上的积分电容试试

a588888888 · 发表于 2012-8-4 17:14:38

无刷电机驱动板

86793 · 发表于 2012-8-5 14:10:58

高手啊，做出来效果如何？

nianyan99 · 发表于 2012-8-16 02:06:04

基本上不要用 MOS 做線性穩壓電路. 會有問題的. 用BJT 就好了 ,

我来学习 · 发表于 2012-9-16 21:25:30

我来学习的！

youlongam · 发表于 2012-9-16 22:09:51

nianyan99 发表于 2012-8-16 02:06
基本上不要用 MOS 做線性穩壓電路. 會有問題的. 用BJT 就好了 ,

请教会有哪些问题呢？

pizi748@126.com · 发表于 2012-9-17 08:21:51

路过，学习学习

linuxhoho · 发表于 2012-9-17 18:03:35

Lpdengsh 发表于 2012-6-18 19:21
我直接断开了控制电路，只有功率部分。栅极电压是我用电位器从整流桥后面取的。后面测了一下，发现整流桥 ...

我认为可能性从高到低。
1、我感觉你的地处理不好是出现这个问题的最关键的地方。
不知道你的模拟地线是怎么处理的，模拟地一般以星型接地为好。我习惯上以“地”用短粗线接到滤波电容的负极上。
2、如果你的输入输出压差比较小，电流也比较大，调整管会出现调整能力不足，尝试加大输入直流电压或者降低输出电压。
3、基准受到干扰，因为看到你把电压和电流控制都接上之后的波型图，看起来像两个100HZ在叠加。
排除方法，把变压器和整流部分装到铁盒子里，断开电流控制。把电压控制的基准换成TL431或者稳压二极管。
4、输出电容过小。

qwert1213131 · 发表于 2012-9-17 20:44:04

好帅的板子啊，喜欢额

nianyan99 · 发表于 2012-9-17 21:03:38

Mos fet 一般是開關電路在使用,這是因為MOS FET 不是線性元件,這在小電流的狀態下比較明顯. 尤其電路要克服Vgs 的電荷時須要多一點的驅動電源. 當然新的MOS 零件也許可以使用(特性不一樣,或許啦,我是還沒看過,JFET 這種倒是可以不知有沒有功率用的) , 做這種線性電源電路,不須要用到MOSFET ,算不好用. 另外這個電路有些抄的不好,要再想想原電路的設計觀念.

linuxhoho · 发表于 2012-9-18 11:51:51

本帖最后由 linuxhoho 于 2012-9-18 12:04 编辑

nianyan99 发表于 2012-9-17 21:03
Mos fet 一般是開關電路在使用,這是因為MOS FET 不是線性元件,這在小電流的狀態下比較明顯. 尤其電路要克服 ...

这个和MOS管线不线性关系不大。
论据有以下几点
2线性稳压电路应该视为一个由基准输入的增益为1，深度负反馈的系统，和器件的线性度关系很小。就算调整反馈部分设计得非常线性，作为一个电源，能要求负载是个线性负载吗？
3调整管用双极型三极管，也不见得三极管的线性度有多高。比如调整管常用的TIP142这类功率复合管，本身设计也是开关应用。可以看下附件的datasheet，FAIRCHLID的datasheet还有IC Vce曲线，其它厂根本就没有这处曲线。
1少数功率MOS管的线性度高到足以满足音频使用。比如很多用在功放末级的MOS对管（最近ONSMEI的管子比较火）

关于MOS管的线性驱动和三极管的线性驱动问题。
线性驱动MOS管根本不需要多大功率.第一MOS管的g门级和s源极之间只是一个电容，第二线性区的MOS管Ids只和Vgs正相关控制，所以维持Vgs只需要把Cgs充电到一定电压就行，无需持续电流。
以春风电源用的IRF3710为例。Ids为mA小电流时Vgs可以小到mV级。这个时候MOS管的等较电容可以达到几个uF（参见IRF3710 datasheet FIG.5)。所以MOS驱线性驱动的一个要点是运放的带容性负载的能力。还要为门级电容Cgs留出充电和放电的通道,以及MILLER效应。。
相反线性驱动BJT还要持续向调整管输入基级电流。驱动功率和输出功率成正相关。
你的分析依据都根据MOS开关驱动时门极周期充放的情况下得出的。那种理论在线性驱动时根本就不适用。

nianyan99 · 发表于 2012-9-23 20:41:15

1. 我想diy 有自己要學的樂趣,就是因為裡面有一些問題,不是看書就看的到的.當然也不是說產生的原因是這個原因.是說要是我我是不會用mosfet 做這個電源. 沒有什麼經濟效益. 相對你可以看到 angelient 的電源用的都是LM358 , 不是什麼好的op .
2. mosfet 的進入點是2~4V , 那會有啥mv 的就可控制電流, 你可以說在進一入點的dVgs控制是可以達到控制mA. 問題是所謂的Dead zone , 直流馬達不好控制就是存在所謂死區. 進入死區就沒有控制的系統反應了.要知道你可以做一下負載變化,從滿載降到半載, 你去看看 Vgs 就知道了.
3."调整反馈部分设计得非常线性，作为一个电源，能要求负载是个线性负载吗？"
這個就容易回答了, 如果你的電源不會做線性反應,隨負載變化,那你做的是電源嗎?
4. 所謂線性, 我想大家應該知道,沒有東西是線性,只能說你用應用元件的方法,你是怎麼去解決問題,
5. datasheet 很容易看,雖然有些細節不太清楚,不過看一下標題的應用就差不多了, 廠商都會告訴你這要拿來用什麼會比較好,也是當初它想應用的地方.
6. 還是回到原點, 做線性電源用便宜又好的東西就好,畢竟整個系統反應不需要用到這麼不便宜的東西, 多用用 LM358, BJT 就可以了.便宜又好用,特性又好.

bg8wj · 发表于 2012-9-23 21:30:41

我个人估计你的运放部分没搞对。我一直关注春风数控电源从8位C51 到stm32 应为没有stm电源的源码。从电路上感觉stm32版本的电源有点倒退，c51版本的DAC是纯粹的DAC，stm32的从电路上看 DAC很像用pwm滤波输出DAC电压，因为我手头没有stm版的电源成品，也没有stm版的源码，没有测量过不知道是否如此。从你的电路波形来看，如果你的stm芯片输出脚是PWM波的话，你的运放出问题了，我做过的pwm Dac电路运放一定要用双电源供电，单电源很糟糕，除非你再用一个运放做调零处理否则输出DAC电压会很死人的。简单点你断开DAC-V的引脚DA-V看看是否是直接DAC电压还是 pwm波形。如果是pwm波做的DAC的话在C3从新取值，估计输出的锯齿波会变成直流，原理我也说不清，理论上这样的电路是四不像不像积分也不像滤波电路。另外如果输出是DAC电压，问题还是运放，运放部分变成振荡电路，把C3取消了吧。

linuxhoho · 发表于 2012-9-24 13:14:39

nianyan99 发表于 2012-9-23 20:41
1. 我想diy 有自己要學的樂趣,就是因為裡面有一些問題,不是看書就看的到的.當然也不是說產生的原因是這個原 ...

1. 我想diy 有自己要學的樂趣,就是因為裡面有一些問題,不是看書就看的到的.當然也不是說產生的原因是這個原因.是說要是我我是不會用mosfet 做這個電源. 沒有什麼經濟效益. 相對你可以看到 angelient 的電源用的都是LM358 , 不是什麼好的op .
2. mosfet 的進入點是2~4V , 那會有啥mv 的就可控制電流, 你可以說在進一入點的dVgs控制是可以達到控制mA. 問題是所謂的Dead zone , 直流馬達不好控制就是存在所謂死區. 進入死區就沒有控制的系統反應了.要知道你可以做一下負載變化,從滿載降到半載, 你去看看 Vgs 就知道了.
3."调整反馈部分设计得非常线性，作为一个电源，能要求负载是个线性负载吗？"
這個就容易回答了, 如果你的電源不會做線性反應,隨負載變化,那你做的是電源嗎?
4. 所謂線性, 我想大家應該知道,沒有東西是線性,只能說你用應用元件的方法,你是怎麼去解決問題,
5. datasheet 很容易看,雖然有些細節不太清楚,不過看一下標題的應用就差不多了, 廠商都會告訴你這要拿來用什麼會比較好,也是當初它想應用的地方.
6. 還是回到原點, 做線性電源用便宜又好的東西就好,畢竟整個系統反應不需要用到這麼不便宜的東西, 多用用 LM358, BJT 就可以了.便宜又好用,特性又好.

2 mosfet 的進入點是2~4V , 那會有啥mv 的就可控制電流, 你可以說在進一入點的dVgs控制是可以達到控制mA。这点我不得不同意你。不过BJT同样会存在这个问题。 Hfe随IC的变化还是很大，复合管这种现象特别明显。

Mos fet 一般是開關電路在使用,這是因為MOS FET 不是線性元件,

开始以为你是以这点来否定MOS调整管的方案，看了这贴才知道你否定MOS调整管的方案是因为成本问题。
我也承认，MOS调整管不会使线性电源的性能有数量级的提高。对于批量产品来说，用MOS的成本增加确实没有多大用处。DIY 的乐趣又是一方面。

关于Dead Zone的问题：就我所知Dead Zone可以指控制系统算法本身产生的DEAD ZONE。也可指MOS桥防止上下同时导通，在驱动时序上做的处理。
我胡乱推测了下，你应该说的是后一种。
那种DEAD ZONE产生原因并不是因为Vgs接近Vgs(th)时Gm太大而产生的。

而是为了给全桥上臂关断时留出恢复时间，电流越大，恢复时间越长，留给下臂的驱动时序上死区越长。为了保证大电流不会上下同时导通，死区都是按大电流确定的。这就造成上臂导通时间短时电流小（电机是感性负载）。下臂必需要在死区之后才能导通，限制了电机的最小控制能力。可见死区问题只有MOS管桥式开关应用的才会产生。
线性电源都是线性应用。

自己DIY的春风电源输出100HZ的锯齿波

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