xtr111应用电路接24v pmosfet怎么发热

问题补充&&
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讨论一下: 网友 jimo 提供的DC-DC直流马达调速线路,1N4148会导致电路发热量过大。
实际电路上,它会导致三极管极度发热,并且很容易烧坏。 将1N4148焊掉后,电路工作正常,并且性能良好。 24V输入,可以输出23.7V。所有零件均不发热。(拖我们雕刻机的60W直流马达时)。
(网友提供的线路.jpg)
(本帖56楼网友找到的德国线路)
附:2576ADJ的典型应用图:
(原文件名:SNAG-0027.jpg)
(原文件名:SNAG-0028.jpg)
(原文件名:other_LM.pdf)
又长见识了 受教了
UC3842我试过了,调速范围很小
不管用哪种方案,我想阿莫应考虑兼顾网友方便升级为上位机调速的功能好点.
UC3842也很不错
TL494也很不错
MOS管的选型已经公布:
IRFZ48N 的参数是:
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封装& && && && && && && && && && && && && && && && &:&&T0-220
Drain-source voltage 漏-源电压& && && && && && && & :&&55V
Drain current (DC)&&漏极电流& && && && && && && && &:&&64A(25度时64A,100度时45A)
Drain current (pulse peak value) 峰值漏极电流& && & :&&210A
Total power dissipation 功率& && && && && && && && &:&&140W
Junction temperature 结温& && && && && && && && && &:&&175摄氏度
Drain-source on-state resistance 导通电阻(Vgs=10V)&&:&&16毫欧&&
(原文件名:SNAG-0039.jpg)
我猜我猜我猜猜猜
【126楼】 gzhuli 咕唧霖
难道是可控硅斩波整流?
【127楼】 cowboy
用MC34063可以驱动电路更简洁。
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呵,两位均没有猜对。
用MC34063可以驱动电路更简洁。
【124楼】 armok 阿莫
非单片机,非555,非2575
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难道是可控硅斩波整流?
对82楼电路的一些改进意见:
1. LM2575输出只能拉电流能力没和灌电流能力,按原图的电路,Q1并断速度变得非常缓慢。解决方法是加下接电阻R2。
2. 原图的栅极驱动电压总是随电源电压变化,当电源电压变化较大时,驱动电压可能不足或超标。解决方法是R3上并接稳压管。
3. Q2、Q3用2N1不太合适,驱动电流不足。虽然Ic参数可达600mA,但一量超过100mA时,hfe变得非常低(10以下),失去电流放大能力。建议用其它型号的对管。
4. Q3不能工作于开关状态,导通时VCE两端电压仍然很大,耗散功率比Q2高,电路形式决定,没法解决。不过在这里影响可能不大。
(原文件名:未命名.JPG)
最新消息:
经过几天的讨论,我们的直流马达调整线路已经确定。与上面大家提到的都不同 :)
迟些公布详情。 我已经买好了零件,做完实验再开源出来。(注:非单片机,非555,非2575)。
【118楼】 zhifeng
有2sk4204ls手册吗?贴出来看看。一般稍大功率的mos管,都不能直接由单片机输出驱动。单片机输出电压太低
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K4204的手册在58楼,专为低压驱动设计,驱动电压最低可至4V。
115楼那个图我随便画来玩的,驱动电压没问题,驱动电流倒是不够的,单片机只有几十mA的IO驱动能力,推个大MOS不是很够力。
另一种采用PNP管驱动的电路,同样能达到效果,并省掉一只1N4148,不过上电瞬间LM2575输出不知是会否有冲击可能导致续流电感饱和。
(原文件名:未命名.PNG)
这个电路应该可以
(原文件名:未命名.PNG)
这个电路其实和56楼的电路基本是一样,只是56楼电路能使用的前题条件是输入电压不能太高,否则场效应管的VGS将被击穿。把电路稍为改一下,加入稳压管,让VGS的峰值限制于12V,就可以避免这种情况出现。由于Q1、Q2不存在同时导通,回路中也没有过大电流,所以Q1,Q2不会发热。Q2的接法可以使场效应管的栅极电荷迅速释放,因而PWM的波型较陡,场效应管发热就小,效率也高。栅极串入一小电阻是为了防止寄生振荡。D1的作用是防止Q1的VBE反向击穿。D3和R4会有点热是正常情况,但不影响可靠性。电源滤波电容C3建议用1uF以上的低ESR无极电容,并尽量靠近开关管。上面电路中场效应管的VGS间并没有加保护稳压管,这是因为正常情况下VGS不可能大于12V,除非D3虚焊或烧断,或者场效应管的D、G间击宽穿,不过这种情况极少见,万一出现这些情况,再保护也没什么意义了。如果还是觉得不踏实,那就在VGS间并接一个15V的稳压管吧。
【119楼】 cowboy
呵呵,才看到这个贴子,应该不难呀,怎么讨论了这么多个贴子?
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哈哈,同感。
找个时间,我详细测试一下,索性自己画一下算了。
原本认为这是很成熟的线路,有现成的直接使用会比较省事并且降低风险。
呵呵,才看到这个贴子,应该不难呀,怎么讨论了这么多个贴子?
阿莫说说输入电压范围,输出电压范围,我试试画一个吧。
楼主位的电路肯定是不行的了,前面也有人分析过,按原图的话管子发热。去掉4148,能工作是暂时的,8050的VBE长期反向击穿,不可靠,而且当输入电压升高时,极容易烧毁。
有2sk4204ls手册吗?贴出来看看。一般稍大功率的mos管,都不能直接由单片机输出驱动。单片机输出电压太低
【112楼】 ds444
多试试吧!看来这里的朋友模电水平没单片机高
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说这话的人,水平肯定不高,并且自大的认为自己水平 高。 gzhuli 咕唧霖网友的水平,就肯定远远高于你。
不服?我们设一个擂台吧 :)
LS的需要程序啊
【112楼】 ds444
多试试吧!看来这里的朋友模电水平没单片机高
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可能是吧,临睡前贴个脱裤子放屁图:
(原文件名:PWM.png)
一次过满足你N个愿望:旋钮调速,PWM控制,NMOS驱动,过流保护,死机炸管…… :)
发烫的原因是3904导通的瞬间,过量的电流通过(24V -& 8050 -& 1N4148 -& R1 -& 3904 -& 地)。又由于DZ1
的存在,3904导通期间,一直有大量的电流(约180ma)流经3904和1n4148。
为了保证pMOSFET有较快的开关响应,可用1K电阻加一并联电容(1000PF)代替1n4148,
去掉R4。
另外,看不出DZ1有什么用处。
82楼和99楼的设计很接近实用了,再加几点建议:
1. 实用中尽可能采用NMOS,因为NMOS的Rds(on)比PMOS的小,压降低,发热较少,可选用的种类也多。当然驱动时需要15V左右的电压,还需要单独设计下;
2. 驱动电路最重要的要求就是稳定性,在用分立元件设计时,考虑参数匹配是很细致而麻烦的事情,比如Rg,Qgs,Qgd等,虽然电压较低,du/dt,di/dt的影响还是要考虑的,还有布线的因素要考虑;
3. 有位网友提到缺乏电流保护作用,这是非常重要的,应该增加Rshunt,这不可避免又要回到采用mcu的问题了,可如果想得到一个完善的电路,是无法绕过的。
也许把问题想复杂了,毕竟是个低压小功率电路。可如果这么摸着石头过河的设计方法,还是要经过长时间的运行测试才好推出。
多试试吧!看来这里的朋友模电水平没单片机高
555的工作电压在15V左右。不太适合。
=======
不过好像可以从其它地方取电。
(原文件名:pwm555.png)
这么长的贴没有看完,根据楼主贴的电路图改了一下,应该合用!
(原文件名:2.jpg)
(原文件名:3.jpg)
【107楼】 aviator
PWM控制电机转速是标准的做法,因为电机线圈就是电感。2575电路把PWM变成稳定电压再给电机是多余的。
在单片机适应的地方也刻意不用单片机也没必要。
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那就使用一块555 生成 PWM吧。
jj3055 帮忙,按以下的思路,画一个完整的电路吧。看来好像是比2575要简化一些。
(原文件名:SNAG-0037.jpg)
直流電機調速控製電路
  這是一個占空比可調的脈衝振蕩器。電機M是用它的輸出脈衝驅動的,脈衝占空比越大,電機電驅電流就越小,轉速減慢;脈衝占空比越小,電機電驅電流就越大,轉速加快。因此調節電位器RP的數值可以調整電機的速度。如電極電驅電流不大於200mA時,可用CB555直接驅動;如電流大於200mA,應增加驅動級和功放級。
  圖中VD3是續流二極管。在功放管截止期間為電驅電流提供通路,既保證電驅電流的連續性,又防止電驅線圈的自感反電動勢損壞功放管。電容C2和電阻R3是補償網絡,它可使負載呈電阻性。整個電路的脈衝頻率選在3~5千赫之間。頻率太低電機會抖動,太高時因占空比範圍小使電機調速範圍減小。
这里有网上搜索到的一个参考图,不过不好像不太严谨。 jj3055 帮忙重新画过一个。 MOS管一只就够了。
(原文件名:CNC.jpg)
旋钮控制用单片机也一样。
PWM控制电机转速是标准的做法,因为电机线圈就是电感。2575电路把PWM变成稳定电压再给电机是多余的。
在单片机适应的地方也刻意不用单片机也没必要。
我家有两个电磁调速电机,一个15KW,一个3KW,用了10多年了,无级调速电机拖动东西,很爽很刺激的
把电机电源线剪短,线线引出来,外加一个控制器,电机上加个小电机发电,弄成调速电机,力矩又大,再配上发烧极表头指示,哈哈,这样才毒!
雕刻机我没什么兴趣,一直没有什么关注,随便说说
【102楼】 jj3055
电机调速我一直看好PWM,我以前做过一个电路,是用在其它方面的,用T13控制PWM,两个按钮,一个增加,一个减少,等基准源搞好了,把这个改进下用在电机调速试试看,这样就可以跟哪个什么电脑控制的PWM切换用来着。如果换用M48,还可以弄个显示器显示占空比
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我不喜欢按钮的。
我喜欢一个旋钮式的&&:)
都是高手啊
功率MOS驱动这方面很久没搞了,明天去把老书翻出来,温习一遍。
电机调速我一直看好PWM,我以前做过一个电路,是用在其它方面的,用T13控制PWM,两个按钮,一个增加,一个减少,等基准源搞好了,把这个改进下用在电机调速试试看,这样就可以跟哪个什么电脑控制的PWM切换用来着。如果换用M48,还可以弄个显示器显示占空比
是啊,所以你画的图很好,完全没有问题
基准源我不打算做外壳了,实在没时间了,最近工作太忙了,做了外壳成本又增加了,不利于“普及”
楼上的图没有
草,,,,跟我的一样,哈哈
jj3055没画我还没想起来,下面是我们公司一款产品的量产的电路图:
(原文件名:drv.GIF)
我不太懂MOS的驱动,我觉得去掉那个15V的稳压管也行
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这个电路的电源是24V的,如果没有这个稳压管,24V电压加在MOS管栅极,这样不好,N型的功率MOS管一般用+12V和-5V驱动的,P型反一下
【96楼】 jj3055
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哈哈,你明天测试完后,再画一个完整的电路,将三极管的型号也标出来。
我准备坐享其成了,哈哈。。。
另:你的基准源要不要外壳?
。我刚才雕了一会,有点瘾了。如果你的基准源要外壳,也可以雕刻出来 :)
我本来还想加100欧的,但考虑这东西也不是搞高压的,DV/DT不会太大,所以省了,到时用示波器观察下加与不加的区别,我明天用空的话场效应管用IRF9640试验。
这个图可以把栅极电压限制在12V,省去稳压管限压,稳压管这东西我一直不敢用的,可靠性太差
是否可以参考STK500的图纸,把1N代替
我不太懂MOS的驱动,我觉得去掉那个15V的稳压管也行
82楼的图完全没有问题的,是量产电路。
当然,最好mos管栅极加10欧电阻保护下
470R的两个电阻用1/2W的,如果驱动不良,这两个电阻可以小点,到时最好用示波器观察下各处波形,如果有过冲只类存在,我可以改进下电路,为了简化,有些东西被我省了
这个是我临时想出来的,能不能用是个问题。明天有空的话我也实验一下
【90楼】 jj3055
聪聪茫茫、临时画的。PROTEL里捡来就用没注意,上次画MOS耳放图也被人指出来了
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有 gzhuli 咕唧霖的推荐,就它了!
嗯,82楼jj3305的图挺好,够简洁,阿莫可以试试。(不过MOS的DS画反了)
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聪聪茫茫、临时画的。PROTEL里捡来就用没注意,上次画MOS耳放图也被人指出来了
楼主概念错,图腾柱输出时两个NPN做推挽,中文叫准互补输出,如果NPN+PNP不叫图腾柱,中文叫互补推挽,E文对应不知道音译
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图腾柱是一个NPN一个PNP的,属于纯乙类互补推挽。准互补是两个NPN输出,前面用一个NPN一个PNP组成达林顿来模拟互补(达林顿的极性跟前面的管子),所以叫准互补。
嗯,82楼jj3305的图挺好,够简洁,阿莫可以试试。(不过MOS的DS画反了)
其实我觉得应该去掉DZ1,也就是那个稳压管......那个地方导通了?
驱动直接用IR2106,用上臂,不用下臂,功率管用N管,IRFZ44,20N06,19N10之类就OK。
IR2106上臂的自举电源,上电时可以通过输出电容/负载冲电,工作时可以在续流时冲电。
也可以考虑用LM2575 N片并联的方案,独立电感及续流二极管,共电容,共反馈。
上个随手画的图,用的是UC3843 输出可高可低,纯降压模型时 把虚线框内的元件去掉,U1-3接地。
框架应该无问题,元件参数不保证正确。
(原文件名:KTDY.jpg)
楼主概念错,图腾柱输出时两个NPN做推挽,中文叫准互补输出,如果NPN+PNP不叫图腾柱,中文叫互补推挽,E文对应不知道音译
电路更新到82楼
【82楼】 jj3055
不过想了下,这个电路还是专用PWM控制教好,一片ATTINY13控制PWM就可以搞定了,成本比2576便宜
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我倒喜欢使用2575,也满足我们这台雕刻机一直规划的定位: 这是一台DIY机,缺省出厂时,尽量不使用单片机。
你就帮忙画一个2575的电路吧。重点参考楼主位。因为所有零件我们都有 :)
那就用分立元件画画看
这个图试验看,这个图应该可以省去稳压管了吧,栅极驱动电压+12V,如果阿莫没有时间,我明天可以试验下看
(原文件名:大师傅士大夫.jpg)
其实楼主位的电路就是1楼电路的简化型,因为1楼的2n5401是没有放大作用的,就相当于一个二极管。
ps:阿莫能否拿示波器测试一下,去掉4148后,当3904打开时,8050的be反偏电压是多少?3904的ce压降又是多少?
干吗把P沟道当N沟道设计啊,我也来画一个,简单的要死
【76楼】 gzhuli 咕唧霖
Sorry,我写错了,我所说的1楼是楼主位。
1楼的图腾柱直接接Vin和GND,24V时J177的栅极电压会超标。
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真折腾啊。这样吧,麻烦你帮我将楼主位的电路,你推荐的版本帮我画一下。你的理论比较强,我直接让同事焊一只测试。
谢谢。呵呵,下次到广州,约上你与 roasn 吃大餐。
补充回复一下。楼主位的电路,如果有1N4148时,3904特别热,8050也热,但电路仍能工作,即仍能调整电压。
去掉1N4148,电路可正常工作,也不发热。
刚才测量了一下,去掉1N4148后,DZ1 15v稳压管没有坏,也没有烧坏。
【76楼】 gzhuli 咕唧霖
1楼的图腾柱形式低压没问题,但现在电源电压高于24V,已经超过GS耐压,还是不能用,加完限压电路后低压也就有同样的问题。楼主位的图实际上和图腾柱效能一样。
按雕刻机的工作电压范围160V-260V来算,24V输入电压的变化范围是17.5-28.4之间,选用9V稳压管代替R4,MOS的驱动电压在8.5-19.4之间,低压时开通电压还是足够的,只是市电电压高于260V时VGS可能会超标,此时J177的GS保护二极管启动,3904会发热。
【73楼】 armok 阿莫
Sorry,我写错了,我所说的1楼是楼主位。
1楼的图腾柱直接接Vin和GND,24V时J177的栅极电压会超标。
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楼主位的图实际上和图腾柱效能一样?如果R4=10,可以说是一样的,R4换大或换成稳压管就不一样了。
楼主位如果选用9V稳压管代替R4,当电压过高时VGS可能会超标,此时J177的GS保护二极管启动,9V或GS保护二极管或3904可能就挂掉了。至少R4是不可以省的,否则电压过高就会烧管。
看来你也是没有完全看清1楼的电路,J177的栅极电压有DZ1和8050BE结保护,理论上VGS最大只能是15+0.7=15.7V,就算电源是30V也不会超标
【72楼】 shinehjx
此法要求电源要稳定才可,如电源高于30V可能会烧坏MOS,而低于20V MOS可能会导通不完全而发热。
我认为MOS驱动还是图腾柱好,1楼的图与楼主位的图零件个数是一样的,可惜没人去尝试
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1楼的图腾柱形式低压没问题,但现在电源电压高于24V,已经超过GS耐压,还是不能用,加完限压电路后低压也就有同样的问题。楼主位的图实际上和图腾柱效能一样。
按雕刻机的工作电压范围160V-260V来算,24V输入电压的变化范围是17.5-28.4之间,选用9V稳压管代替R4,MOS的驱动电压在8.5-19.4之间,低压时开通电压还是足够的,只是市电电压高于260V时VGS可能会超标,此时J177的GS保护二极管启动,3904会发热。
【73楼】 armok 阿莫
Sorry,我写错了,我所说的1楼是楼主位。
1楼的图腾柱直接接Vin和GND,24V时J177的栅极电压会超标。
是1楼引用了直接地址。我们的防盗链一变更,就无法看到图片的了。现在已经修正。
我已经让同事重新按咕唧霖及各位的建议画图。
1楼的电路图不能显示了,请阿莫更新一下链接
/bbs_upload943894/files_12/ourdev_422203.JPG
咕唧霖看来比较推荐1楼的线路,并且分析得比较透彻。
迟些我整理一下资料,然后让同事按1楼的线路焊接测试。
【67楼】 gzhuli 咕唧霖
总结一下,1楼网友的图改进如下:
R4换成6V-9V的稳压管,DZ1去掉,此时电流不大,3904可以不用换,不过由于有6V-9V稳压管,换8050也可以。
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此法要求电源要稳定才可,如电源高于30V可能会烧坏MOS,而低于20V MOS可能会导通不完全而发热。
我认为MOS驱动还是图腾柱好,1楼的图与楼主位的图零件个数是一样的,可惜没人去尝试
楼上两幅电路图明显是低频驱动,不适合做PWM。
想起在的讨论。其中两幅图相信比较有用。
【6楼】N-MOS
【16楼】P-MOS
看了下咕唧霖的分析,阿莫提到去掉4148工作良好,倒是真的,因为4148去掉以后,8050的be结反偏,充当了一个稳压管,靠这个是可以将mos管栅极的电荷放掉的,这样一来,整个电流就降下来了,(24v-15v-6v-0.3v)/10欧=0.27A,此时:
DZ1功率0.27*15=4。05W,8050功率0.27*6=1.62W,R4功率=0.27*0.27*10=0.729W,3904功率0.27*0.3=0.081W
我估计此时DZ1会烧掉,那么就靠2sj177内部的栅极保护管起作用,相当于20V稳压管,则此时8050的be结不再会被击穿,或者击穿后也不会有多大电流,因为20V+6V已经大于24V,所以各个器件都不会发热了。
阿莫可测试一下DZ1,看看是否已经坏掉。
对的,5551够了,我看错了。
mA的驱动电流,足够了。8050也才700而已。
总结一下,1楼网友的图改进如下:
R4换成6V-9V的稳压管,DZ1去掉,此时电流不大,3904可以不用换,不过由于有6V-9V稳压管,换8050也可以。
5551的驱动电流太小了。
不过R4换9V稳压管倒是好办法,DZ1可以不要了,就靠9V稳压管保证mos管的栅压,同时还不牺牲波形。
原来咕唧霖57楼已经分析过了,赞同!
【61楼】 armok 阿莫
是的,会工作得很好,此时8050会按56楼的原理继续工作,我在60楼的分析不对。 :)
不过8050经常处于反向击穿状态,还是不太好,可能影响寿命。
可以试试63楼的方法。
【62楼】 xmysz
有的8050耐压只有20V,LZ位的电路供电电压24V,所以3904换成8050并不可靠。
我也是建议把3904换成电流更大的管子,例如5551。
鉴于大部分Low RDSON的PMOS管Vgs都在20V左右,1楼和56楼的电路均不适用于输入电压超过20V的场合,否则3904继续发热。
倒是有个新思路:可以将1楼第一个图的R4换成个9V稳压管,那就皆大欢喜了,稍稍牺牲一点开通速度而已。
看了阿莫58楼的留言,查了下3004的Ic电流,标称值为10mA,这里满功率达到800mA,肯定受不了,3904应该用于较高频率的场合,建议把3904换成8550.
另外去掉4148的副作用是mos管的驱动波形的下降沿将会变得很缓,因为mos管的栅极将没有对地泄放通路,这样会导致mos管发热,不能去掉。
【60楼】 gzhuli 咕唧霖
1楼的电路你可以试试调低电压,估计一是电压不容易下来,二是J177会发热。
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楼主位的电路去掉了1N4148后,电压的调节非常好。具体表现在:
接上我们的直流电机,从最高速1万转,一直可以调到肉眼看到主轴慢慢的转。 再稍向上调到主轴1250转,用手拿着布也无法将电机堵停,证明电机的力量很大。
无论是电机调整,或低速时,楼主位的电路(去掉1N4148)的任何零件均不发热,性能感觉很好。
我是让同事焊接的。他已经校对了一整晚,焊错的可能性不大。如果你有兴趣,我可以让他焊一只快递给你测试。
【58楼】 armok 阿莫
发热的是3904. 由于两个管焊得比较近,所以8050也感觉较热。但3904热坏时会有冒烟 :)& &拆掉1N4148后,工作就全部正常了。
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呵呵,57楼分析没错。
估计你用那款8050(市面上的8050感觉参数很乱,Vceo有20V有25V的,不同厂参数有细微出入)BE反向击穿电压较高,实际上充当了一个6-7V的稳压管,使3904上的电流降下来了,所以都不热了。
这个电路基本正确,但不能使用在电源高于15V的场合。
我觉得发热的应该是DZ1、1N4148和R4。
使用DZ1的原因是因为2SJ177的栅源耐压不是很高,只有20V,稳压管起保护作用。
但是当电源高于15V,特别像现在这样是24V时,当3904打开,则DZ1+1N4导通,此时的电流为24-15-0.7-0.3(3904CE压降)/10欧(R4)=0.8A。
此时,DZ1的功率=0.8A*15V=12W,1N4148功率为0.8A*0.7V=0.56W,R4功率为0.8A*0.8A*10欧=6.4W
当然由于电路是工作在脉冲状态,实际功率要乘以占空比,但是即便是50%的占空比,DZ1的功率也将达到6W,4148达到0.28W,R4达到3.2W,通常要使器件发热不厉害,都是半功率使用,而现在这样的功率肯定将造成极大的发热。
建议换栅源耐压高的mos管,去掉DZ1即可。
另外mos管的栅极最好接个10欧电阻。
【57楼】 gzhuli 咕唧霖
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我在一份资料里看到,2SK428 比较旧,新款的型号是2SK4204LS, 它的数据手册是:
点击此处下载
(原文件名:2SK4204LS.pdf)
2SJ177也有类似的结构。
(原文件名:SNAG-0036.jpg)
我对比了 【56楼】 kalo 提供的德国的网友,发现与楼主位网友画的基本一致,只是在GS间差了一个15V的稳压管。
发热的是3904. 由于两个管焊得比较近,所以8050也感觉较热。但3904热坏时会有冒烟 :)& &拆掉1N4148后,工作就全部正常了。
【50楼】 armok 阿莫
我看到的K428手册是这样的:点击此处下载
(原文件名:2SK428.pdf)
手册截图 (原文件名:2SK428.png)
当中并没有提到DS间有保护二极管。
【56楼】 kalo
我看1楼的图是改进自56楼的图。
不过armok所说的8050极度发热,就真的没想明白。
按道理极度发热的应该是饱和导通时R4上的电压至少有7-8V,可算出电流有700-800mA,DZ1/D1/R4/3904都应该热。
而3904导通时,8050的BE结其实是反偏的,根本不会导通。
在3904关断后,J177的G极相对于S极是负压,使8050的BE结通过R1正偏导通,加快泄放G极电荷,这个能量很小,不会令8050发热。
焊开D1后电路工作正常,所有东西都不热,就更怪异了,因为此时3904导通的主要电流路径是DZ1 -& 8050 EB -& R4 -& 3904 CE,其中8050因Vebo较低反向击穿形成电流通路。
这时候电流基本上还是几百mA,DZ1/4都应该热,8050更应该是烧掉才对。
google一下LM2575发现下面的图
A Bit more out of a&&LM2575 &Simple Switcher&
Who doesn't know the problem to generate a small voltage (e.g. 5V) out of a high one? Sine several years you go to the lab and find.... Switchmode regulators with integrated switches..... But none with more than 3 or 5 Ampere in general. If you find one, it's not easiely to apply and can't be buyed @ the next corner.
Why not try to &enhance& a Simpleswitcher (National Semiconductors)?
(原文件名:DCDC_LM2575_FET_Schem.jpg)
Working Principle:
The LM2575 works a regulator only and don't deliver any current to the load.
If the regulator switches &ON&, you find a voltage at the output of it. This makes T4 switching on also.
The collector of T4 now is nearly GND and also the Gate of FET T3. This FET switches on (it's a P-FET!)
For T3 you can take everything what's called Power P-FET with low RDSON, a IRF9540 is a good choice.
(The lower the higher the price :-)
The &invention& of this circuit is the Gate turn off of T3.
In ON State, The Gate of T3 has nearly GND potential, D9 conducts and T5 is off.
If now the Regulator switch it's output OFF, then the Base of T4 is pulled low by R12 and no currents flow through T4.
Also the cathode of D9 is connected to Vcc via R13. The stored energy in the Gate capacity of T3 lets now pull T5's emiter lower then the base. Whats happens if the Base of a NPN transistor has higher voltage than the emiter? It conducts ! Now, T3's gate is directly connected to the source via T5 and the gate capacity can be discharged very fast.
This happens several times faster than if you only had R13 to discharge the gate capacity !
Where you get your losses now?
First, watch Diode D1. If the switch (T3) is opened (high impedance), this diode conducts and carray ALL the current!
So, lets have a duty cycle of 0.5 then the loss in D1 are: 0.5*Vd*Ia (Vd=voltage drop @ D1 and Ia=output current).
E.g.: Ia=8A, Vd=1V -& 0.5*8A*1V=4W of loss !!!!! Therefore, take a (Shottky) Diode with lower Vd ! (楼主位二极管发热的原因)
Second, the FET has losses:
1. In the full conduct state the RDSON. The IRF has a typical RDSON of 0.2 Ohm. If you have a duty cycle of 0.5 again and 8 A of output current, then the losses are: 0.5*8A*8A*0.2 Ohm =~6.4W of loss. To minimize this losses, take a FET with lower RDSON (higher cost).
2. If the FET is turned on and off, it &walks& through a state of gate-voltage dependent resistance.
In the Turn-On moment, this losses are smaller than in the turn-Off moment (because the current is smaller if the FET turns on than it is if it turns off, the current in a coil grow linear!)
Therefore, the &trick& with T5 was made to minimize this time and therefore also the losses.
Calculate this losses is a bit difficult, so it isn't explained here.... But believe it (or try it by remove T5 and D9:-)
What can you get out of this piece of electronics?
I tested this arrangement up to 8 A (look at the diagramm), but if you use other FET's and diodes, you will get MORE!
But with increasing current, the losses in D1 will grow rapidly so you have to replace it with a MOSFET, but this is a synchronus rectified SMPS and not discussed here :-)
But this circuit has an disadvantage:
It's not protected against overcurrent, so you should use a Fuse!
If you find a circuit to short protect it and get minimal losses, please mail me !
Also you should read the LM2575 Datasheet and the Application notes !
Something to the used parts:
For the LM2575 you can also use a LM2576.
Diode D9 can be any fast Diode with enough reverse voltage and low forward voltage (also you can use a shottky Diode).
Best to get and mount seems a BYW29 in TO220 package.
Be warned !!!! A simple 1N4007 wouldn't work!
The coil should have about 100&, but look for maximum current and DC coil winding resistance !
The output capacitor should be a special LOW-ESR type (E.G. out of a PC- Power supply on the secondary site, Look at the voltage rating !)
You can also us a SG3525 or aequivalent?
Yes, but in the LM2575 is all you need ! Only a small amount of external parts are needed and you can save board size!
Can I also take a N-FET, they have a lower RDSON?
NO! To turn on a N-FET you need a higher voltage @ the gate. But where to get it?
Why do you use the LM2576?
This part I found in higher count in my drawer :-) But you can also take a LM2575. It doesn't ,matter.
【54楼】 guo132
老大,你搜下我原来DIY雕刻机的贴,调速器我做过好几种类型的,你这种直接调压的不好,空转速度还行,一上负载速度变化非常大,马达力矩会变的很小的,最好的是闭环的,其次是PWM.成熟的实验过很多拉,况且你这没过流保护,一旦堵转,对马达碳刷冲击很大的,轻则功率器件损坏,大就马达卡S的,另外上W转的话反峰电压比较高的,续流管一定要加上,
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1. 闭环的看来不可行,因为我们的只是直流电机。
2. 你的PWM方案在那里?
3. 我们通过LM2575,其实也可以算是PWM,只是使用了专用的电源芯片,而不是单片机。理论上专门芯片应该比单片机更可靠 :)
4. 我们前级是使用变压器,当电机堵转时,变压器受功率限制,产生一定的限流作用。如果超过了电源组的保险丝容量,就会烧断保险丝保护其它器件。
5. 50楼的器件内部已经有了续流二极管。
老大,你搜下我原来DIY雕刻机的贴,调速器我做过好几种类型的,你这种直接调压的不好,空转速度还行,一上负载速度变化非常大,马达力矩会变的很小的,最好的是闭环的,其次是PWM.成熟的实验过很多拉,况且你这没过流保护,一旦堵转,对马达碳刷冲击很大的,轻则功率器件损坏,大就马达卡S的,另外上W转的话反峰电压比较高的,续流管一定要加上,
支持ARMOK装2SK实验,结果惨败,记号
【51楼】 guo132
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抱歉,不感兴趣 :)
老大看看这个
/auction/item_detail-0db1-575ce1b0d34df899fb36.htm
,我短消息过你的,有兴趣的话电话下,我剩下的连空PCB元件成本价都全转了,最近都没时间焊...
(原文件名:SNAG-0035.jpg)
【48楼】 armok 阿莫
2SK248内部已经集成了比较完善的保护线路。
所以,我反而比较看好这个线路。明天实物焊接一下试试。
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没发现K428内部有特殊的GS保护电路。
不知道这个图的来源是哪里,正常来讲LM2576直接带个NMOS是不能正常工作的:
1.LM2576的2脚是NPN射极开路输出,只能驱动NMOS导通,却无法控制其关断。
2.NMOS必须G高于S才能开通,当管子导通时,DS之间的电压差约等于0,LM2576内部的NPN集电极接1脚,和MOS的D接一起,此时G的电压还稍低于S,管子自然不会导通。这就是NMOS做上臂驱动时必须要有升压驱动电路的原因,很明显这个图没有。
3.电路刚通电时,K428的S极电压为0,LM2576 2脚输出近24V电压到K428的G极,此时Vgs & 20V,如果按手册数据,管子必穿无疑。当然,手册写的Vgss = 20V可能有余量……
修正一下第二点:
LM2576是NPN射极开路输出,K428导通时,S极的电压逐渐升高,由于GS结电容的原因,G极的电压也随之升高,此时LM2576内部NPN处于反偏状态,K428继续维持导通,无法关断,LM2576已经完全失去作用。
楼主在42楼贴的图难道不怕GS击穿?难道那2SK的VGS比较高?感性负载GS不保护很容易穿的
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2SK248内部已经集成了比较完善的保护线路。
所以,我反而比较看好这个线路。明天实物焊接一下试试。
楼主在42楼贴的图难道不怕GS击穿?难道那2SK的VGS比较高?感性负载GS不保护很容易穿的
【45楼】 QJD_LZF
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将你的电路贴出来共享吧。谢谢。
这款机我们不准备在 mach3 中控制主轴速度。当然,大家可以自行DIY这个功能。我们在设计线路时,已经预留了这方面的控制信号接线。
注: 我们迟些的更高端点的机器,会使用变频马达,或伺服主轴。 并且,会使用运动控制卡。到时我们甚至将操作系统也集成了机箱内(像北京精雕那样)。
用PWM调速好点吧.这样直接可以在Mach3中设置主轴速度,电路也很简单,如果是我搞的话,硬件成本绝对比用LM2576低和可靠得多.而且调速比0%-100%,何乐而不为呢?
VCBO 40&&V
VCEO 25&&V
VEBO 5.0&&V
看来,我把ce颠倒的做法,不对。
40楼】 guo132 :
哎,为什么不用PWM调速?成本极低,简单又可靠!过流过压也好加
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这个直流马达控制电压就可以调速。 使用LM2575的电路也很简单 :)
哈哈,谢谢大家上面的意见。
细看一下上面网友提供的图,发现【22楼】 hy317 的B图应该是可行的。
已经通知深圳采购员采购 2SK428,10A的,正好适合我们。 1N5822换成MRB20100, 某固定电阻换成电位器,应该就OK。
明天做一下这个实验。
(原文件名:SNAG-0031.jpg)
(原文件名:1.JPG)
这样4148,电流几毫安,q1的电荷瞬间可以用并的电容放掉。
8050反接,放大1倍,但提高了pn接反偏,还要查一下8050的Vebo是多少。
不知道这样行不
哎,为什么不用PWM调速?成本极低,简单又可靠!过流过压也好加
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