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请教:运放+PMOS(IRF9540N)管构成的开关电路不能正常工作的原因

电路基本功能:

1)315M超再生接收电路接收无线信号控制L298,同时驱动两路电机,

2)Pmos管 IRF9540N 用于PT2272的电源开关,正常情况处于导通状态,

3)运放LM358N构成电压比较器,当其中一路电机电流过大时,电流检测电阻R4/R5的电位上升到超过设定值时,输出高电平,关断Pmos管IRF9540N,PT2272芯片复位,电机停转。

问题:

Pmos管IRF9540N一直处于导通状态,不能被关断。 (通过提升LM358N的电源电压为12V也不能关断PMOS……)

 在此想请教各位:此电路在原理上是否行得通?恳请大侠们不吝赐教,拜谢……

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2013-11-25 15:11
做了几块电路板,电路板及所使用的芯片都相同,却只有一块能够实现预期的功能,其他几块都不能实现电机过流断电的功能……难道是MOS芯片(淘宝上买的散新的)存在差异?调了两天,还没有找到原因,唯有求教万能的论坛了,希望大侠们给点建议……
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lilina
LV.2
3
2013-11-25 15:59
@yunfeiyang
做了几块电路板,电路板及所使用的芯片都相同,却只有一块能够实现预期的功能,其他几块都不能实现电机过流断电的功能……难道是MOS芯片(淘宝上买的散新的)存在差异?调了两天,还没有找到原因,唯有求教万能的论坛了,希望大侠们给点建议……
PMOS如果要关断的话栅极电位与漏极没有电位差,我查查栅极和漏极电压压差为-2和-4V,LM358供电电压为5V由于不是轨对轨,输出饱和压降1-2V,所以输出电压不大于4V,1N4007导通压降>0.9V,因为所以,分析完毕
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2013-11-25 16:31
@lilina
PMOS如果要关断的话栅极电位与漏极没有电位差,我查查栅极和漏极电压压差为-2和-4V,LM358供电电压为5V由于不是轨对轨,输出饱和压降1-2V,所以输出电压不大于4V,1N4007导通压降>0.9V,因为所以,分析完毕

非常感谢您的解答,经您一分析,实测电路的确存在这样的问题。

IRF9540N的VGS是-2~-4v,实测LM358输出电压为3.7V左右,经1n4007压降后电压为2.7V,所以vgs为-2.3V,PMOS仍处于导通状态。

但我还是有点疑惑,烦请您不吝赐教:

1)同样的电路板及所使用的芯片都相同,有一块电路板能够实现预期的功能,即PMOS能够正常关断,是否是因芯片特性存在差异造成的呢?我发现理论上VGS关断电压与实际相差很小,而正常工作的电路板刚好在理论值范围内?

2)假如以上推理成立,那么我提升LM358的电源电压为12v,从而提升其输出电压到10v。则PMOS的VGS电压上升到9-5=4v,按理说应该能够关断PMOS了,但实际情况还是不能关断。

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2013-11-26 09:48
@lilina
PMOS如果要关断的话栅极电位与漏极没有电位差,我查查栅极和漏极电压压差为-2和-4V,LM358供电电压为5V由于不是轨对轨,输出饱和压降1-2V,所以输出电压不大于4V,1N4007导通压降>0.9V,因为所以,分析完毕

如果将LM358N换成轨对轨运放,理论上是否能够实现功能呢?

目前手上没有轨对轨运放,还无法验证,各位是否有其他解决方案呢?

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lilina
LV.2
6
2013-11-26 09:50
@yunfeiyang
非常感谢您的解答,经您一分析,实测电路的确存在这样的问题。IRF9540N的VGS是-2~-4v,实测LM358输出电压为3.7V左右,经1n4007压降后电压为2.7V,所以vgs为-2.3V,PMOS仍处于导通状态。但我还是有点疑惑,烦请您不吝赐教:1)同样的电路板及所使用的芯片都相同,有一块电路板能够实现预期的功能,即PMOS能够正常关断,是否是因芯片特性存在差异造成的呢?我发现理论上VGS关断电压与实际相差很小,而正常工作的电路板刚好在理论值范围内?2)假如以上推理成立,那么我提升LM358的电源电压为12v,从而提升其输出电压到10v。则PMOS的VGS电压上升到9-5=4v,按理说应该能够关断PMOS了,但实际情况还是不能关断。

你再看看PT2272的VCC确认是那样连的么?谁供电给2272呢?并且受9540控制,当你发信号以前,也就是9540没有导通以前,2272可以从298哪里获得电荷,供电给2272,当你用2262发送信号给2272后9540把2272的电源VCC拉低,所以不是关不断,应该是电路设计失误

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2013-11-26 10:20
@lilina
你再看看PT2272的VCC确认是那样连的么?谁供电给2272呢?并且受9540控制,当你发信号以前,也就是9540没有导通以前,2272可以从298哪里获得电荷,供电给2272,当你用2262发送信号给2272后9540把2272的电源VCC拉低,所以不是关不断,应该是电路设计失误

感谢您的耐心解答!

我可能没明白您的意思。PT2272的电源VCC是通过78L05转换并是受9540控制的,发信号以前,由于R7电阻接地,栅极电压VGS=-5v,所以9540默认情况是导通的,即2272默认是上电的,可以接收2262的控制信号,同时L298的ena、enb为高,电机能够正反转;

您的意思是电源通过L298的ena enb使能信号给2272供电吗?根据298的内部原理,应该不会有电流从ENA ENB流出吧,可能我理解的不对,请您指教。

我在电路上做了修改:将2272的VCC与ENA、ENB断开,ena enb直接接+5v,也不行。

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2013-11-26 10:29
@yunfeiyang
非常感谢您的解答,经您一分析,实测电路的确存在这样的问题。IRF9540N的VGS是-2~-4v,实测LM358输出电压为3.7V左右,经1n4007压降后电压为2.7V,所以vgs为-2.3V,PMOS仍处于导通状态。但我还是有点疑惑,烦请您不吝赐教:1)同样的电路板及所使用的芯片都相同,有一块电路板能够实现预期的功能,即PMOS能够正常关断,是否是因芯片特性存在差异造成的呢?我发现理论上VGS关断电压与实际相差很小,而正常工作的电路板刚好在理论值范围内?2)假如以上推理成立,那么我提升LM358的电源电压为12v,从而提升其输出电压到10v。则PMOS的VGS电压上升到9-5=4v,按理说应该能够关断PMOS了,但实际情况还是不能关断。
我现在还有一点没想明白:同样的设计,同样的电路,同样的芯片,连电阻电容都一样,却只有一块电路板能够实现预期的功能(电机电流过大时,自动停转)。其他的电路板,无论怎样更换芯片,或者提升mos的门极电压都不能实现关断功能。
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2013-11-26 18:23
经过几天调试,发现可能的问题在D12 D13二极管上……
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yunfeiyang
LV.3
10
2013-11-29 19:43
@yunfeiyang
经过几天调试,发现可能的问题在D12D13二极管上……

二极管换成1K电阻后,只有一块板能关断mos管

还是没有找到根本原因

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yunfeiyang
LV.3
11
2013-12-20 13:25
@yunfeiyang
如果将LM358N换成轨对轨运放,理论上是否能够实现功能呢?目前手上没有轨对轨运放,还无法验证,各位是否有其他解决方案呢?
经验证,以上电路在换成轨对轨运MCP6002放后仍然不能解决问题,问题原因可能不在运放上!
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lilina
LV.2
12
2013-12-20 16:42
@yunfeiyang
经验证,以上电路在换成轨对轨运MCP6002放后仍然不能解决问题,问题原因可能不在运放上!
如果您是抄袭?建议自己设计!很多国外的的东西拿中国后就感觉不可思议:比如我们公司抄袭的外国的电路,回来后和他们的比,波形就是不一样,原因就是工艺不一样。这个电路为什么必须用PMOS!请问?
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yunfeiyang
LV.3
13
2014-07-10 22:01
@lilina
如果您是抄袭?建议自己设计!很多国外的的东西拿中国后就感觉不可思议:比如我们公司抄袭的外国的电路,回来后和他们的比,波形就是不一样,原因就是工艺不一样。这个电路为什么必须用PMOS!请问?

感谢您的关注!

此电路是我原创的,原本只是想按照要求实现简单的开关功能,刚开始想通过三极管电路来实现开关功能,但通过大量的实验,在面包板上搭建了许多电路都不能实现目标,深想原因是三极管不能实现电源彻底关断,而微弱电流均能使2272的状态保持不变;因此后来才考虑到用MOS,最初在面包板搭建的时候已经实现了关断功能,后续打样PCB板却出现以上问题……

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peng425
LV.5
14
2014-07-11 08:39
测一下栅极对地电压是多少?
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shkjm
LV.1
15
2017-06-24 00:06
D12和D13换成两个PNP,电压比较器反过来用,试试。
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