3.3V开关量控制12V,实际与仿真结果不同，请大家帮忙分析分析

只看该作者 · 2013-8-3 16:57

本帖最后由 amos_mcwx 于 2013-8-4 22:30 编辑

file:///C:\Documents and Settings\walkman_xcw\Application Data\Tencent\Users\1223360024\QQ\WinTemp\RichOle\U}2ZK6LB0EQN8MV)N2{)1A3.jpgfile:///C:\Documents and Settings\walkman_xcw\Application Data\Tencent\Users\1223360024\QQ\WinTemp\RichOle\U}2ZK6LB0EQN8MV)N2{)1A3.jpg

如图，请大家帮忙看一下，实际是否与分析一致。

1. 描述：R1和V1分别是信号源的内阻和电压。
2. 问题
问题1/2：图中的S1能控制标号2处的电平状态吗？即：
S1 = 1(3.3v) ==> v2 = 1(12V)
S1 = 0(0v) ==> v2 = 0(低于1.5V即可，视Q1的导通压降)

//=======================
原因已经找到。
答案: 不能控制.因为R3太大致使光耦VCE不能足够小.应减小R3到 200 Ohm,使光耦发光二极管电流IF为10mA左右。
//--------------------------------

仿真计算结果和以上逻辑一致(见3).
问题2/2: 但实际上却不一样 -- V2始终是0(低于1.5V), 不论S1取0还是1.为什么是这样？？请大家帮忙分析分析。
//=======================
原因已经找到。
答案: V2始终是0与R3无关,是由光耦两边共地引起.两地隔离后,问题解决.如图：
file:///C:\Documents and Settings\walkman_xcw\Application Data\Tencent\Users\1223360024\QQ\WinTemp\RichOle\K7SAA1FVS%Q49~6Y6O)}{]2.jpg

//--------------------------------

3. 仿真计算结果：和以上逻辑一致。如图：
(1) S1 = 1(3.3v) ==> v2 = 1(12V)

(2) S1 = 0(0v) ==> v2 = 0(低于1.5V即可，视Q1的导通压降)

2万 · 2013-8-3 17:07

你到底想干嘛？

只看该作者 · 2013-8-3 17:13

两行红色的字,写得很清楚了吧，是不是？

但实际上却不一样 -- V2始终是0(低于1.5V), 不论S1取0还是1.为什么是这样？？请大家帮忙分析分析

图中的S1能控制标号2处的电平状态吗？

3万 · 2013-8-3 17:23

估计楼主电路焊接有问题，或者光耦损坏。

1万 · 2013-8-3 17:29

lz应该是想要通过光耦前级3.3V控制光耦后级12V的通断吧，你这个光耦的接法貌似有问题，加三极管是多余的，直接12V加在光耦的集电极上面就可以

只看该作者 · 2013-8-3 17:34

maychang 发表于 2013-8-3 17:23
估计楼主电路焊接有问题，或者光耦损坏。

谢谢.
确认器件没有问题。
在排除焊接上的问题，正重新搭一个看看结果如何。
S1是从计算机的并口引出的。并口输出两个状态:1-3.3V, 0-0V,接至R3.
2N2904对应于实际器件S8550.
R1和V1分别是某信号源的等效内阻和开路电压.

只看该作者 · 2013-8-3 17:40

本帖最后由 amos_mcwx 于 2013-8-4 20:21 编辑

xyz549040622 发表于 2013-8-3 17:29
lz应该是想要通过光耦前级3.3V控制光耦后级12V的通断吧，你这个光耦的接法貌似有问题，加三极管是多余的， ...

谢谢，是这个意思，通过3.3V控制12V的通断.
我认为三极管不是多余，它起保护光耦的作用。原因是这样的：
光耦的IC最大为50mA,推荐为10mA.
如果不加三极管缓冲，IC将达到21mA。加上这个三极管后将不超过1mA。
这里不考虑成本，只谈功能。

只看该作者 · 2013-8-3 17:43

lyjian 发表于 2013-8-3 17:07
你到底想干嘛？

表达的是不太清楚，我已经修改了一下。
谢谢提醒。

3万 · 2013-8-3 17:47

amos_mcwx 发表于 2013-8-3 17:34
谢谢.
确认器件没有问题。
在排除焊接上的问题，正重新搭一个看看结果如何。

估计是实验做得比较少。
这个电路，原理上没有问题。实际上V2始终低电平，那么可能是：
1、U1漏电流太大，使Q1始终导通。
2、U1损坏。
3、Q1损坏。
既然是单片机输出，不妨令单片机输出一个频率不太高的方波，同时用示波器观察电路中各点电压波形，包括U1的2脚，4脚，Q1基极。没有示波器，万用表电压档亦可。这样，将故障范围尽量缩小。

1万 · 2013-8-3 17:55

汗，终于看懂lz的电路了
1.光耦的输出电流你可以发射极串个电阻到地（事实上这个好像应该是有电流传输比决定的）
2.排除你的电路焊接错误，光耦损坏，你光耦前级的电流只有3.3ma，换成10ma试试

1万 · 2013-8-3 17:57

amos_mcwx 发表于 2013-8-3 17:34
谢谢.
确认器件没有问题。
在排除焊接上的问题，正重新搭一个看看结果如何。

你并口的3,3V，我怀疑驱动能力很弱，你前级加个三极管放大电流（或者实际测试下电流到底有多大）

1万 · 2013-8-3 18:05

maychang 发表于 2013-8-3 17:47
估计是实验做得比较少。
这个电路，原理上没有问题。实际上V2始终低电平，那么可能是：
1、U1漏电流太大 ...

同意maychang 的分析

只看该作者 · 2013-8-3 18:29

maychang 发表于 2013-8-3 17:47
估计是实验做得比较少。
这个电路，原理上没有问题。实际上V2始终低电平，那么可能是：
1、U1漏电流太大 ...

嗯，正在按这种实验方法一级级地排除。

只看该作者 · 2013-8-3 18:40

xyz549040622 发表于 2013-8-3 17:55
汗，终于看懂lz的电路了
1.光耦的输出电流你可以发射极串个电阻到地（事实上这个好像应该是有电流传输比决 ...

1. 是的，光耦IC理论是由电流传输比CTR决定的(还有其它什么因素?)。
2. 的确，初步结果显示，是IF小了。导致VCE太大。
增加IF后(6mA)，VCE减小，开关能正常动作了。
那就是说,是光耦发光二极管限流电阻R3太大了，看来是参数问题。是什么因素来决定IF的计算呢？

3万 · 2013-8-3 18:44

amos_mcwx 发表于 2013-8-3 18:40
1. 是的，光耦IC理论是由电流传输比CTR决定的(还有其它什么因素?)。
2. 的确，初步结果显示，是IF小了。 ...

1、单片机I/O口驱动能力。
2、光耦二极管正向压降。
3、R3。
4、电源电压。

只看该作者 · 2013-8-3 18:45

xyz549040622 发表于 2013-8-3 17:57
你并口的3,3V，我怀疑驱动能力很弱，你前级加个三极管放大电流（或者实际测试下电流到底有多大） ...

我再查一查一般PC并口所用的芯片允许的最大灌电流是多少。
当IF提高至10mA以后，怀疑得加了。

只看该作者 · 2013-8-3 18:49

器件并非是理想器件。要考虑漏电流的影响。建议：1、光耦输入端并联一个几K至十几K的电阻，消除输入端高电平不理想的影响。2、三极管基极与发射极两端并联个10K左右的电阻，消除光耦微小漏电流的影响。
当然排除电路故障（如器件质量、焊接质量、线路错误等）是前提条件。

只看该作者 · 2013-8-3 19:16

qzlbwang 发表于 2013-8-3 18:49
器件并非是理想器件。要考虑漏电流的影响。建议：1、光耦输入端并联一个几K至十几K的电阻，消除输入端高电 ...

赞同，是个好办法。

只看该作者 · 2013-8-3 19:29

谢谢各位版主及工程师的光临与热情解答。在各位的帮助下，问题已经得到解决。在此，一并谢谢大家！
解决方法总结如下：
1/3. 问题的根本在于光耦发光二极管限流电阻的参数计算错误。
其IF最好按照datasheet来确定(如下图)，尽量落在其范围内，以免带来不必要的麻烦。

2/3. 在光耦的使用上，以下方法借得借用(来自qzlbwang,我没有计算与验证)：
(1)光耦输入端并联一个几K至十几K的电阻，消除输入端高电平不理想的影响。
(2)三极管基极与发射极两端并联个10K左右的电阻，消除光耦微小漏电流的影响。

3/3. 某些电路上，仿真与实验有出入。具体参数的确定在拿不准的情况下要做实验，并按照一定的方法一级级地调试。