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CD40106驅(qū)動的隔離電源

家有閑置的音箱,想用在電腦上,不想用外置功放,決定將放大器裝在電腦機箱中,原準備直接采用電腦的+12V電源,但因電壓偏低,感覺音響功率不足,最要命的是因雜波干擾導(dǎo)致背景噪音太大,白天沒感覺,但夜深人靜就很明顯了.找了N多接地點均不能滿意,所以設(shè)計制作了一個隔離電源,見圖.

簡要說明:

6施密特觸發(fā)器震蕩/驅(qū)動,D2-1 D2-2提供放電回路,以便快速關(guān)斷,R2-2 C2-2提供開啟延時并配合D2-3及光耦等調(diào)整占空比,空載電流約4mA,空載電壓約19V.經(jīng)試用,背靜干凈,音量也基本能滿足要求.

現(xiàn)在的問題是:經(jīng)反復(fù)測試,最大只能提供約0.8A輸出電流,低于此電流時電壓波動0.1V以內(nèi),但超過0.8A后輸出電壓即下降,帶12歐電阻負載時輸出電壓只能達到15V左右(輸入電流已達2.6A,上述數(shù)值均為數(shù)字萬用表測得)換大些的變壓器也一樣,百思不解,有請高人指點!

 

加個PCB的圖,功放IC LA4270,靜態(tài)電流約40mA.雖最終是手工描繪制作的,但估計不應(yīng)該是問題所在.

 

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2011-01-18 12:02
你用示波器測過驅(qū)動的占空比嗎？感覺D2-7、D2-3好像應(yīng)該接的位置不對？應(yīng)該接在電容的上面？
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J-10A
LV.4
3
2011-01-18 12:14
@讓你記得我的好
你用示波器測過驅(qū)動的占空比嗎？感覺D2-7、D2-3好像應(yīng)該接的位置不對？應(yīng)該接在電容的上面？

沒用示波器(只有臺老式CRT,常年未用,不知好壞).但測試時輸入電流基本跟隨輸出電流增長,且輸出電壓很穩(wěn)定(包括空載電壓),所以認為占空比調(diào)整是有效的.D7和D3的接點應(yīng)無問題吧.

補充:震蕩頻率也試過多次,Ct 1000~5600,高于4700就有可聞尖嘯了,估計低于20K了,只有3300負載效果較好.

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2011-01-18 12:23
@J-10A
沒用示波器(只有臺老式CRT,常年未用,不知好壞).但測試時輸入電流基本跟隨輸出電流增長,且輸出電壓很穩(wěn)定(包括空載電壓),所以認為占空比調(diào)整是有效的.D7和D3的接點應(yīng)無問題吧.補充:震蕩頻率也試過多次,Ct1000~5600,高于4700就有可聞尖嘯了,估計低于20K了,只有3300負載效果較好.

如果這兩個點接的沒錯的話，是不是這兩個點需要一個上拉電平？

你這個電路，調(diào)占空比理論上輸出電壓也不會變。因為你的電路原理決定了輸出電壓只受變壓器匝比影響。

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J-10A
LV.4
5
2011-01-18 12:30
@讓你記得我的好
如果這兩個點接的沒錯的話，是不是這兩個點需要一個上拉電平？你這個電路，調(diào)占空比理論上輸出電壓也不會變。因為你的電路原理決定了輸出電壓只受變壓器匝比影響。

有改變,我試過,如果斷開光耦回路,或斷開C2-2 C2-3,輸出電壓將升至20多接近30V.

而只要光耦回路存在,輸出電壓和DZ2-1的跟隨極好.我把DZ2-1換成10V的,則輸出電壓穩(wěn)定在12V左右.也就是說改變輸出電壓很方便.

不過確實應(yīng)該用示波器看看,今天回家試試.

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2011-01-18 12:55
@J-10A
有改變,我試過,如果斷開光耦回路,或斷開C2-2C2-3,輸出電壓將升至20多接近30V.而只要光耦回路存在,輸出電壓和DZ2-1的跟隨極好.我把DZ2-1換成10V的,則輸出電壓穩(wěn)定在12V左右.也就是說改變輸出電壓很方便.不過確實應(yīng)該用示波器看看,今天回家試試.

嗯，我又看了一下你的電路。看來二極管接的沒錯。是靠光耦邊上的電容上的電壓來起到調(diào)節(jié)占空比的作用的。

但是帶載電壓下降，可能和R2-2\R2-5的阻值有關(guān)系。你把阻值減小點看看是否有幫助。

另外，你的輸出電壓的調(diào)節(jié)，我以為還是因為變壓器有漏感存在，所以可以調(diào)節(jié)。事實上你的電路就是一個電子變壓器。并不具備BUCK基本拓撲所具備的占空比調(diào)節(jié)輸出電壓的能力。

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J-10A
LV.4
7
2011-01-18 13:13
@讓你記得我的好
嗯，我又看了一下你的電路?？磥矶O管接的沒錯。是靠光耦邊上的電容上的電壓來起到調(diào)節(jié)占空比的作用的。但是帶載電壓下降，可能和R2-2\R2-5的阻值有關(guān)系。你把阻值減小點看看是否有幫助。另外，你的輸出電壓的調(diào)節(jié)，我以為還是因為變壓器有漏感存在，所以可以調(diào)節(jié)。事實上你的電路就是一個電子變壓器。并不具備BUCK基本拓撲所具備的占空比調(diào)節(jié)輸出電壓的能力。

謝謝指點!我對占空比只有點粗淺的認識.今天回去看示波器是否能用.

因急用,加之手頭只有這些個零件,畫了個草圖感覺可行,所以就用40106了,現(xiàn)正在嘗試用494再搞個電源試試.

我一直懷疑是變壓器制作不良,因手頭沒有合適的漆包線,拆了幾個節(jié)能燈線圈φ0.15~0.2mm,3線并繞,而且匝數(shù)完全是憑感覺定的,不知是否合適?

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2011-01-18 13:16
@J-10A
謝謝指點!我對占空比只有點粗淺的認識.今天回去看示波器是否能用.因急用,加之手頭只有這些個零件,畫了個草圖感覺可行,所以就用40106了,現(xiàn)正在嘗試用494再搞個電源試試.我一直懷疑是變壓器制作不良,因手頭沒有合適的漆包線,拆了幾個節(jié)能燈線圈φ0.15~0.2mm,3線并繞,而且匝數(shù)完全是憑感覺定的,不知是否合適?
匝數(shù)最好簡單算一下。論壇里有的，你搜索一下推挽變壓器就有了。
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J-10A
LV.4
9
2011-01-18 22:11
@讓你記得我的好
你用示波器測過驅(qū)動的占空比嗎？感覺D2-7、D2-3好像應(yīng)該接的位置不對？應(yīng)該接在電容的上面？

搞了半天,示波器能用了,效果不太好,勉強看看,如圖,MOS管驅(qū)動波形不太好,但占空比明顯可自動調(diào)整,死區(qū)效果也不錯,就是帶載能力差,變壓器應(yīng)該是關(guān)鍵吧?

 

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2011-01-18 22:28
@J-10A
搞了半天,示波器能用了,效果不太好,勉強看看,如圖,MOS管驅(qū)動波形不太好,但占空比明顯可自動調(diào)整,死區(qū)效果也不錯,就是帶載能力差,變壓器應(yīng)該是關(guān)鍵吧?[圖片] 
你可以在兩個MOS的腳上串一個小電阻，看看MOS的電流是怎么樣的。
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J-10A
LV.4
11
2011-01-18 23:09
@讓你記得我的好
你可以在兩個MOS的腳上串一個小電阻，看看MOS的電流是怎么樣的。

是的,貌似驅(qū)動波形大有問題,剛才洗澡時似乎有點思路了......

測輸出波形時發(fā)現(xiàn)在方波中部有2個阻尼振蕩,莫非是頻率偏低?

先前曾提高頻率但效果不佳,看驅(qū)動波形的上升沿似乎能解釋得通.

先改善上升沿再說,明天試試用推挽來推MOS管.

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J-10A
LV.4
12
2011-01-24 13:57
@J-10A
是的,貌似驅(qū)動波形大有問題,剛才洗澡時似乎有點思路了......測輸出波形時發(fā)現(xiàn)在方波中部有2個阻尼振蕩,莫非是頻率偏低?先前曾提高頻率但效果不佳,看驅(qū)動波形的上升沿似乎能解釋得通.先改善上升沿再說,明天試試用推挽來推MOS管.
改推挽來推MOS管后,前后沿都很理想了,但問題依舊,暫無時間搞了,先將就用著,有空再試試.
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J-10A
LV.4
13
2011-01-26 11:12
@讓你記得我的好
嗯，我又看了一下你的電路?？磥矶O管接的沒錯。是靠光耦邊上的電容上的電壓來起到調(diào)節(jié)占空比的作用的。但是帶載電壓下降，可能和R2-2\R2-5的阻值有關(guān)系。你把阻值減小點看看是否有幫助。另外，你的輸出電壓的調(diào)節(jié)，我以為還是因為變壓器有漏感存在，所以可以調(diào)節(jié)。事實上你的電路就是一個電子變壓器。并不具備BUCK基本拓撲所具備的占空比調(diào)節(jié)輸出電壓的能力。

忙里偷閑,做了個494驅(qū)動的,結(jié)果居然完全一樣,現(xiàn)在只有重點懷疑變壓器了.

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J-10A
LV.4
14
2011-01-27 21:03

終于搞定了,原因居然是一直忽視的MOS管,今天無意中注意到10N60的導(dǎo)通電阻為0.7歐左右,簡單心算一下覺得損耗太大,后查得IRF530不錯,結(jié)果陰錯陽差買了幾個IRF540,換上1試OK!

10歐負載輸出電壓穩(wěn)定在19V左右(輸入3.9A/11.5V),達到設(shè)計要求.

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2011-01-27 21:33
@J-10A
終于搞定了,原因居然是一直忽視的MOS管,今天無意中注意到10N60的導(dǎo)通電阻為0.7歐左右,簡單心算一下覺得損耗太大,后查得IRF530不錯,結(jié)果陰錯陽差買了幾個IRF540,換上1試OK!10歐負載輸出電壓穩(wěn)定在19V左右(輸入3.9A/11.5V),達到設(shè)計要求.
恭喜！
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