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回复: 21

求教:关于阻容降压电路的故障

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出10入79汤圆

发表于 2020-4-14 13:07:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
实在不好意思,又来麻烦坛友了。这是我司一个阻容降压电路的原理图,其中12V位置经常没有输出,整流桥输入电压才不到1V。一开始以为是稳压管击穿,换上去以后当时可以用,但过一会就又没有输出了。
排除元器件型号错误,请问哪里比较容易出问题呢?如何避免?

万谢!

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出10入79汤圆

 楼主| 发表于 2020-4-15 11:26:11 | 显示全部楼层
破案了。上一个画这个版的是沙比
直接把火线接进C点,不烧才怪

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出0入12汤圆

发表于 2020-4-14 13:35:14 | 显示全部楼层
稳压二极管串一个电阻,或AC输入串一个电阻。

出90入0汤圆

发表于 2020-4-14 13:52:57 | 显示全部楼层
L1电感,用200欧姆 2W电阻,试试。

出0入0汤圆

发表于 2020-4-14 14:13:19 | 显示全部楼层
没有个大功率小阻值的电阻,D1很容易在开机瞬间过压损坏的。

出50入58汤圆

发表于 2020-4-14 14:37:01 来自手机 | 显示全部楼层
同2楼,稳压管串电阻

出10入79汤圆

 楼主| 发表于 2020-4-15 08:38:25 | 显示全部楼层
额,突然发现是后面电路短路的原因。就是三态门电路这里。三态门前面的电阻换成了100nF的电容。
不知道为什么所有的三态门都被打坏了,VCC直接对地短路。
这个C点是电力载波输入点,要过50Hz信号,电感把50Hz信号入地,然后200KHz载波信号进入567解调。这个三态门炸了会是啥原因呢

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出0入30汤圆

发表于 2020-4-15 09:08:52 | 显示全部楼层
楼上都说了,稳压管要串电阻。

出10入79汤圆

 楼主| 发表于 2020-4-15 10:49:40 | 显示全部楼层
lovelywwei 发表于 2020-4-15 09:08
楼上都说了,稳压管要串电阻。

好像不是直流侧的问题。刚刚测量了一下是因为C点有交流电压进来了,7V交流,肯定会把三态门打坏。现在12V电源侧没什么问题,主要是后端VCC短路造成没输出。
因为阻容降压算是个恒流,恒定电流情况下短路会造成电压低。

出70入145汤圆

发表于 2020-4-15 11:02:07 | 显示全部楼层
我下面主要是从阻容降压的可靠性和一些测试实验来讲解问题。觉得我啰嗦,玩玩可以不适合做产品,卖开发板的,觉得使用阻容降压是垃圾产品等笑笑走过好了。对电路感兴趣的网友我们可以在下面或其他帖子继续讨论技术问题。
看来了楼主的电路,主要有几个问题
1》阻容降压不是有电阻和电容就是阻容降压,还要看电阻和电容的规格和位置。
上图电容是C1,看规格是外面包了一层树脂的那种。建议使用470nf的安规电容,外壳是塑料壳的那种。标志的耐压有275VAC 300VAC,400VAC等,对于正规厂家来说,其实极限耐压差不多的,只是做认证的时候的认证电压不同。所以对耐压不用觉得400VAC就比275VAC要好,打直流耐压都在3KVDC-4KVDC这个范围吧,可以看这个帖子23楼我的资料https://www.amobbs.com/thread-5687735-1-1.html
电容在可靠性方面还有一个被人忽视的是高温高湿对里面薄膜的破坏性影响。这种电容里面是干式的薄膜,水汽进去对薄膜有破坏性影响,当时在电表公司专门做了1个多月的高温高湿实验,部分安规电容容值只有pF级别,部分里面的薄膜都融化掉了。而板子上其他的贴片电容和电解电容没影响(电解里面有电解液,不怕外面的高温湿气)。后面也有国内厂家推出了耐高温高湿的安规电容。
R1,R4不是阻容降压的电阻。上面的L1 680uH可以起到一定的电阻作用,本身的直流电流+交流感抗起到电阻的作用,减小了外部谐波,浪涌,上电的冲击对后端电路的影响,但是相对我之前用的200R,3W的绕线电阻来说,你上的电感的阻值太小了。浪涌和上电时的冲击对后面的稳压电路压力是很大的,稳压电路要能钳位掉这部分的高压,而你用的2W的稳压二极管其实用TVS更合适些。
2》并在电感上的C6 680Pf从阻容降压的角度是错误的接法,会把外部的冲击和谐波往后端传输。起到降低了系统可靠性的作用了。但是看了你的电路需要通载波信号,那么是需要C6的,只是C6的存在加大了外部的浪涌和冲击对后端电路的影响。
3》关于稳压二极管,传统的阻容电路我认为那个年代TVS还没广泛的应用,使用稳压二极管是最佳方案,而现在TVS已经大量的应用了,TVS代替稳压二极管可以大大提高抗外部浪涌和上电时的冲击能力。我做过实验,1000uF的电解电容充电到10几V还是20几V,时间长了具体电压忘了,并联稳压二极管或TVS,稳压二极管100%的第一次并联就被击穿,而TVS管多次并联都没坏。两者不是同一个数量级。稳压二极管串电阻降低了冲击波形对稳压二极管的冲击电流,但是冲击电压就不能有效被钳位,会传到后端。
4》以上电路你用了整流桥全波整流,输出电流大概有26mA,除去你后端电路用掉的,剩下的电流都被稳压二极管消耗了。你后面的电路要是消耗电流很小,那么12V*剩下电流(比如有20mA)也是一个不小的发热量,也会降低钳位器件的寿命,可以用多个TVS稳压代替1个稳压二极管或改为基于门电路的斩波稳压方案(这样电路会比较复杂,这里就不展开,我也不推荐一般的阻容降压搞这么复杂)。
之前研究多很长时间的阻容降压,也做了单相的带高次谐波的交流电源用于测试阻容降压在高次谐波下的问题,高次谐波相比50HZ在电容上的容抗更小,流过的谐波电流更大,让阻容降压电路(这里我简称R-C-TVS电路))中的R和TVS发热量大大增加,当时的实验时最后上面的200R,3W的绕线电阻因为发热厉害焊锡都融化了。我当时的谐波电源有效值有250VAC多吧,并且把高次谐波分量也调的很大。一般实际使用使用中电网条件不会这么严重。当时我们是因为农网的使用阻容降压的表上面的R都掉下来了,所以我专门设计谐波电源做了下复现,确实谐波厉害的话会造成阻容降压的电阻发热厉害。
https://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5676822
以后有时间还是专门整理一个系列的帖子讲讲阻容降压的事情。上次关于阻容高温高湿的我花了半个小时找回复才找到的。

出0入0汤圆

发表于 2020-4-15 22:48:47 来自手机 | 显示全部楼层
楼上的说的非常明白了,这个阻容降压的前面串个150欧 3W的绕线电阻是很有必要的,稳压管改成TVS也是提高可靠性的

出130入129汤圆

发表于 2020-4-16 00:21:52 来自手机 | 显示全部楼层
hailing 发表于 2020-4-15 11:02
我下面主要是从阻容降压的可靠性和一些测试实验来讲解问题。觉得我啰嗦,玩玩可以不适合做产品,卖开发板的 ...


我是那个帖子楼主,今年又换一次电容了,都是黄色方形x2那种,一年不到又衰减严重。

出10入10汤圆

发表于 2020-4-16 07:38:50 | 显示全部楼层
TVS管直接代替稳压二极管使用吗?

出70入145汤圆

发表于 2020-4-16 08:39:54 来自手机 | 显示全部楼层
68336016 发表于 2020-4-16 00:21
我是那个帖子楼主,今年又换一次电容了,都是黄色方形x2那种,一年不到又衰减严重。 ...

空间可以的话还是换一块非隔离的高压buck电路,比如MP174做的。或者隔离的反激式电源板,比如手机充电器或其他小体积的板上去。

出70入145汤圆

发表于 2020-4-16 08:40:26 来自手机 | 显示全部楼层
szxszx 发表于 2020-4-16 07:38
TVS管直接代替稳压二极管使用吗?

是的,直接替代,不用稳压二极管

出0入0汤圆

发表于 2020-4-16 09:23:34 | 显示全部楼层
这年头降压电容涨价了没有?

出0入0汤圆

发表于 2020-4-16 10:14:02 来自手机 | 显示全部楼层
TVS的功率很大,看体积就知道了。我的一个遥控开关里的稳压管就让我改成了tvs

出0入0汤圆

发表于 2020-4-16 12:23:54 | 显示全部楼层
68336016 发表于 2020-4-16 00:21
我是那个帖子楼主,今年又换一次电容了,都是黄色方形x2那种,一年不到又衰减严重。 ...

这种电容要用高温高湿测试过的,好的厂家很重要,一定要说明用途,我们实际用的十年都不会有问题。
如需要可以推荐几个厂家,你找专门做电表生意的这种电容厂家基本都可以满足要求的。

出0入0汤圆

发表于 2020-5-27 22:45:38 | 显示全部楼层
hailing 发表于 2020-4-16 08:40
是的,直接替代,不用稳压二极管

请教一下,如果是楼主的电路,代替楼主12V的稳压二极管,用那种型号的TVS管合适呢? 如果换为TVS管,是否前端需要一个电阻呢?多谢了

出70入145汤圆

发表于 2020-5-29 09:16:04 | 显示全部楼层
52HLX 发表于 2020-5-27 22:45
请教一下,如果是楼主的电路,代替楼主12V的稳压二极管,用那种型号的TVS管合适呢? 如果换为TVS管,是否 ...

可以使用SMBJ12CA(双向)或SMBJ12A(单想)。因为楼主的电路前端已经使用全桥整流,所以单向和双向的TVS使用时都是只有一个方向的钳位效果。不需要串电阻了。

出130入30汤圆

发表于 2020-5-29 10:55:35 | 显示全部楼层
hailing 发表于 2020-5-29 09:16
可以使用SMBJ12CA(双向)或SMBJ12A(单想)。因为楼主的电路前端已经使用全桥整流,所以单向和双向的TVS ...

涨知识了,多谢大虾分享!

出0入0汤圆

发表于 2020-9-21 14:55:41 | 显示全部楼层
学习了,谢谢!
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