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◆討教◆一個有難度、有趣的“活用“UC3843(/45)電路的問題

 眾大俠好:
    最近在學習別人寫的文章,看到一個有難度、有趣的“歪用“UC3843(/45)電路,據(jù)說是用來驅(qū)動一串快速電磁鐵(0.幾歐姆、幾十~幾百微亨)之類的東西,目的是能在Ub(幾十Hz的邏輯方波)高電平到來的時候,用由Ua控制UC3843(/45)輸出一個穩(wěn)定的電流(幾~十幾A的交流),來驅(qū)動快速電磁鐵L。
    因為文章沒有詳細、完整的介紹,我又覺得把UC384X用在“浮地”作驅(qū)動,很有趣和不解,手頭正好又有幾個UC384X(以前用UC3843做過電源),就搭個板子試試,想弄清這個電路究竟是怎么工作的。
    我本是學機械的,弄電子也只是興趣愛好,也就能照虎畫貓做點東西,并無高深的理論基礎,結(jié)果弄了幾天也沒整明白,想到以前在電源網(wǎng)壇子里看過一篇3843的討論,感覺高手云集,就厚著臉皮到這里來討教,敬請各位大俠指點。

    下面的電路是我實際搭建的(原本L、Q2有許多個并接在F_gnd和地之間,是按順序逐個驅(qū)動,我就省略了)。R7、W是我加上的,準備用來調(diào)Ua的(原文說調(diào)Ua可以調(diào)通過L的電流);Ub是5v方波,占空比1~50%可調(diào),頻率100Hz。


    這個圖是我反復理解其原意畫的,目的是討教時可以有個比照說明的對象,肯定有錯,只是我找不出來。
    其中,F(xiàn)-gnd 與 Q2的S極接的地 是二個獨立的網(wǎng)絡,后者也是+9v、+12v的地。
         L是一個電磁鐵,其活動的芯伸出0.2mm時有我做的一個限位,回位是我用一個彈簧在L中電流小到一定值時時被頂回
    電路的工作大致是:Q1導通時,要看Q2的狀態(tài):Ub為低時,Q2截止,L中無電流通過;Ub為高時,Q2導通,如果此時Ua<2.5v、384X的3腳電壓<1v,則這時L中確有電流通過,但不是直流,而是按R2、C2設定的PWM頻率的近似脈沖方波(由于受元件L、Q1、Q2和PCB分布參數(shù)等影響,顯然這個脈沖方波不盡理想,會有毛刺)。(可見有點把UC384X當Vmos的驅(qū)動器用,這個歪用挺有意思的)

     我現(xiàn)在遇到的問題主要是,原文章上說Ua可以用來設定流過L的電流(數(shù)量可達幾~十幾A),而我實際試驗發(fā)現(xiàn)好像不太行(也可能我按文章理解畫的電路圖有問題),不但很難調(diào)電流,而且數(shù)值也很小。平均只有0.幾A,瞬時電流峰值也僅1~2A(脈寬挺小),倒是Q1在迅速發(fā)熱,加一4克重的散熱器發(fā)熱仍很快的,通電不敢超過2分鐘;而Q2因驅(qū)動良好,基本不發(fā)熱。
    另,按介紹是,在Ub高電平時間里,UC384X以PWM方式可以用設定的電流來驅(qū)動L。但不知道哪里有錯,反正我無法驅(qū)動臨時繞的一個當假負載的模擬電磁鐵L(0.12R,18uH,試過5v直流能驅(qū)動),電流非但無法控制,而且也很小。
   請眾大俠,指正電路,提出修改方案,提高我對此電路的認識,在下先謝過

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2010-12-30 20:31

沒仔細研究,不過一看就知道你這電路會出現(xiàn)很大問題;

1:如果L中有電流,Ub突然把IR640關(guān)斷,你想看會是啥子后果?IR640會被感應的高壓擊穿.這是很可能的,當然也不一定,如果L中能量很小的話

2;一旦IR640關(guān)斷,整個控制電路就沒電源供應,這會出現(xiàn)可靠性的問題,一般為了可靠,首先要保證控制系統(tǒng)電源的可靠.

3,VCC居然不接旁路電容,那你這個運氣好的話只是驅(qū)動部分損耗大,運氣壞的話根本沒驅(qū)動輸出

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水蜘蛛
LV.8
3
2010-12-30 21:31
外環(huán)反饋點取錯了。
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水蜘蛛
LV.8
4
2010-12-30 21:32
內(nèi)環(huán)反饋也接錯了;系統(tǒng)自激。
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yyj123
LV.2
5
2010-12-30 21:52
@dcg1985362
沒仔細研究,不過一看就知道你這電路會出現(xiàn)很大問題;1:如果L中有電流,Ub突然把IR640關(guān)斷,你想看會是啥子后果?IR640會被感應的高壓擊穿.這是很可能的,當然也不一定,如果L中能量很小的話2;一旦IR640關(guān)斷,整個控制電路就沒電源供應,這會出現(xiàn)可靠性的問題,一般為了可靠,首先要保證控制系統(tǒng)電源的可靠.3,VCC居然不接旁路電容,那你這個運氣好的話只是驅(qū)動部分損耗大,運氣壞的話根本沒驅(qū)動輸出
 dcg1985362大俠,您好:我畫圖時疏忽,實際板子上Vcc有一個100uf電解+一個0.01uf的滌綸。L值挺小,像我做的這個只有18uH(按原文理解也就幾十微亨),原文意思D3能完成續(xù)流(是這個概念吧?),而且我也有意試過不接D3,感應反電動勢也不很大。
您說的第2條到真是個問題,那么怎么改才行?僅把5腳接電源地?請指導,謝謝
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yyj123
LV.2
6
2010-12-30 21:56
@水蜘蛛
內(nèi)環(huán)反饋也接錯了;系統(tǒng)自激。
蜘蛛大俠,您好,我不是學電的,對電的東西一知半解,所以請您能詳細解釋一下,先謝過
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水蜘蛛
LV.8
7
2010-12-30 22:07
@yyj123
蜘蛛大俠,您好,我不是學電的,對電的東西一知半解,所以請您能詳細解釋一下,先謝過

電路繪制的有問題,這是典型的帶補償?shù)姆€(wěn)流電路。反饋及PCB線布局都有問題。

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yyj123
LV.2
8
2010-12-30 22:18
@水蜘蛛
電路繪制的有問題,這是典型的帶補償?shù)姆€(wěn)流電路。反饋及PCB線布局都有問題。
不好意思,能麻煩您畫個示意圖?我真的不甚明白,謝謝。
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2010-12-30 22:33

1、9V與12V的地都不通,如何形成電流與電壓環(huán)路

2、你地電磁鐵如何進行磁復位的,原理圖似乎看不出來

 

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yyj123
LV.2
10
2010-12-31 08:49
@心中有冰
1、9V與12V的地都不通,如何形成電流與電壓環(huán)路2、你地電磁鐵如何進行磁復位的,原理圖似乎看不出來 

心中有冰斑竹、眾俠們好:
1、我按各位的意思先把U1-5接電源地,并相應地作了一些改動,其中A點與F_gnd脫開好像合理些,原文的意思R6是高位采樣,可減少干擾;
2、我原本想圖中只有主要部分容易看圖,沒想眾俠看圖仔細,反因我的做法引起一些其他想法,所以我順便把電源部分也補全;
3、Ub是由M8產(chǎn)生的5v方波,占空比1~50%可調(diào),頻率15~100Hz可調(diào)。
4、我先上圖,后匯報試驗結(jié)果

  
5、“磁復位”是不是與“關(guān)斷續(xù)流”一個意思?

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2010-12-31 20:51
@yyj123
心中有冰斑竹、眾俠們好:1、我按各位的意思先把U1-5接電源地,并相應地作了一些改動,其中A點與F_gnd脫開好像合理些,原文的意思R6是高位采樣,可減少干擾;2、我原本想圖中只有主要部分容易看圖,沒想眾俠看圖仔細,反因我的做法引起一些其他想法,所以我順便把電源部分也補全;3、Ub是由M8產(chǎn)生的5v方波,占空比1~50%可調(diào),頻率15~100Hz可調(diào)。4、我先上圖,后匯報試驗結(jié)果[圖片]  5、“磁復位”是不是與“關(guān)斷續(xù)流”一個意思?

你看圖紙,振蕩的電容地浮起來了!

你的第五點就是我要問的問題?因為磁通必須連續(xù),不能突變,所以勵磁必須要復位,但不知你的復位方式如何,故有此一問

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yyj123
LV.2
12
2011-01-01 14:47
@心中有冰
你看圖紙,振蕩的電容地浮起來了!你的第五點就是我要問的問題?因為磁通必須連續(xù),不能突變,所以勵磁必須要復位,但不知你的復位方式如何,故有此一問

心中有冰 斑竹,新年好:
    您又一次提到磁復位,我在網(wǎng)上查了一下,現(xiàn)在初步有了了解。
1、這樣的,實際上這個電路的思想就是要利用電磁鐵的磁飽和特性,來降低驅(qū)動電磁鐵的電流,即開始吸合(這時Ub為高)時用大電流(PWM大占空比),電磁鐵吸合后,迅速減小PWM占空比,利用磁飽和繼續(xù)維持吸合狀態(tài)(這時Ub仍為高),直到Ub為低,電磁鐵回路電流被Q2關(guān)斷,電磁鐵釋放。這樣在“維持吸合狀態(tài)”時能夠節(jié)能、并減小Q1、Q2的功耗;
2、我為什么說這個電路有趣、活用,實際上就是因為它把UC384x只當PWM恒流驅(qū)動器用,而不是通常作為開關(guān)電源的控制核心;
3、我對圖2進行了試驗,發(fā)現(xiàn)把Ua接U1_1腳后,1腳電壓立刻為5v左右,后查看UC384x的原理框圖,發(fā)現(xiàn)2腳象圖2這樣接地后,UC384x的內(nèi)部誤差放大器輸出一定會一下上拉到接近內(nèi)部工作電源電壓附近,所以U1_1腳電壓總在5v左右,實際Ua本身都很難有效調(diào)節(jié),別說控制電流了;
4、輸出波形:(為了容易看請問題,這里我有意把Ub干脆設為恒高)

波形-1;(不好意思,上圖中錯了個字,應該是:Ub:恒高電平)
 

波形-2;

 

波形-3;

 

   感覺實際流過L的電流似乎被Us1控制(通過U1_3腳)關(guān)斷了;
5、我把原理圖附上,方便斑竹和大俠繼續(xù)指點

   順祝各位人安、事順、財發(fā)!

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yyj123
LV.2
13
2011-01-01 14:50
@心中有冰
你看圖紙,振蕩的電容地浮起來了!你的第五點就是我要問的問題?因為磁通必須連續(xù),不能突變,所以勵磁必須要復位,但不知你的復位方式如何,故有此一問

怎么原理圖文件無法加入【附件】?那怎么發(fā)吶?

在附件中提示的允許上傳的文件屬性中看不到.sch類型,瞎模一下發(fā)現(xiàn)能支持.rar。不過建議論壇網(wǎng)管小小的改一下程序,最好能直接支持.sch、.pcb等電子設計軟件的生成文件,方便大家。意見不一定對,請諒解

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yyj123
LV.2
14
2011-01-02 07:11
@yyj123
心中有冰斑竹,新年好:   您又一次提到磁復位,我在網(wǎng)上查了一下,現(xiàn)在初步有了了解。1、這樣的,實際上這個電路的思想就是要利用電磁鐵的磁飽和特性,來降低驅(qū)動電磁鐵的電流,即開始吸合(這時Ub為高)時用大電流(PWM大占空比),電磁鐵吸合后,迅速減小PWM占空比,利用磁飽和繼續(xù)維持吸合狀態(tài)(這時Ub仍為高),直到Ub為低,電磁鐵回路電流被Q2關(guān)斷,電磁鐵釋放。這樣在“維持吸合狀態(tài)”時能夠節(jié)能、并減小Q1、Q2的功耗;2、我為什么說這個電路有趣、活用,實際上就是因為它把UC384x只當PWM恒流驅(qū)動器用,而不是通常作為開關(guān)電源的控制核心;3、我對圖2進行了試驗,發(fā)現(xiàn)把Ua接U1_1腳后,1腳電壓立刻為5v左右,后查看UC384x的原理框圖,發(fā)現(xiàn)2腳象圖2這樣接地后,UC384x的內(nèi)部誤差放大器輸出一定會一下上拉到接近內(nèi)部工作電源電壓附近,所以U1_1腳電壓總在5v左右,實際Ua本身都很難有效調(diào)節(jié),別說控制電流了;4、輸出波形:(為了容易看請問題,這里我有意把Ub干脆設為恒高)波形-1;(不好意思,上圖中錯了個字,應該是:Ub:恒高電平)[圖片] 波形-2;[圖片] 波形-3;[圖片]   感覺實際流過L的電流似乎被Us1控制(通過U1_3腳)關(guān)斷了;5、我把原理圖附上,方便斑竹和大俠繼續(xù)指點  順祝各位人安、事順、財發(fā)!

瞎蒙了一下,可能算能上傳了

求教 歪用UC3843的驅(qū)動 的原理圖

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powerants
LV.6
15
2011-01-02 23:07

1. 3843 供電要加自舉電路,方可浮地驅(qū)動,否則在共漏輸出情況下,MOS無法進入可變電阻區(qū),損耗很大;

2.即然是快速電磁鐵,那么要考慮磁路的去磁電路,否則不是開關(guān)管擊穿,就是去磁時間太長,電磁鐵無法辭放

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yyj123
LV.2
16
2011-01-03 10:27
@powerants
1.3843供電要加自舉電路,方可浮地驅(qū)動,否則在共漏輸出情況下,MOS無法進入可變電阻區(qū),損耗很大;2.即然是快速電磁鐵,那么要考慮磁路的去磁電路,否則不是開關(guān)管擊穿,就是去磁時間太長,電磁鐵無法辭放
  powerants大俠,你好:
1、你說的是,在我的各種試驗里,凡Q1發(fā)熱的時候,的確都是Ugs偏小,導致?lián)p耗很大,但對于UC384x如何加自居,我想過,無奈水平差,弄不起來,想請你費心畫個方案,我來試,先謝過;
2、實際上這個電路的思想就是要利用電磁鐵的磁飽和特性,來降低驅(qū)動電磁鐵的電流,即開始吸合(這時Ub為高)時用大電流(PWM大占空比),電磁鐵吸合后,迅速減小PWM占空比,利用磁飽和繼續(xù)維持吸合狀態(tài)(這時Ub仍為高),直到Ub為低,電磁鐵回路電流被Q2關(guān)斷,電磁鐵釋放。這樣在“維持吸合狀態(tài)”時能夠節(jié)能、并減小Q1、Q2的功耗;而且早先我在對U1-3加<0.5v電壓強迫Q1導通的情況下(Ub給正常20~100Hz方波)也試過,電磁鐵能正常吸合、釋放,Q1和Q2也未擊穿,可能與L的電感小、電源電壓低有關(guān);
3、目前可能要先解決圖2情況下Q1、Q2同時導通的時間很窄(如第12帖)、電磁鐵不能吸合的問題,請大俠也費費心,謝謝
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Sanfle
LV.3
17
2011-01-03 20:21
@yyj123
不好意思,能麻煩您畫個示意圖?我真的不甚明白,謝謝。

學習學習!

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