新人关于春风电源MOS工作状态的问题，还有一些个人愚见

chen19910528

春分电源里，MOS是工作在可变电阻区么？另外为什么要用两个MOS管？如果是管子功率不够是不是可以用像IRF460，其单管参数够用了呀。
还有个人愚见：
为什么春风电源不用STM32直接实现电压电流调节的功能了？只用一个电压采集，电流采集，采集的信息通过AD给STM32，然后由人机设定的模式选择是给出电压还是电流调节量。更重要的是可以加入各种算法，比如简单点的PID，模糊PID，等等。那样岂不是功能更加强大。感觉春风电源里STM32最大的作用只是实现人机界面。至于用编码器设定调节量和，电压电流显示与切换完全只用几个计数器和数码管驱动就可以实现。对于STM32最起码是个ARM M3感觉用在这里很浪费。
还有MOS管驱动得问题，现在我在做飞思卡尔智能车时貌似已经很少接触直接用分立元件做驱动的，mos管栅极驱动芯片很多呀，而且很便宜的芯片就能达到很好的效果。
请大师们指导。

bugplus

1：mos管工作在是不是电阻可变区，我也说不准，就是运放比较电压，输出电压（有个比率）高于比较电压，截止；低于导通；
2：是不是怕发热严重，IRF460我可以试验一下；
3：人机设定的模式选择是给出电压还是电流调节量。更重要的是可以加入各种算法，比如简单点的PID，模糊PID
   你说的这个我可以帮你试验一下,不过你要说详细一点；我的主控是pic24，带AD,没DA,我是pwm模拟DA;

chen19910528

bugplus 发表于 2013-3-25 14:17
1：mos管工作在是不是电阻可变区，我也说不准，就是运放比较电压，输出电压（有个比率）高于比较电压，截止 ...

数控电源模型很简单呀.你可以利用mos管的特性，先确定输出电压与加在MOS管漏栅极上的电压之间的关系式,可以很容易的用上PID算法,当恒压模式时闭环就是

手工绘制不好看,见谅.
这是这个简单系统的结构图,在按照你的元件参数确定每一部分的传递函数,再仿真,确定系统稳定性,把PID参数仿真整定出来.再做实物看看效果,不行的话继续修改参数,PID对于这种较为简单的模型是可以达到很好的效果的.

chen19910528

bugplus 发表于 2013-3-25 14:17
1：mos管工作在是不是电阻可变区，我也说不准，就是运放比较电压，输出电压（有个比率）高于比较电压，截止 ...

各种保护的话可以用硬件实现,软件实现很简单,但是貌似没有硬件好,硬件实现保护是并行而且及时的,软件做到的保护是实时串行的(除非用上主频很高的器件).

bugplus

这样就可以省掉运放，比较用软件来实现；很好的思路！牛人

gzhuli

有些知识还是要亲自动手做了才理解的，两位加油～

chen19910528

我现在智能用飞思卡尔的X128来做不会C2000不知道效果会如何.我做出效果了会供你们交流,帮我指出错误.

shark

1. MOS是工作在可变电阻区，不是开关。
2. 两个MOS管主要是增加散热片接触面积，电源的软件设计是在工作在恒流模式时，不会切换继电器换档，MOS管也能会有巨大的压降，这会带来恐怖的发热。例如30V3A时短路输出，电源MOS管功耗达到最大，为90W。
3. 恒流恒压控制使用运放负反馈控制，反应速度快，远不是软件PID控制能达到的。另外MCU有其它任务，如果停在一个任务里时间过长，会使输出失控，后果你懂的。
4.MOS管驱动，IC驱动器基本上都是用于PWM开关控制的， 春风电源是线性电源，MOS驱动器用不了也不用上。

chen19910528

shark 发表于 2013-3-25 21:44
1. MOS是工作在可变电阻区，不是开关。
2. 两个MOS管主要是增加散热片接触面积，电源的软件设计是在工作在 ...

我觉得软件完全可以实现。我做智能车那会，就做过软件控制的DCDC变换器，从零突加负载到5A一点都不含糊。我用编写的上位机从负载波形分析很轻松实现参数整定。我当时CPU主频也只有48MHZ还没有满频跑。再说现在数控电源的研究阶段也是处于软件实现。DSP电源的解决方案也有很多呀。ADC本身就是ZOH已经是一个滞后环节。真正设定值给出也是通过DAC这中间本身就存在滞后。单纯的运放当然快速，但是数控电源也顶多算是10us级以上的仪器。也不存在软件会停留在那段程序的问题，如果出现也只能说明你的程序问题。采样系统都是周期采样的，如果停留在那段程序的话属于程序有问题。数控电源肯定是采样中断最为优先。至于人机 还有通讯那都通常放在主循环内执行。

shark

ADC本身就是ZOH已经是一个滞后环节。真正设定值给出也是通过DAC这中间本身就存在滞后。

软件反馈才会用到ADC和DAC， 硬件闭环只要DAC给出设定值，负载波动由运放反馈，不经过ADC，也不调整DAC。

Sullivan

chen19910528 发表于 2013-3-25 21:59  我觉得软件完全可以实现。我做智能车那会，就做过软件控制的DCDC变换器，从零突加负载到5A一点都不含糊。 ...

看ID应该是91年的小朋友，也就22岁。你做智能车那会是哪会？5岁吗？你可不可以照你说的做一套实际东西让大家看一看呢？

chen19910528

shark 发表于 2013-3-25 22:10
软件反馈才会用到ADC和DAC， 硬件闭环只要DAC给出设定值，负载波动由运放反馈，不经过ADC，也不调整DAC。 ...

那这个电压怎么设定的呀？

chen19910528

Sullivan 发表于 2013-3-25 22:19
看ID应该是91年的小朋友，也就22岁。你做智能车那会是哪会？5岁吗？你可不可以照你说的做一套实际东西让 ...

也是这几天准备做的，然后看到了这个电源，所以就产生了疑问，所以就发帖问前辈们，表达了一点自己的观点。

shark

chen19910528 发表于 2013-3-25 22:20
那这个电压怎么设定的呀？

你没看原理图？
DAC给出参考值，采样电路反馈给运放，运放调整输出。

chen19910528

shark 发表于 2013-3-25 22:26
你没看原理图？
DAC给出参考值，采样电路反馈给运放，运放调整输出。

谢谢前辈指导.

gzhuli

不整个专用DSP + CPLD是搞不定数字电源的，楼主不信就让他去试吧，多说无用，初生牛犊不怕虎，不碰过钉子不会信的，钉子碰多了才能成为高手，加油吧。

fuxg02

1.春分电源里，MOS是工作在可变电阻区么？另外为什么要用两个MOS管？如果是管子功率不够是不是可以用像IRF460，其单管参数够用了呀。
这里应该是用两个管子共同分担产生的热量，个人理解是应该可以用单管替换，当然前提是这个单管的容量要足够大，散热条件要足够好
2.为什么春风电源不用STM32直接实现电压电流调节的功能了？只用一个电压采集，电流采集，采集的信息通过AD给STM32，然后由人机设定的模式选择是给出电压还是电流调节量。更重要的是可以加入各种算法，比如简单点的PID，模糊PID，等等。那样岂不是功能更加强大。感觉春风电源里STM32最大的作用只是实现人机界面。至于用编码器设定调节量和，电压电流显示与切换完全只用几个计数器和数码管驱动就可以实现。对于STM32最起码是个ARM M3感觉用在这里很浪费。
用STM32直接软件控制MOS导通程度得话可能速度会跟不上，没有运放来得快速而准确，有失调的风险。春风电源中人机设定的电压和电流参考值是由STM32的DA输出给运放的，数码管显示的实际电压电流也是由STM32的AD测得，要想实现这两种12位精度的转换，只用几个计数器和数码管驱动可能并没那么容易实现
3.还有MOS管驱动得问题，现在我在做飞思卡尔智能车时貌似已经很少接触直接用分立元件做驱动的，mos管栅极驱动芯片很多呀，而且很便宜的芯片就能达到很好的效果。
分立元件自有它的灵活之处，全集成了就没什么可玩性了。

chen19910528

谢谢两位前辈指导

bugplus

shark 发表于 2013-3-25 21:44
1. MOS是工作在可变电阻区，不是开关。
2. 两个MOS管主要是增加散热片接触面积，电源的软件设计是在工作在 ...

MOSFET（以NMOS为例）的三个“工作区”一般称为：

1）截止区（Vgs < Vt），基本无电流（Ids = 0）。

2）饱和区（Vgs > Vt 且 Vds > Vgs - Vt），近似呈现为受（Vgs）控电流源。

3）变阻区（Vgs > Vt 且 Vds < Vgs - Vt），靠近Vds~Ids原点处近似呈现电阻特性，其电阻值受控于Vgs。

实际测量mos管电压，其实MOS管并没工作在变阻区；

ibmx31

是北邮的吗,那个北邮的去哪了呢.

bugplus

shark 发表于 2013-3-25 21:44
1. MOS是工作在可变电阻区，不是开关。
2. 两个MOS管主要是增加散热片接触面积，电源的软件设计是在工作在 ...

根据我测量G D S三点电压：
G             D          S
13.872    46.185   11.098
23.929    46.102   21.064
43.966    45.960   41.061

而可变电阻区： Vgs>Vt    Vds<Vgs  -Vt
饱和区：       Vgs>Vt    Vds>Vgs  -Vt

所以mos管工作在 饱和区，而非可变电阻区；

绿篱

软件调整速度达不到~估计要想达到和运放同一水平至少要 fpga。。