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◆讨教◆一个有难度、有趣的“活用“UC3843(/45)电路的问题

 众大侠好:
    最近在学习别人写的文章,看到一个有难度、有趣的“歪用“UC3843(/45)电路,据说是用来驱动一串快速电磁铁(0.几欧姆、几十~几百微亨)之类的东西,目的是能在Ub(几十Hz的逻辑方波)高电平到来的时候,用由Ua控制UC3843(/45)输出一个稳定的电流(几~十几A的交流),来驱动快速电磁铁L。
    因为文章没有详细、完整的介绍,我又觉得把UC384X用在“浮地”作驱动,很有趣和不解,手头正好又有几个UC384X(以前用UC3843做过电源),就搭个板子试试,想弄清这个电路究竟是怎么工作的。
    我本是学机械的,弄电子也只是兴趣爱好,也就能照虎画猫做点东西,并无高深的理论基础,结果弄了几天也没整明白,想到以前在电源网坛子里看过一篇3843的讨论,感觉高手云集,就厚着脸皮到这里来讨教,敬请各位大侠指点。

    下面的电路是我实际搭建的(原本L、Q2有许多个并接在F_gnd和地之间,是按顺序逐个驱动,我就省略了)。R7、W是我加上的,准备用来调Ua的(原文说调Ua可以调通过L的电流);Ub是5v方波,占空比1~50%可调,频率100Hz。


    这个图是我反复理解其原意画的,目的是讨教时可以有个比照说明的对象,肯定有错,只是我找不出来。
    其中,F-gnd 与 Q2的S极接的地 是二个独立的网络,后者也是+9v、+12v的地。
         L是一个电磁铁,其活动的芯伸出0.2mm时有我做的一个限位,回位是我用一个弹簧在L中电流小到一定值时时被顶回
    电路的工作大致是:Q1导通时,要看Q2的状态:Ub为低时,Q2截止,L中无电流通过;Ub为高时,Q2导通,如果此时Ua<2.5v、384X的3脚电压<1v,则这时L中确有电流通过,但不是直流,而是按R2、C2设定的PWM频率的近似脉冲方波(由于受元件L、Q1、Q2和PCB分布参数等影响,显然这个脉冲方波不尽理想,会有毛刺)。(可见有点把UC384X当Vmos的驱动器用,这个歪用挺有意思的)

     我现在遇到的问题主要是,原文章上说Ua可以用来设定流过L的电流(数量可达几~十几A),而我实际试验发现好像不太行(也可能我按文章理解画的电路图有问题),不但很难调电流,而且数值也很小。平均只有0.几A,瞬时电流峰值也仅1~2A(脉宽挺小),倒是Q1在迅速发热,加一4克重的散热器发热仍很快的,通电不敢超过2分钟;而Q2因驱动良好,基本不发热。
    另,按介绍是,在Ub高电平时间里,UC384X以PWM方式可以用设定的电流来驱动L。但不知道哪里有错,反正我无法驱动临时绕的一个当假负载的模拟电磁铁L(0.12R,18uH,试过5v直流能驱动),电流非但无法控制,而且也很小。
   请众大侠,指正电路,提出修改方案,提高我对此电路的认识,在下先谢过

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2010-12-30 20:31

没仔细研究,不过一看就知道你这电路会出现很大问题;

1:如果L中有电流,Ub突然把IR640关断,你想看会是啥子后果?IR640会被感应的高压击穿.这是很可能的,当然也不一定,如果L中能量很小的话

2;一旦IR640关断,整个控制电路就没电源供应,这会出现可靠性的问题,一般为了可靠,首先要保证控制系统电源的可靠.

3,VCC居然不接旁路电容,那你这个运气好的话只是驱动部分损耗大,运气坏的话根本没驱动输出

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水蜘蛛
LV.8
3
2010-12-30 21:31
外环反馈点取错了。
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水蜘蛛
LV.8
4
2010-12-30 21:32
内环反馈也接错了;系统自激。
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yyj123
LV.2
5
2010-12-30 21:52
@dcg1985362
没仔细研究,不过一看就知道你这电路会出现很大问题;1:如果L中有电流,Ub突然把IR640关断,你想看会是啥子后果?IR640会被感应的高压击穿.这是很可能的,当然也不一定,如果L中能量很小的话2;一旦IR640关断,整个控制电路就没电源供应,这会出现可靠性的问题,一般为了可靠,首先要保证控制系统电源的可靠.3,VCC居然不接旁路电容,那你这个运气好的话只是驱动部分损耗大,运气坏的话根本没驱动输出
 dcg1985362大侠,您好:我画图时疏忽,实际板子上Vcc有一个100uf电解+一个0.01uf的涤纶。L值挺小,像我做的这个只有18uH(按原文理解也就几十微亨),原文意思D3能完成续流(是这个概念吧?),而且我也有意试过不接D3,感应反电动势也不很大。
您说的第2条到真是个问题,那么怎么改才行?仅把5脚接电源地?请指导,谢谢
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yyj123
LV.2
6
2010-12-30 21:56
@水蜘蛛
内环反馈也接错了;系统自激。
蜘蛛大侠,您好,我不是学电的,对电的东西一知半解,所以请您能详细解释一下,先谢过
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水蜘蛛
LV.8
7
2010-12-30 22:07
@yyj123
蜘蛛大侠,您好,我不是学电的,对电的东西一知半解,所以请您能详细解释一下,先谢过

电路绘制的有问题,这是典型的带补偿的稳流电路。反馈及PCB线布局都有问题。

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yyj123
LV.2
8
2010-12-30 22:18
@水蜘蛛
电路绘制的有问题,这是典型的带补偿的稳流电路。反馈及PCB线布局都有问题。
不好意思,能麻烦您画个示意图?我真的不甚明白,谢谢。
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2010-12-30 22:33

1、9V与12V的地都不通,如何形成电流与电压环路

2、你地电磁铁如何进行磁复位的,原理图似乎看不出来

 

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yyj123
LV.2
10
2010-12-31 08:49
@心中有冰
1、9V与12V的地都不通,如何形成电流与电压环路2、你地电磁铁如何进行磁复位的,原理图似乎看不出来 

心中有冰斑竹、众侠们好:
1、我按各位的意思先把U1-5接电源地,并相应地作了一些改动,其中A点与F_gnd脱开好像合理些,原文的意思R6是高位采样,可减少干扰;
2、我原本想图中只有主要部分容易看图,没想众侠看图仔细,反因我的做法引起一些其他想法,所以我顺便把电源部分也补全;
3、Ub是由M8产生的5v方波,占空比1~50%可调,频率15~100Hz可调。
4、我先上图,后汇报试验结果

  
5、“磁复位”是不是与“关断续流”一个意思?

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2010-12-31 20:51
@yyj123
心中有冰斑竹、众侠们好:1、我按各位的意思先把U1-5接电源地,并相应地作了一些改动,其中A点与F_gnd脱开好像合理些,原文的意思R6是高位采样,可减少干扰;2、我原本想图中只有主要部分容易看图,没想众侠看图仔细,反因我的做法引起一些其他想法,所以我顺便把电源部分也补全;3、Ub是由M8产生的5v方波,占空比1~50%可调,频率15~100Hz可调。4、我先上图,后汇报试验结果[图片]  5、“磁复位”是不是与“关断续流”一个意思?

你看图纸,振荡的电容地浮起来了!

你的第五点就是我要问的问题?因为磁通必须连续,不能突变,所以励磁必须要复位,但不知你的复位方式如何,故有此一问

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yyj123
LV.2
12
2011-01-01 14:47
@心中有冰
你看图纸,振荡的电容地浮起来了!你的第五点就是我要问的问题?因为磁通必须连续,不能突变,所以励磁必须要复位,但不知你的复位方式如何,故有此一问

心中有冰 斑竹,新年好:
    您又一次提到磁复位,我在网上查了一下,现在初步有了了解。
1、这样的,实际上这个电路的思想就是要利用电磁铁的磁饱和特性,来降低驱动电磁铁的电流,即开始吸合(这时Ub为高)时用大电流(PWM大占空比),电磁铁吸合后,迅速减小PWM占空比,利用磁饱和继续维持吸合状态(这时Ub仍为高),直到Ub为低,电磁铁回路电流被Q2关断,电磁铁释放。这样在“维持吸合状态”时能够节能、并减小Q1、Q2的功耗;
2、我为什么说这个电路有趣、活用,实际上就是因为它把UC384x只当PWM恒流驱动器用,而不是通常作为开关电源的控制核心;
3、我对图2进行了试验,发现把Ua接U1_1脚后,1脚电压立刻为5v左右,后查看UC384x的原理框图,发现2脚象图2这样接地后,UC384x的内部误差放大器输出一定会一下上拉到接近内部工作电源电压附近,所以U1_1脚电压总在5v左右,实际Ua本身都很难有效调节,别说控制电流了;
4、输出波形:(为了容易看请问题,这里我有意把Ub干脆设为恒高)

波形-1;(不好意思,上图中错了个字,应该是:Ub:恒高电平)
 

波形-2;

 

波形-3;

 

   感觉实际流过L的电流似乎被Us1控制(通过U1_3脚)关断了;
5、我把原理图附上,方便斑竹和大侠继续指点

   顺祝各位人安、事顺、财发!

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yyj123
LV.2
13
2011-01-01 14:50
@心中有冰
你看图纸,振荡的电容地浮起来了!你的第五点就是我要问的问题?因为磁通必须连续,不能突变,所以励磁必须要复位,但不知你的复位方式如何,故有此一问

怎么原理图文件无法加入【附件】?那怎么发呐?

在附件中提示的允许上传的文件属性中看不到.sch类型,瞎模一下发现能支持.rar。不过建议论坛网管小小的改一下程序,最好能直接支持.sch、.pcb等电子设计软件的生成文件,方便大家。意见不一定对,请谅解

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yyj123
LV.2
14
2011-01-02 07:11
@yyj123
心中有冰斑竹,新年好:   您又一次提到磁复位,我在网上查了一下,现在初步有了了解。1、这样的,实际上这个电路的思想就是要利用电磁铁的磁饱和特性,来降低驱动电磁铁的电流,即开始吸合(这时Ub为高)时用大电流(PWM大占空比),电磁铁吸合后,迅速减小PWM占空比,利用磁饱和继续维持吸合状态(这时Ub仍为高),直到Ub为低,电磁铁回路电流被Q2关断,电磁铁释放。这样在“维持吸合状态”时能够节能、并减小Q1、Q2的功耗;2、我为什么说这个电路有趣、活用,实际上就是因为它把UC384x只当PWM恒流驱动器用,而不是通常作为开关电源的控制核心;3、我对图2进行了试验,发现把Ua接U1_1脚后,1脚电压立刻为5v左右,后查看UC384x的原理框图,发现2脚象图2这样接地后,UC384x的内部误差放大器输出一定会一下上拉到接近内部工作电源电压附近,所以U1_1脚电压总在5v左右,实际Ua本身都很难有效调节,别说控制电流了;4、输出波形:(为了容易看请问题,这里我有意把Ub干脆设为恒高)波形-1;(不好意思,上图中错了个字,应该是:Ub:恒高电平)[图片] 波形-2;[图片] 波形-3;[图片]   感觉实际流过L的电流似乎被Us1控制(通过U1_3脚)关断了;5、我把原理图附上,方便斑竹和大侠继续指点  顺祝各位人安、事顺、财发!

瞎蒙了一下,可能算能上传了

求教 歪用UC3843的驱动 的原理图

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

1. 3843 供电要加自举电路,方可浮地驱动,否则在共漏输出情况下,MOS无法进入可变电阻区,损耗很大;

2.即然是快速电磁铁,那么要考虑磁路的去磁电路,否则不是开关管击穿,就是去磁时间太长,电磁铁无法辞放

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yyj123
LV.2
16
2011-01-03 10:27
@powerants
1.3843供电要加自举电路,方可浮地驱动,否则在共漏输出情况下,MOS无法进入可变电阻区,损耗很大;2.即然是快速电磁铁,那么要考虑磁路的去磁电路,否则不是开关管击穿,就是去磁时间太长,电磁铁无法辞放
  powerants大侠,你好:
1、你说的是,在我的各种试验里,凡Q1发热的时候,的确都是Ugs偏小,导致损耗很大,但对于UC384x如何加自居,我想过,无奈水平差,弄不起来,想请你费心画个方案,我来试,先谢过;
2、实际上这个电路的思想就是要利用电磁铁的磁饱和特性,来降低驱动电磁铁的电流,即开始吸合(这时Ub为高)时用大电流(PWM大占空比),电磁铁吸合后,迅速减小PWM占空比,利用磁饱和继续维持吸合状态(这时Ub仍为高),直到Ub为低,电磁铁回路电流被Q2关断,电磁铁释放。这样在“维持吸合状态”时能够节能、并减小Q1、Q2的功耗;而且早先我在对U1-3加<0.5v电压强迫Q1导通的情况下(Ub给正常20~100Hz方波)也试过,电磁铁能正常吸合、释放,Q1和Q2也未击穿,可能与L的电感小、电源电压低有关;
3、目前可能要先解决图2情况下Q1、Q2同时导通的时间很窄(如第12帖)、电磁铁不能吸合的问题,请大侠也费费心,谢谢
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Sanfle
LV.3
17
2011-01-03 20:21
@yyj123
不好意思,能麻烦您画个示意图?我真的不甚明白,谢谢。

学习学习!

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