画了几天电路图,反复计算、比较、分析、模拟,慢慢对运放的工作模式了解得比较清楚了,也终于明白了为毛电子负载大家都不用比较器做主控了,基本原因就是比较器的输出始终只有高电平与低电平两种,而运放不同,在极低电位输入时,是能够工作在线性区的,也就是这种情况下运放的输出电压可以高于0V而低于Mosfet的门极开启电压阀值,这样,也解释了为什么我用393做主控芯片时为什么电流最小值始终有那么十几个毫安不能调零。。。而用运放,就可以很轻松地实现电流0mA起调。。。
看看信号数字化处理过程的模拟就很明白了,出来的是梯波,而不是方波,所以,运放从线性态起步进入饱和态(截止态)的,而用比较器,则直接只能工作在饱和态。。。。这个区别,就是电流最小值能否调零的关键。。。所以,但凡所有成熟的电子负载电路,都是用运放做主控的多。。。。。
搞明白了运放的工作状态,后面的事就相对容易了,因为原来393比较器做主控时,我单路MOSFET是基本成功的,但多管并联直接驱动时就挂了N只管,仔细分析主因就是一是可能引发自激振荡结果就烧管了,二可能是管间不均流,导致单独某个管负担过重发热导致负担更重最后挂掉。。。。所以这次,每个运放单元单独做一套完整的调节反馈控制电路,每个Mosfet完全独立管理,共用的只有基准。。。。而且,运放的输出与反相输入(电流取样信号)间用电容进行补偿,尽量消除自激可能,所以就画成了下面的样子,用324做主控。。。是因为我能找到324.。。。哈哈,其实这只324是一只报废的电热水壶的电路板上的,原来好像是用于做温度检测控制运算的。。。。后来我又在一个以前拆掉的稳压控制器上找到一片324,所以,我当然是用324做主控来展开所有计划了。。。。。
图中基准电路就不说 了,这个很容易看明白,对TL431稳定出的2.495V进行分压取得。
然后,首先一个相对关键的,就是运放供电VCC最好要在10V以上,主要原因为保证运放的输出电压摆幅能有足够的调节空间,38N30的G极阀值电压在25摄氏度时是从4.5V开始开启,而到10A则要达到6V,若VCC过低,运放实际输出的最高电平VCC-1.5V 就可能达不到6V,那样电流就做不大,所以,留点余量,设计时就明确VCC10V以上。。。当然,小于32V的324单电源最高电平是必须的,否则,估计爆管指日可待。。。
其次,那四个560K与1K取样的运放偏置电阻的比例,也是关键的,这就是运放工作状态能够从线性区起步并迅速跃级到饱和区(截止区)的根本原因,这也是用运放控制优于比较器的根本原因,这个放大比例一定要大,但 又不能直接开路,在这里是放大561倍的设计,实际焊接时其实我没有找1K电阻,只是找到了一只560K电阻和一只2.2K电阻,但对基准电压与取样电压的差值放大255.5倍也足够使运放进入截止区了。。。。
而运放同相端及输出端的电阻,则可以随便取了,有个电阻只是心理安慰,作用说 没有吧也不可能,说 有什么重大意义,倒真的没有,只要中1百欧以上到几十K之间就行,随便用。。。。
最后,比较关键的就是那几个1000pf的电容了,也就是103电容,这个电容主要作用一方面是消杂波,另一方面也是对运放输出的梯波进行补偿,使得电压变化速度减缓,尽量减少mosfet的G极电压高频变化引发振荡的可能。。。。
然后为想早点了解结果,先切个单路的控制图出来 ,试搭看看可不可行。。。。
一阵狂搭,一边搭一边陪儿子装玩具滑轨车。。。。乱得。。。。。那个50K电阻没有时间细调到,后来实测发现是调在48K左右,而其他电阻除560K外也是没有完全按图,就是手头能拆到数量级基本合适的就夹上先试了,但一上电,哈哈,很好咧。。。
开到最大电流是恒流2.18A,比原设计的2.09A多了一点点,应该就是那个50K电阻实际值偏小了2K左右引起的。。
供电压,10.93V,小小的9V交流变压器,整流后带上风扇带上控制板降到11V左右,哈哈,不过也满足要求了。。。实际上看这个变压器做供电算是功率有点不足。。。。
电压调到8.3V,电流很稳定,还是2.18A,哈哈,比较心爽了。。。。
单管,用散热器直接接管子背面了,这样整个散热器都是D级了,所以D级输入直接夹到散热器上了,不想焊,儿子在旁边捣腾他的滑轨车,不方便动有危险的器具。。。另外两个极也是直接夹上去了,用个纸片隔离一下与散热器的接触面,确保绝缘良好。。。。
这是上次做的那个并联电子负载的板子,主控芯片与原来的场管控制回路全拆了,只留基准调节与风扇供电,把7806也拆了,整个电路供电改到了12V,现在实际是运行在11V,另外,把防反接的30A肖特基管也拆了,取样电阻只留了一个。。。。这样就合适现在的电路用了。。。LM324N是直接用小号测试夹夹上的,只接了供电与一路运放器。。。。。。
测试夹直接夹上的,下面也是垫了张卡纸随便绝缘下,居然工作起来似乎也挺可靠。。。看来今天人品不错。。。。哈哈
一通乱夹以夹通了为准而搭接的电阻电容们。。。
电流取样电阻以及代替原设计1K电阻的2.2K电阻,它与560K电阻搭对,做运放的放大偏置电阻。。。。
给控制板与风扇供电的小小变压器。。。。交流9V输出。。。在不掉压的情况下最大好像是可以输出 118mA,上次实测的数据。。。
看看运放的好处,可以真正0mA起调。。。。。。。
调个1mA的电流试下,可以很稳定。。。。哈,这我真的没有想到可以这么牛B。。。居然能毫安级步进。。。。
完成,拆散,等年后有空再慢慢焊成成品咯。。。。上次不成功,这次依然能发挥点作用的板子。。。。
完毕。。。。
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