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数控电源关机高压尖峰解决新法

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ID:104059 发表于 2016-1-22 03:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
开机尖峰好控制,因为复位状态下mcu默认高电平弱上拉。
用一个小mos短接功率mos的g极就可以了。

关机尖峰就麻烦些,通常使用程序检测系统掉电。
如检测交流过零,检测滤波电容欠压。
软件的方法居多,若碰上mcu死机就比较麻烦了。
大多数在设计时都不会考虑复位外接按键,因为比较少见。
但这时如果直接关机再开就会有高压输出。

检测关机高压尖峰波形发现。
高压尖峰与输入电压有关,与关机前设定电压无关。
只要关机前设定为关闭输出状态,就不会有输出尖峰,所以软件处理方法有效。
在无软件关机处理程序的情况下,开启输出设定0v。
观察功率mos的g极有两段上升,在下降段有一个陷坑。
对比输出发现在第一段上升中断开始有输出,在二段上升达到输入电压,在下降段陷坑处关断。
分析+15伏和-15伏以及反馈发现。
-15伏开始跌落时,因为反馈开始失效,输出开始上升。
当-15伏降为零时,反馈完全失效,输出完全失控。
而mcu在电压跌落到3伏时才失效,表现为硬件复位。
硬件复位后,小mos得电,关断输出,所以在下降段有一陷坑。
电压下降到2伏时,小mos也失压关断,功率mos又得电,但此时已低于阀值电压,所以没有开启。

因为数控电源+15伏与+5伏通常级联,并公用输入滤波电容,正电压比负电压电流大,所以滤波电容也大。
因此大多数情况下-15伏最先失压,然后是+15伏,最后才是+5伏。
而电压电流反馈需要负压才能工作,所以当-15伏失压时,输出开始失控上升,导致高压尖峰。
那么可以改变系统掉电顺序,使+15伏先失压,功率管失去开启条件,然后-15伏再失压。
即可保证无关机高压尖峰。

改动方法如下:
将+15伏和+5伏的连接断开,独立整流滤波。
+5伏使用原先+15伏的滤波电容。
+15伏使用比-15伏略小的滤波电容,也并加大-15伏的滤波电容。
这样+15伏最先失电,因为反馈环路正常,mcu给定正常,所以输出仍然维持正常值。
当+15伏继续失电,功率mos无法维持打开时,输出电压开始跌落,输出安全关闭。
随后-15伏失压,+5伏失压,系统安全关断。
同时配合软件检测,在+15伏失压初期时关断输出,保存系统数据则更加可靠。

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ID:104059 发表于 2016-1-22 03:35 | 显示全部楼层
我的关机高压与机壳有关,如果机壳接地,则90%以上会出高压,否则10%的机会高压。这是什么原因?

你检查下还有什么别的地方接了机壳。我觉得电源的话二次侧最好不要接机壳。
一次侧接机壳,变压器屏蔽接机壳。
二次侧与机壳与地之间绝缘电阻越大越好。

当然具体问题具体分析,我这也是建立在测量的基础上的。
不同的电路也许有不同的原因,自然解决方法也不同。
用示波器看看关机波形吧!
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ID:104059 发表于 2016-1-22 03:36 | 显示全部楼层
问:   你用的啥单片机?AD和DA用的啥


stc的12c5a,手上有很多,就用了。

ad准备用24位四路全差分ad1234,还没买。
差分采样设定输出电压电流,然后计算比例修正da设定,补偿温飘非线性什么的。
跟一个大仙学的,他做了个六位可调基准,打算山寨个四位的。
现在用的内建10位的,1024次过采样,模拟16位精度。
实际跳的很离谱,不是大二就是小二,很少出现中间值。郁闷。

da自己搭的r2r+pwm。
总共16位,r2r人工修正,pwm作为r2r网络的第九位接入。
实际测量误差还可以接受,在另外一个帖子里被骂的一无是处。

猜你这样问大概是还没动手,手上什么都没有的话建议直接stm32。
网上有现成的核心板,拿来就能用,带da、ad应该够用。
春风那里有资料,偷懒的话程序都省了。
再买个三线的调试器,总共不到百元。

模拟电路结构参考的安捷伦的一款电源,运放用的tl084。
准备用软件做同步斩波预调压,手上有几个两绕组的牛。
我是因为有牛才想着做电源的,是不是本末倒置了。

不同的单片机和不同的AD-DC处理的方式是不一样的,51一系,开机全是高电平,要注意处理。不同的AD采样的噪声不一样,处理的方式也不一样。
38度有位做6位半基准的,不过好像试验了很久。数控电源我做个很多款了,还没有发现你说的高峰,单片机自己的上电和掉电检测就足够了,STC的我没用过,估计要把狗打开。
电源的设计看似简单,实际上是一个厚积薄发的循环,你多做几此就会有感受了。
春风电源到今天一直没有出台,不客气的说就是设计者的功力不够,看到很多朋友做电源,一个比一个花哨,一个比一个有嚼头,呵呵 虚心的一般我多说几句,不爱听的一般我就不爱废话。
过采样不能提高精度,只能提过分片率,AD的底子在那,过采样高于AD2位以上没有实际意义,而且即使过采样也要加入人为的噪音。
r-2r和PWM的配合是有说道的,别怪另一个帖子里的兄弟拍砖,你这一段的设计真的挺糟糕的

春风的设计我是看过的,总体同网上的设计没什么大创新。
功力一般,看到运放上同反相阻抗未配平,程序也有点乱。
我觉得它2.3版本未出主要是设计结构问题吧!
dcdc前级+线性调整本身就很难搞。

过采样应该可以提高精度的吧!
24位ad大多都是基于过采样的吧!
我认为只是滤波和供电没做好而已,当然还跟ad自身的体质有关。

r2r+pwm好像有几款音频da是这种结构吧!
我也没指望他能有多高精度,比单纯的r2r高就知足了。

单片机自身的上电和掉电检测是很可靠,但单片机的供电往往是最后一个开始跌落的。
而单片机的电源范围很宽,这都制约了可靠性。
还有最重要的一点,这是基于软件的控制。
设计的话,如果从可靠性上来讲,硬件永远都是大于软件的。
设计缺陷软硬件都会有,硬件的缺陷往往更直观。
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ID:389350 发表于 2018-8-23 17:11 | 显示全部楼层
看不到图呀!
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