本帖最后由 wangshi_8678 于 2012-11-15 23:39 编辑
河海大学 机电工程学院
实验平台:FLUKE 15B数字万用表
FLUKE 199C示波器
研究电源已两年有余,回头想想,我的电源时代的开启还得从TI的芯片开始说起。
两年前,刚读研究生时,导师由于项目的原因给我分配了个高频感应加热电源的研究课题,从此我便走上了电源研究的不归之路。但那时由于本科时电力电子技术的课程没学过,对电源知识一无所知,突然间接到这个课题,感到十分茫然。于是从起初的电工学、模电、数电……一路学起。但我们做电路研究的,不能只理论不实践,于是在一时的冲动之下,我DIY了一个方波发生器,芯片是TI的CD4069UB,外围只用了两个电阻和一个电容,上电后输出方波的稳定性还可以。但想想,CD4069是6 反相器结构,于是我就带着疑问比较了CD4069、CD4049、74HC04和74HC14,经过比较几种电路在不同频率下的输出波形的纹波和幅值及稳定性,最终发现74HC04的输出稳定性较其他三种效果更好(当时比较的频率范围是在100KHz~2MHz,电路如下)。
从此我便做起电源达人,成了一名“电源工程师“。
由于用过TI的芯片较多,如芯片UC3895,UC3823,UC3842, TL494,TL431,SG3524 UCC27424,UCC27210,6N137……
这里我就不一一细说了,只说说几个最典型的电路以及其解决方法。
首先说说全桥电路电路常用的移相调功电路,这个电路是通过TI的UC3875实现的,工作频率在1MHz,这个芯片起初调试我是在开环状态调试的(关于3875的外围电路设计我就不多说了, TI官网上有3875的DATASHEET,且网上有很多这种外围电路的设计资料),这里只说说我的设计心得以及设计中遇到的一些问题,电路如下。一个是这个芯片要通过锁相环和外围电路实现频率同步,锁相环选用的TI的74HC4046,开始调试时锁相环和3875的同步引脚之间直接相连,调试是发现输出信号稳定性非常不好,于是我试着在同步引脚和锁相环4较输出间接了一个电阻,可是电阻太大或太小3875的输出仍不稳定,只能选用9.1欧的电阻,至于什么原因我也不太清楚,反正调试出来是这个样。还有PWM的工作频率较高,因此软启动的引脚和地之间所接的电容容值要小,但太小充电太快也不好,综合考虑电路里选用了1uF的电容。另外这个电路里的误差放大器设计也是一个难点,这个误差放大器的频率范围是7MHz,而我主电路的工作频率是1MHz,因此反馈放大倍数不可取的太大,但太小响应时间有太长,综合考虑选用了1K的电阻,具体电路如下。还有开环调试时最好将C/S(+)引脚接地,如果不接也有可能导致输出信号不稳定。死区调节引脚Delay A-B和Delay C-D,最好在接地的电阻两端接一个1nF或10nF的瓷片电容。至于RAMP引脚的电容和电路里其他参数的取值,我就不细说了。
另外,UC3823开环调试时一定要注意使其过流引脚接地,前沿消隐最好用一个10K 1%精度的电阻和一个电容并联后接地。最大占空比最好不要超过87%。
半桥UCC27211驱动芯片使用时,若前级输入信号的高电平为5V,最好在其前级加一级UCC27424的整形和电平转换电路,自举电容若用电解电容,最好在其两端再并一个小的瓷片电容。 |