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定量分析比定性分析更能让人提高---有感于一篇电路介绍

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楼主
昨天无意发现21IC上的一片**。或许作者认为工作原理比较简单,只做了粗略的讲解。但,对于很多新手来说,其中还是有很多值得去研究去琢磨的地方。这里没有别的意思,只是觉得大家在看别人的**时,不仅仅只是按照作者的思维方式去学习,更要学会对细节的思考和分析。把作者的电路当作自己要实际去做的电路。这里包括电阻选取,电容容量,电感大小等的计算问题。真正做到消化吸收好了。我觉得这个才是最重要的。
 http://www.21ic.com/dianlutu/guangdiandianlu/leddianlu/200903/34483.htm
  就如大家看到,本人水平不高,在对这个电路中定量分析时,就没明白电容反馈部分怎么工作的。若两个三极管分别是9012和9013,电阻选择多少时能实现在饱和导通和截止两状态下切换?切换的时间取决于电阻,电容和电感大小。那么这个又怎么来定量计算呢。
  我想很多人,特别是新人来21IC就是学习来的。水平的提高不一定是和时间成正比的,但我相信对细节的分析越多,掌握的越多,我想水平会和时间成正比。

 作者对该电路的简单分析如下:
   工作原理:
    接通电源后,VT1因R1接负极,而c1两端电压不能突变。VT1(b)极电位低于e极,VT1导通,VT2(b)极有电流流入,VT2也导通,电流从电源正极经L、VT2(c)极到e极,流回电源负极,电源对L充电,L储存能量,L上的自感电动势为左正右负。经c1的反馈作用,VT1基极电位比发射极电位更低,VT1进入深度饱和状态,同时VT2也进入深度饱和状态,即Ib>Ic/β(β为放大倍数)。随着电源对c1的充电,C1两端电压逐渐升高,即VTI(b)极电位逐渐上升,Ib1逐渐减小, 当Ib1<=Ic1/β时,VT1退出饱和区,VT2也退出饱和区,对L的充电电流减小。此时.L上的自感电动势变为左负右正,经c1反馈作用。VT1基极电位进一步上升,VT1迅速截止,VT2也截止,L上储存的能量释放,发光管上的电源电压加到L上产生了自感电动势,达到升压的目的。此电压足以使LED发光。


  

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沙发
computer00| | 2009-4-10 10:20 | 只看该作者

具体的参数计算跟需要的电流和工作频率有关

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板凳
tangxinNo.1|  楼主 | 2009-4-10 11:59 | 只看该作者

楼上说的是

假定每个LED按照5mA来计算,工作频率1Khz可以么

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地板
awey| | 2009-4-10 14:22 | 只看该作者

这个电路要具体计算

先找出电容C的充放电回路,计算出VT2导通和关断的时间,
根据导通时间,计算出电感储能
再将此储能,换算成LED的平均电流。

此电路的占空比很小,不具实用性,要提高占空比,可以在电容上串联电阻

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5
tangxinNO.1| | 2009-4-10 15:58 | 只看该作者

谢谢楼上指教

不知有无哪位有时间帮着算算,结合分析过程再详细点,让我们这种菜鸟更明白一些。

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6
computer00| | 2009-4-10 16:28 | 只看该作者

由于C1没有串联电阻,因此导通时间将会很短,这个计算参数

主要考虑前一个三极管的BE结电阻,后面三极管导通时的CE电阻以及电容量。

在计算频率时,可以认为导通时间为0,不与考虑。计算截止时间时,使用电容量、电阻R1、开始导通电压等参数进行计算。

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7
bob9999| | 2009-4-10 18:58 | 只看该作者

有点不懂,问一下

我问一下,刚上电的时候VT1的基极和发射级为什么不一样呢?我觉得刚上电的时候VT1基极应该是1.5V,然后充电从1.5V降到0V

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8
bkgl1986| | 2009-4-11 14:42 | 只看该作者

嗯,同意LS

单片机中的RC复位电路(高电平)也是这样接的,上电时电容瞬间“短路”,电阻上电压为VCC,然后电压慢慢下降,直到电容两端电压差为VCC。不知说的是否正确

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9
djg2354117| | 2009-4-11 18:17 | 只看该作者

如何能够找出电容的冲放回路呢!

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10
gaohq| | 2009-4-12 10:12 | 只看该作者

电感

一直不明白,刚上电时,电感中有从左到右的电流,电感有左正右负的自感电动势.
这个自感电动势持续多久?随着时间的增长,电感的储能增加,这个自感电动势是变强了吧,那电感中从左到右的电流应该是减弱了吧? 这几个混在一起还真给搞糊涂了,那位讲解下!

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11
awey| | 2009-4-12 13:17 | 只看该作者

电感中的电流就象行进中的火车,有惯性

电感的电流不能突变,和火车的速度不能突变的原理一样。

如果非要让它突变,就会产生很强的自感电动势。
就象火车撞山,产生很大的冲击力。

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12
gaohq| | 2009-4-12 15:35 | 只看该作者

谢谢awey

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13
ZZMWFS| | 2009-4-12 21:14 | 只看该作者

不必糊涂----------------

1,LC回路1---L-->VT1.EB-->C1,LC回路2---L-->LED-->R1-->C1,它们的参数由:LED的总电流;LED需要的电压;LED亮的时间来设计.
2,要将电感的电动势与电源电压分开理解.

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14
ljm810010| | 2009-4-14 06:41 | 只看该作者

能对此电路定量分析绝对是模拟高手

有没有人敢偿试一下?

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15
gaohq| | 2009-4-14 11:48 | 只看该作者

期待着

awey,xwj ,OO 等大师的精彩课,关注的不是这个电路,是分析方法.
印象中xwj偶尔会来一长篇的,近段时间好久没来了.

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16
computer00| | 2009-4-14 12:15 | 只看该作者

给C1串联一个电阻就容易计算多了。

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17
tommy691026| | 2019-10-12 11:25 | 只看该作者
电路中应该画出电池的开关S。12楼判断充电过程“自感电动势的方向为b负a正”是正确的。根据据楞次定律:感生电动势方向阻碍电流增大,大小与电流的变化率正比,所以闭合瞬间其大小也是最大的。充电回路分两条:电池正极,开关S、L1、C1、R1回到电池负极,与三极管是否导通无关,开关S闭合即开始;另一个充电回路由电池正极,开关S、L1、VT2的c→b回到电池负极。VT2的c→b是否导通受VT1控制,开关S闭合瞬间,VT1的b为0V,e与电池正极相通,VT1导通,VT2的b极电压为1.5V所以c→e导通,形成第二条充电回路,此时LED都被短路掉了,不会发光;这两条充电回路同时发生,L将电能转化为磁能,且充电电流较大。当第一条充电回路导致VT1的b极电压升高而截止,当L中电流不再变化时,第二条充电回路断开,VT2的ce截止,随着充电电流减小,磁能将转化为电能,根据楞次定律,将维持充电回路电流方向,放电电流较大,且回在LED上的电压大于Vf,LED被点亮。

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18
captzs| | 2019-10-12 21:57 | 只看该作者
首楼电路将C1换成电阻,效果一样。

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19
captzs| | 2019-10-13 10:13 | 只看该作者
captzs 发表于 2019-10-12 21:57
首楼电路将C1换成电阻,效果一样。

1.5V升压
上电,VccVeba、电阻Ra至地的电流使QaQb导通,U端低电平,电感L+-(如红色标注)储能,满后放电反电动势左-+RbVeba加反压,QaQb都截止,U+电压高于Vcc,叠加输出升高电压,经发光管放电,当U+电压放完电,QaQb又导通,L再蓄能······,周而复始,就实现升压功能(如波形图约8V电压)。如果Vcc经小电阻供电,可以对电路限流。

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20
captzs| | 2019-10-13 11:39 | 只看该作者
captzs 发表于 2019-10-13 10:13
1.5V升压上电,Vcc经Veba、电阻Ra至地的电流使Qa和Qb导通,U端低电平,电感L左+右-(如红色标注)储能,满 ...

    设Qb导通内阻为Rce,则充电时间常数L/Rce;查发光管亮的内阻Rd,则放电时间常数L/(Rd+Rz)。但是Rce和Rd都不是固定值,还要考虑Qa的传输延时,所以要准确计算很难。电路的目的是升压驱动发光管,所以重复频率估计在数KHz即可。

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