记得刚入电源这行的时候,是在一家做电瓶车充电器的厂家作维修开始.
那时候的充电器基本上都是3842+817+431+LM324的结构.有的装有4060的定时芯片,有的省了四运放,用一个358就完成了所有三段式的功能.
刚入行也不懂运放在这里是做啥用的.于是跟老板请示,要求给我一个星期的时间来熟悉整个电路.没想到老板不仅爽快答应了,还允许我使用办公室的电脑上网查资料.
有这么好的环境,自然应该抓住了多学点东西哈.
通过最初的一个星期的百度,知道了运放在这里是做比较器用的,但为什么不直接使用一个339的比较器,而用一个324的运放呢?
又继续学习三段式充电器,和铅酸电池原理.额....娘啊,每个疑问背后都有更多的疑问,两个星期,笔记本就用了一个.稿纸若干.
算是大概的弄懂了原因:在三段式铅酸充电器中,前段需要恒流充电,这期间电压是缓慢上升的,中段是恒压充电,末段是降压,并且恒压浮充.
因为有个恒流在里边,就不大适合用比较器了,其实比较器可以理解成一个没反馈的运放,输出端总是最大值和最小值的变化,这不利于控制恒流.而运放就比较"软"一些.
运放加入适当的负反馈,不但可以避免尖峰的干扰,而且可以使输出端保持一个稳定的线性变化.这对于初期的恒流充电来说至关重要.
虽说用起来很容易拼出外围电路,但真实的运放在充电器中,依然是处于危机四伏的工作环境.
下面看看运放的工作环境:充电器已经被无良老板做砸了,但市面上仍不乏好的产品.而我老板则是怎么便宜怎么来.先是150W的充电器输入电容从120uf减小到82uf/400V,而后,输出电容也从两个470uf和一个电感组成的滤波电路省成了一个330uf的电容.Y电容也省了.交流输入电感啥的都省了.热敏电阻最后也省了.保险丝在我的一再要求下被留了下来.原来次级是两个二极管并联的整流,也省成一个了.二极管的尖峰吸收电路也去掉了.总之,一大堆老板觉得没用的东西都扔了.就这要一个窗破墙残的环境,满载输出波纹超过5V,更别说EMC啥了.插家里插座上,隔壁邻居的电视机都会有干扰.
在这样干扰严重的环境下,要求运放能稳定工作,而且电压电流都要稳.其实也真难为这运放了.
只能多多的加入负反馈,来抑制干扰造成的振荡和自激.
记得那时候电源总是会叫.那时候不懂,傻傻的挨个换零件,因为有的板子就不叫,所以就认为肯定有零件坏了.后来换到了431的1和3脚所接的电容,容量是224,换了就好.拆下的电容再测量,容量略有偏差,不过也没超过20%的允许误差,而这拆下的电容再换到别的机子上,又可以正常使用.于是又研究起了431.这才发现431内部原来也有一个运放.而这电容正好是431内部运放的负反馈电容.也是由于反馈电容的容量和电源的频率刚好使所用的431出现了严重的自激而引发的"叫声".后来也证明了我的猜想,更换其他厂家的431,或者稍微改动电源的频率,或者换一个容量稍大或者稍小的反馈电容,都可以解决因为431引起的叫声.
这次431的事件,又让我对运放有了更深的认识.
所以,至少我认为,反馈电路对于运放的稳定性至关重要.无论是放大,还是做比较器使用,都是如此.
再说几个358运放使用中的问题.有次,设计一个比较电路.习惯性的使用了运放.原因有两点,1,我已经比较习惯使用运放来作比较器了.2,对于公司采购来说,少一个器件至少在材料管理和使用上都会方便很多.
这电路呢,是用来比较1毫伏的电压差的,理论上讲都能实现的,可实际板子出来了才发现输出是随机的.因为反相输入端电压是4.001伏,而同相输入端是3.999V.有两毫伏的压差,很明显输出应该是低电平.可实际上却是每次上电后输出端的电压不是高电平就是低电平.而且稳定不变了.反馈电路反复调整都没用.不管是正反馈还是负反馈,输出总是随机的.于是只好再突击学习.详细看了资料才发现,原理运放的两个输入端理论上的压差可以及小,但由于制造工艺上的限制,对于两输入端的最小电压分辨率,还是实际存在的.
也因为老板对产品的价格很敏感,定死了只能用一毛五分一只的LM358,无奈只能进行一个实验,不能相信零件供应商提供的PDF了.参数水太多.
于是搭建了一个没有干扰的,电池供电的纯直流环境,输入电压依然是4V,一点点调整俩输入脚的电压差,观察输出端的变化.经过两天的反复实验,总结出了这种国产的358输入端的电压误差问题:
当俩输入端误差在2毫伏内,基本上我手头上的运放都不会正确的输出电压
当误差在2--5毫伏的时候,大部分运放可以准确的输出正确的电压.
当两只输入脚的压差达到8毫伏以上的时候,我手头的运放都能完全无误的输出高或者低电平了.
由此,我的电路也进行了更改,以后的设计中,我也牢记尽可能的把同相反向输入端的电压差提高到10毫伏以上.这样,老板不论进哪个牌子的运放,也都能适应了.
还有次在使用运放的时候发现工作状态不正常,只是偶尔的出现误动作.怀疑是运放质量问题,换别厂家的运放依然还是偶然的会出现.只是很难发现了.只好硬着头皮试图更改零件参数来解决.后来通过示波器测量各个脚,电压都很好.运放的供电脚波纹也不大于50毫伏,但还是在供电脚对地加了个104的电容,再测波纹电压依然跟没加前相似,至少肉眼看不出明显的改善.但运放却好了一些.以前10次有2次误动作,现在20次才发现了一次误动作.看来电容还是有效的.但考虑到以前的使用环境,那时候运放的供电波纹都达到了100多毫伏,依然正常的很.肯定还有根本的原因没找到.
后来经过几个通宵,才发现自己布线的问题,给运放的供电线路太长,围着板子绕了个括号形状,用示波器抓不到低频的干扰,特别是在其他电器插拔的瞬间,运放的状态就变了.由此更加肯定了是布线吸收了干扰造成的运放的误动作.这也是不加入共模电路造成的直接影响.
后来解决的办法是在靠近运放的地方,就近在电源线和地之间装一只2.2---10uf的电解就可以了.
由此,也养成了我的第二个使用运放的习惯,就是在运放附近,必须加一个10UF的电解作滤波.这样,由于布局的问题就不存在了.可以任意布电源线了.即使布线很好,多一个电容滤波总是没有坏处的.
对于运放,我只懂这么多.希望看到帖子的哥哥们,能指点指点,运放这个万能电路真的很精彩.
你果然是有好东西 懒得写 哈哈哈哈哈
