求助: 數位電源輸出變成三角波請教高手

cnpan

antlu 發表於 2013-6-30 09:02 PM static/image/common/back.gif
SCOTTWANG大:
  我用 HP的電源 25V1A  和 IBM 筆電電源 18V2.5A 但是結果都一樣!!
  剛剛用 示波器測出  ...

請核對 LM317 的 V adj 與Vo的關係公式.
目前的Vadj 值是8.2k 配合與 LM324 經 A928接地後所調整的值.
若是這個值是由不穩定的LM324 飽和值控制.自然會有不穩定的L317 Vo.
而LM317的規格完全沒有提到工作頻率,所以Vo在V adj 輸入後的反應延遲成三角濂波.

而L324 若是輸出成飽和值就是一個電壓比較器,
比較設定值與Vo比較成為on off 去控制ＬＭ317 Ｖadj,
A928的電流值,電壓值加之上8.2Ｋ並連接地,
LM317會輸出成濂波

antlu

cnpan 發表於 2013-7-7 12:39 PM static/image/common/back.gif
請核對 LM317 的 V adj 與Vo的關係公式.
目前的Vadj 值是8.2k 配合與 LM324 經 A928接地後所調整的值.
若 ...

cnpan大:
   理論與計算我都不太在行!! 現象是 因為OP都是當作比較器,所以輸出都會形成 三角漣波, 負載越重三角漣坡越大,空載時候 10V的漣波約0.5V ,500mA的負載電流時10v的漣坡就高達  2v,我使用VR取代 D/A 輸出還是一樣的問題,問題應該出現在 OP比較電路吧!! 若是OP的輸出直接是直流位準,應該就不會有漣波了(還未確認),所以我可能會轉向使用 減法器電路,排除比較器的漣波問題....

winrar070

把opa接成閉迴路控制，應該就可以了
將opa的+/-輸入互換
輸出值接驅動lm317的adj
可能要調一下12k與1.2K

antlu

今天 把 電壓回授部分去除,直接D/A 輸出經過 OP作放大就不會有任何的 三角波出現,電流的控制還沒接上, 我發現(認為) 比較電路一定會造成三角波的輸出,他的原因是因為LM317需要給直流電壓給 ADJ腳穩定的電壓,但是比較因為增益過大所以會造成"脈衝"現象,這也就是波形變漣波. 所以比較輸出要做到波形整形也就是要把 "脈衝變成直流" 再提供給 LM317的 ADJ腳,否則漣波問題應該無解吧!!

winrar070

應該是說經過比較器產生延遲
畢竟adj腳功能相當於輸出回授用

antlu

winrar070 發表於 2013-7-8 04:52 PM static/image/common/back.gif
應該是說經過比較器產生延遲
畢竟adj腳功能相當於輸出回授用

我"猜"想 240R的回授電阻是否就是做為穩定輸出用!! 因為我把adj 腳電位調整輸出跟著變化,但是變化負載,電壓好像沒有變化多少!!

imcrazy

antlu 發表於 2013-7-8 09:23 PM static/image/common/back.gif
我"猜"想 240R的回授電阻是否就是做為穩定輸出用!! 因為我把adj 腳電位調整輸出跟著變化,但是變化負載,電 ...

有一些東西你可能誤解了..
LM317是Vout與adj兩腳間固定V reference=1.25V.........adj用兩個電阻分別接地與輸出反饋可以調整電壓..不管怎樣...Vout與adj兩腳間的電壓都還是固定V reference=1.25V.........
至於電阻值是多少並不是很重要....當然值取240R這麼小...最主要是為了minimum load.......當然取太大也不好...要考量到Iadj的影響啦.....

一般可程式輸出...用LM317的話....大都是OP輸出一個穩定電壓+Vref 1.25V就是它的電壓了.......比如說你MCU DA輸出是0~5V......那用OP放大三倍....那就是0~15V.......那麼你的可程式電源就是1.25~16.25V.....這樣的電路很多人都做過....我也用過..穩定度是OK的......之前我有提過了...這就是一般人的用法...

但你的用法我說非常規用法.......因架構部分有點類似開關電源的做法......讓系統自己得出其穩態.........也不能說這樣不可行.....只是這變數太多.....故很多東西都要靠你自己努力了......

"也不能說這樣不可行"------因為我是有印象中有看過類似的電路110V交流電直接整流變高壓,然後用電晶體類似開關電源方式切換到穩態,也沒用變壓器或電感得出低壓直流電壓,零件超級少,體積又小(不過穩態時,整個架構應該不算是開關電源,而是變成串聯線性電晶體分壓吧...沒研究啦...只是直覺..)...........但這種電路我是沒用過啦...感覺風險比容降風險高很多....

antlu

imcrazy 發表於 2013-7-8 10:31 PM static/image/common/back.gif
有一些東西你可能誤解了..
LM317是Vout與adj兩腳間固定V reference=1.25V.........adj用兩個電阻分別接地 ...

imcrazy大:
     原來我把簡單的問題複雜化了,好像有句成語叫"弄巧成拙",黑貓白貓會抓老鼠就是"好貓",那你能幫忙把"限流電路"弄出來嗎? LM317可以自動穩壓(回授),那限流該怎麼做呢? 因為我用 OPA 把電流檢出和電流設定做比較,又會回復到之前的"三角波"現象了!!

winrar070

把電流混進去回授裡面

antlu

winrar070 發表於 2013-7-9 01:29 PM static/image/common/back.gif
把電流混進去回授裡面

老鼠抓龜(無從著手!)!!

winrar070

antlu 發表於 2013-7-9 05:46 PM static/image/common/back.gif
老鼠抓龜(無從著手!)!!

阿乾大:可以把目前電路po上來嗎?
這樣比較好提供想法

antlu

winrar070 發表於 2013-7-9 08:06 PM static/image/common/back.gif
阿乾大:可以把目前電路po上來嗎?
這樣比較好提供想法

我把電源回授控制的部分取消,D/A 輸出電壓放大 應該要10倍 (現在好像11倍) 直接推動LM317 結果真的一點"漣波"都沒有!! 但是 電流回授控制的部分,我就想不出來了,所以沒接... 請幫幫忙想想辦法,限流優先!! 目前限流沒接,但是他一接上去鐵定又會有三角波的現象出現!!

winrar070

antlu 發表於 2013-7-9 09:08 PM static/image/common/back.gif
我把電源回授控制的部分取消,D/A 輸出電壓放大 應該要10倍 (現在好像11倍) 直接推動LM317 結果真的一點" ...

A點接至LM324的第8腳，也就是電流比較器輸出
B點接至LM324的第3腳，也就是MCU輸出的類比電壓
RB設定為10K，RE設定為1K
當輸出電流過高時，LM324輸出高電位
使NPN晶體導通，將MCU類比電壓短路

antlu

winrar070 發表於 2013-7-9 09:58 PM static/image/common/back.gif
A點接至LM324的第8腳，也就是電流比較器輸出
B點接至LM324的第3腳，也就是MCU輸出的類比電壓
RB設定為10 ...

winrar070大:
    這會不會發生 電流過大--->超過設定電流--->輸出把電晶體導通---> 使得輸出電壓降低到1.25V --->導致電流下降 --->輸出致使電晶體截止---> 電壓又上升使電流又過大-->.... 造成輸出震盪現象...

winrar070

是有這個可能性會發生震盪
先試試看吧

oldhan

antlu 發表於 2013-7-9 09:08 PM
我把電源回授控制的部分取消,D/A 輸出電壓放大 應該要10倍 (現在好像11倍) 直接推動LM317 結果真的一點" ...

有沒有考慮用軟體控制d/a 電壓來做限流?

antlu

oldhan 發表於 2013-7-10 05:59 AM static/image/common/back.gif
有沒有考慮用軟體控制d/a 電壓來做限流?

OLDHAN大:
  這也是一種方式!! 只是 軟體要寫到 立即反應又要有類似 PID的方式不會震盪,我的功力遠遠不足啊!! 我這幾天有在想 之前的電路處理方式是 ON/OFF 方式,若是加上 RC 以及其他更好的電路使它像 PID 這樣漣波會小很多, 目前努力找電路參考中...

antlu

winrar070 發表於 2013-7-9 09:58 PM static/image/common/back.gif
A點接至LM324的第8腳，也就是電流比較器輸出
B點接至LM324的第3腳，也就是MCU輸出的類比電壓
RB設定為10 ...

老師教的我都有做喔!!
在OP輸出端加一個 10KVR 調整輸出 為了讓波形更好一點我在 1K的上面並了一個電容器 104
限流的情形
電流設定為0 輸出為 LM317基本電壓 ~2V


電流設定逐漸升高的輸出波形


升高中的輸出波形


再高一些的輸出波形


高過使用電流時候的輸出波形


後來在 OP輸出的地方又並了一個 10UF的胆質電容器
電流設定逐漸升高的輸出波形


升高中的輸出波形


再高一些的輸出波形


報告完畢!!

antlu

oldhan 發表於 2013-7-10 05:59 AM static/image/common/back.gif
有沒有考慮用軟體控制d/a 電壓來做限流?

OLDHAN大:
   剛剛想到,若用軟體來修改的話,把 電流OP比較器輸出當作一個限流BIT狀態,若設定電流低於實際電流時,降低電壓的輸出...若限流BIT回復時把記憶中的電壓再回復,不知道這樣可行性如何?

oldhan

antlu 發表於 2013-7-12 10:55 PM
OLDHAN大:
   剛剛想到,若用軟體來修改的話,把 電流OP比較器輸出當作一個限流BIT狀態,若設定電流低於實際 ...

嗯是可以，不過考慮接近0V最大流輸出時消耗功率最大，V一I 曲線要設定成 7字形，非傳統

antlu

oldhan 發表於 2013-7-13 08:59 AM static/image/common/back.gif
嗯是可以，不過考慮接近0V最大流輸出時消耗功率最大，V一I 曲線要設定成 7字形，非傳統 ...

OLDHAN大:
  有點不懂!!是不是限流之後電壓會往後縮!!

oldhan

antlu 發表於 2013-7-13 09:28 PM static/image/common/back.gif
OLDHAN大:
  有點不懂!!是不是限流之後電壓會往後縮!!

傳統只有降電壓,
7 字曲線是電壓電流同時降.

winrar070

降電壓同時，電流會跟著降
7字曲線是不是類似恆壓模式，當恆壓模式維持一段時間
在瞬間將電壓降至零，以維持輸出電流

小弟用猜的，遇到數位控制小弟就倒了

oldhan

這電路的限流控制可參考, 來源:
http://www.electronics-lab.com/projects/power/001/index.html
http://gc.digitw.com/Circuit/0-30V-VV-VC-PSU.pdf


快速的說一下電路, U3 限流控制, U1 參考電壓產生, U2 電壓控制, P1 控制電壓, P2 控制電流,
R8=27k, R9=2.2k, C4=100n

antlu

oldhan 發表於 2013-7-15 08:37 PM static/image/common/back.gif
這電路的限流控制可參考, 來源:
http://www.electronics-lab.com/projects/power/001/index.html
http://gc ...

OLDHAN大:
    感恩!! 從電路上看來 U3作的就是把U2的輸入給"旁路"掉!讓輸出電壓下降來達成電流下降的目的,這跟我用的比較電路差異好像只在 C8與R21,...其他就不知道了

說來慚愧!! 今天把電路做了一下調整,還是做不成功!! 把電流部分比較輸入+&- 前方加了10K電阻,+輸入 與輸出間加了 電容器5000P~1uF 想要把比較後的波形整好一些,但是問題仍在...看樣子兩條路讓我走了,一條路是電路小變動改軟體,另外一條路是程式不變,使用D/A輸出來控制你給的這個電路....

oldhan

改程式比較簡單，大改電路似乎沒必要，用麵包板試好再焊接比較快。

antlu

oldhan 發表於 2013-7-20 01:26 PM static/image/common/back.gif
改程式比較簡單，大改電路似乎沒必要，用麵包板試好再焊接比較快。

OLDHAN大:
   我已經把電路大致準備好了!! TL081要找找!!

antlu

oldhan 發表於 2013-7-15 08:37 PM static/image/common/back.gif
這電路的限流控制可參考, 來源:
http://www.electronics-lab.com/projects/power/001/index.html
http://gc ...

oldhan大:
   我把電路焊接好了,但是零件有一點點差異,..
1.我沒有使用 5.6V 稽納二極體,使用 7905代替 電壓約 -3.X
2. 標準電壓部分我沒用, 我使用我的 D/A 輸出給 OP的輸入作為限壓 限流用.
3. 原先的 24V 變壓器我使用 18V變壓器.
4. 輸入濾波電容器 470UF/50V
5. TL081 以 LF356替代


電路圖


原先電路送出 D/A電壓 0~2V D/A電流 0~2V 接地共3隻腳


新電路


調壓模式輸出(電壓X10)(使用電流<設定電流)




調整限流設定值到剛剛好(使用電流=設定電流)


調整限流設定值,限流模式(使用電流>設定電流)


調整限流設定值,限流模式(使用電流>>設定電流)


以上是最近的結果,請指教!!

oldhan

穩壓主角還是 LM317 嗎？

antlu

oldhan 發表於 2013-7-26 09:14 AM static/image/common/back.gif
穩壓主角還是 LM317 嗎？

oldhan大:
   不是, LF356推 中功率晶體(15003)再推TIP3055 照著圖去作的,只是把中間的11.2V電壓取消改用原來的D/A 輸出.