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Ⅱ MOSFET幾種典型驅動電路
MOSFET數字電路
數字科技的進步,如微處理器運算效能不斷提升,帶給深入研發新一代MOSFET更多的動力,這也使得MOSFET本身的操作速度越來越快,幾乎成為各種半導體主動元件中最快的一種。MOSFET在數字信號處理上最主要的成功來自CMOS邏輯電路的發明,這種結構最大的好處是理論上不會有靜態的功率損耗,只有在邏輯門(logic gate)的切換動作時才有電流通過。CMOS邏輯門最基本的成員是CMOS反相器(inverter),而所有CMOS邏輯門的基本操作都如同反相器一樣,在邏輯轉換的瞬間同一時間內必定只有一種晶體管(NMOS或是PMOS)處在導通的狀態下,另一種必定是截止狀態,這使得從電源端到接地端不會有直接導通的路徑,大量節省了電流或功率的消耗,也降低了集成電路的發熱量。
MOSFET在數字電路上應用的另外一大優勢是對直流(DC)信號而言,MOSFET的柵極端阻抗為無限大(等效於開路),也就是理論上不會有電流從MOSFET的柵極端流向電路里的接地點,而是完全由電壓控制柵極的形式。這讓MOSFET和他們最主要的競爭對手BJT相較之下更為省電,而且也更易於驅動。在CMOS邏輯電路里,除了負責驅動晶元外負載(off-chip load)的驅動器(driver)外,每一級的邏輯門都只要面對同樣是MOSFET的柵極,如此一來較不需考慮邏輯門本身的驅動力。相較之下,BJT的邏輯電路(例如最常見的TTL)就沒有這些優勢。MOSFET的柵極輸入電阻無限大對於電路設計工程師而言亦有其他優點,例如較不需考慮邏輯門輸出端的負載效應(loading effect)。
模擬電路
有一段時間,MOSFET並非模擬電路設計工程師的首選,因為模擬電路設計重視的性能參數,如晶體管的轉導(transconctance)或是電流的驅動力上,MOSFET不如BJT來得適合模擬電路的需求。但是隨著MOSFET技術的不斷演進,今日的CMOS技術也已經可以符合很多模擬電路的規格需求。再加上MOSFET因為結構的關系,沒有BJT的一些致命缺點,如熱破壞(thermal runaway)。另外,MOSFET在線性區的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來取代傳統的多晶硅電阻(poly resistor),或是MOS電容本身可以用來取代常用的多晶硅—絕緣體—多晶硅電容(PIP capacitor),甚至在適當的電路控制下可以表現出電感(inctor)的特性,這些好處都是BJT很難提供的。也就是說,MOSFET除了扮演原本晶體管的角色外,也可以用來作為模擬電路中大量使用的被動元件(passive device)。這樣的優點讓採用MOSFET實現模擬電路不但可以滿足規格上的需求,還可以有效縮小晶元的面積,降低生產成本。
隨著半導體製造技術的進步,對於整合更多功能至單一晶元的需求也跟著大幅提升,此時用MOSFET設計模擬電路的另外一個優點也隨之浮現。為了減少在印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)上使用的集成電路數量、減少封裝成本與縮小系統的體積,很多原本獨立的類比晶元與數位晶元被整合至同一個晶元內。MOSFET原本在數位集成電路上就有很大的競爭優勢,在類比集成電路上也大量採用MOSFET之後,把這兩種不同功能的電路整合起來的困難度也顯著的下降。另外像是某些混合信號電路(Mixed-signal circuits),如類比/數位轉換器(Analog-to-Digital Converter,ADC),也得以利用MOSFET技術設計出效能更好的產品。
Ⅲ 誰能告訴我這個圖的工作原理啊.
二、電路特點
本電路由於採用了集成四運算放大器μPC324C和高傳真功率集成塊TDA2030,使該電路在調試中顯得比較簡單,不存在令初學者感到頭疼的調試問題;與此同時它還具有優良的電氣性能:
① 輸出功率大:在±16V的電源電壓下,該電路能在4Ω負載上輸出每路不少於15W的不失真功率,或在8Ω負載上輸出每路不少於10W的不失真功率,其相對應的音樂功率分別為30W和20W。
② 失真小:放大器在輸出上述功率時,最大非線性失真系數小於1%,而頻寬卻能達到14kHz以上,音域范圍內的頻率失真很小,具備高傳真重放的基本條件。
③ 噪音低:若把輸入端短路,在揚聲器1米外基本上聽不到噪音,放送高傳真節目時有一種寧靜、舒適的感覺;另外由於使用性能優異的功率集成塊,放大器的開機沖擊聲也很小。
該電路所採用的高傳真功率集成塊TDA2030是義大利SGS公司的產品,是目前音質較好的一種集成塊,其電氣性能穩定、可靠,能適應常時間連續工作,集成塊內具有過載保護和熱切斷保護電路。電氣性能參數如下:
電源電壓Vcc
±6V~±18V
輸出峰值電流
3.5A
功率帶寬(-3dB)BW
10Hz~140KHz
靜態電流Icco(電源電流)
<60μA
諧波失真度
<0.5%
三、電路圖(另附)
四、電路原理
該電路是由前置輸入級、中間級和輸出級三部分組成的。
前置輸入級是由集成運放1/4μPC324C組成的源級輸出器,它具有輸入阻抗較高而輸出阻抗較低的特點。
中間級是由集成運放1/4μPC324C以及由R4、R5、R6;C4、C5、C6;Rw2、Rw3、組成的選頻網路一起構成的電壓並聯負反饋式音調控制放大電路。它具有高低音提升或衰減功能。其工作原理如下:輸入信號通過C4耦合,分兩路輸入運放,一路由R4、C4、Rw3輸入到5反相端。集成運放B輸出端經過R6、C5反饋到反相端,形成電壓並聯反饋;另一路由Rw2、C6、 R5、輸入到反相端。在此電路中,選頻網路中電容量較大的C4、C5對高頻信號(高音)可看作短路,電容量叫小的C6對低頻信號(低音)可看作開路,所有這些電容對中頻信號(中音)可認為開路。根據反相比例運算關系可知,當Rw2、Rw3滑臂在中點時,放大倍數為-1。當Rw3滑點在A端,C4被短路,C5、Rw3並聯與R6串聯後阻抗增加,對低頻信號來說負反饋增強,增益下降,其低音衰減過程,當Rw2滑至C處,R5、R6和R3並聯後的阻抗減小,對高頻信號負反饋削弱,增益提高,對高音起提升作用;在D點,R5、C6與R6並聯後的阻抗減小,並聯後阻抗減小,對高頻信號負反饋增強,對高音起衰減作用。
輸出級是功率放大器,它由集成運放TDA2030和橋式整流電路組成,其中組件C8、R9為電源退耦電路。
由於該電路為雙聲道功率放大器,所以下部分電路與上部分電路完全對稱,故電路原理同上。
五、印刷電路板設計圖(另附)
六、元器件清單及使用儀表工具
電阻:
R1
1K
R2
1K
R3
10
R4
100K
R5
100K
R6
3.3K
R7
100K
R8
3.3K
R9
10
R10
100K
R11
100K
R12
100K
R13
10K
R14
10K
R15
10K
R16
10K
R17
1K
R18
1K
R19
1.5K
R20
1.5K
R21
10K
R22
10K
R23
20K
R24
20K
R25
100K
R26
10K
R27
100K
R28
10K
電容:
C1
2200μ/16V
C2
2200μ/16V
C3
33μ/16V
C4
33μ/16V
C6
0.1
C7
220μ/16V
C8
220μ/16V
C9
10μ/16V
C11
10μ/16V
C12
10μ/16V
C13
33μ/16V
C14
33μ/16V
C16
10μ/16V
C17
0.033
C18
0.033
C19
3300
C21
10μ/6V
C22
10μ/16V
C23
0.047
C23
0.047
C25
300
C26
300
C20
3300
C15
10μ/16V
C5
0.1
C10
10μ/16V
其它組件:
TDA2030(兩塊)、QSZ2A50V、μPC324C(四塊)、滑動變阻器Rw1、Rw2、Rw3、Rw4,散熱片。
儀表工具:萬用表。
七、電路製作及調試過程
首先在拿到電路圖紙後,看清、弄懂邏輯電路圖和印刷電路圖。在熟知電路的原理和特性後,將印有印刷電路圖的貼紙貼在所分發的金屬板上,接著用小刀對其進行雕刻,將多餘的貼紙颳去,並用鹽酸和雙氧水比例為1:3的溶液進行腐蝕。然後用清水把腐蝕後的電路板洗凈,並在其上對照印刷電路板進行描點、打點,過後用砂紙將其打磨光滑,再用松香水均勻地塗抹在電路板上。收集齊所需的元件,並對元器件的質量進行判定。(注意:預留的集成塊管腳的空間要准確,不能有太大的誤差;同時二極體、電解電容的極性一定不能接反。)最後進行元器件的焊接,必須在集成塊焊好的情況下才能接著對二極體、RC元件及導線等進行焊接。(因為集成塊不能受熱,所以動作一定要干凈利落。)
在確認電路焊接無誤後,開始進行電路的調試。先把電源接在③、④線上,⑥、①線接地,②、⑤線接入揚聲器,用萬用表對集成運放TDA2030和μPC324C的各引出管腳測出它們之間的電壓與電流,並與其典型值進行對比,看看是否有明顯的差距,判斷集成電路工作是否正常。
Ⅳ 液晶電視裡面的電源板,內的開關變壓器,工作原理是怎麼樣的呀上面打點是啥意思呀,誰有資料講解的嗎
差放大器(OP1)、乘法器、電流放大器(OP2)、比較器(C1~C3)、運算跨導放大器(OTA1~OTA3)、觸發器(FF1)和 PFC 輸出驅動器等電路。PWM部分主要包括振盪器(與 PFC 共用)、比較器(C4~C10)、觸發器(FF2)和PWM圖騰柱(脈沖的上升和下降沿很陡,是近理想的矩形)柵極驅動器等單元電路。此外,TDA16888 還內置 7.5V 的精密帶隙基準、欠電壓鎖定(UVLO)和電源控制電路。
TDA16888控制器可以在連續或斷續方式下工作,採用平均電流和電壓感測雙環控制及前沿觸發寬度調制,最大占空比為 94%。改進的電流型控制PWM電路可用作設計正向或回掃式變換器。為防止變壓器飽和、後沿觸發的PWM最大占空比限制在 50%。PFC 和PWM控制器在內部保持同步,在相同的頻率上工作,固定頻率范圍從 15kHz 直至 200kHz。PFC 與PWM均採用快速軟開關圖騰柱柵極驅動(IA)。TDA16888 啟動電源電流典型值為 50μA,靜態工作 電流僅 15mA,具有低待機功耗。監視和保護特徵主要包括 PFC 直流輸出過電壓和欠電壓監測、峰值電流限制和 IC 電源欠電壓閉鎖等。TDA16888 可用作設計適用於世界各國AC線路、
輸入電壓從 90V 到 270V 的高品質離線開關電(SMPS),滿足國際標准關於 AC 輸入電流的諧波限量要求,實現高於 0.99 的線路功率因數,並具有低成本、低損耗和高可靠等優點。
3、雙運放IC-LM393 LM393是雙運算放大器,其電源工作電壓的范圍很寬,單電源是2-36V,雙電源供電是1-18V。
四、液晶開關穩壓電源的工作原理
1、待機電源部分
當電源接入交流220V市電後,交流電通過進線濾波器(原理上節已分析)經橋式整流器和LC組成的高頻濾波器變為100HZ的脈動直流,經電阻R80A-D與U2內部電路分壓後,給U2送入啟動電源,U2開始工作,其6腳送出驅動信號使功率開關管MOSFET開始工作,通過高頻變壓器T1和對應的整流管整流後,送出如下電源:
1)T1線組4經D4整流後,給U2(TS3843)送入工作電源。 2)T1繞組7經D23、D24整流後,給電視板送出待機電源5Vsb。 3)T1繞組8經D8整流後,提供本電源板使用的待機輔助電源30Vsb 4)T1繞組5經D5整流,Q14穩壓,產生TDA16888的工作電源Vcc1 2、工作電源(12V、24V)部分
當電視機送入高電平開機信號(on/off)後,Q13導通,光耦U5工作,Q11導通,使Vcc1產生Vcc2,送入TDA16888的9腳,使晶元內PFC控制電路工作,8腳輸出PFC驅動信號,功率開關管Q1、Q2工作,經升壓電感L1和升壓二極體D1後,輸出400V直流電壓。
PWM控制電路經軟起動時間過渡後,10腳輸出PWM驅動信號,功率開關管Q5Q6工作,經高頻變壓器T2耦合,整流濾波後,輸出24V、12V電壓。穩壓調整取自24V電源,通過U11誤差放大,光耦U4隔離,送入TDA16888的14腳,調整10腳輸出的驅動脈沖信號寬度,以此來穩定輸出電壓。
2、 保護電路
1) TDA16888本身自帶的保護功能有: ① 其19腳的輸入電壓(PFCR的分壓)過高就過壓保護,過低是欠壓保護,立即關閉PFC和PWM的柵極驅動。
② 其11腳是PWM的工作電流取樣,即R2上的壓降,若過大立即關閉PWM的柵極驅動。 ③ 其6腳上電壓取自PFC的開關管的工作電流,即R1上的壓降,若過大立即關閉PFC的柵極驅動。
2) 輸出電壓的保護
①12V、24V的過流保護信號分別取自MR2和MR1上的壓降,加到 U7(雙運放)的同相輸入端,其運放的反相輸入端是U9和U10提供的基準電壓。過流時,運放輸出高電平,使Q7、Q8飽和導通接地,光耦U5輸入也跟著接地而截止, Q11將斷開TDA 16888的工作電源Vcc2,PFC與PWM電路都不工作,無12V和24V電壓輸出。
②12V、24V的過壓保護:分別來自ZD4與D18串聯,ZD3與D19串聯結點的過壓保護信號,加到運放U8B的反相端,當大於設定值,運放輸出高電平,使Q12、Q15飽和導通接地,光耦U5輸入也跟著接地而截止, Q11將斷開TDA 16888的工作電源Vcc2,PFC與PWM電路都不工作,無12V和24V電壓輸出。
五、電源的維修
1、維修方法 1)外觀目視法
觀察電路板有哪些元件有發燙,或燒傷變色的痕跡,再分析與此有關的電路,這種方法可以邦我們很快縮小故障范圍。 2)電阻法
測量有關電路或元件的阻值,常用此法電阻、電容、晶體管的好壞。 3.電壓法
測量有關電壓值,特別是直流電壓值,來判斷故障。一般不用電流測量法,因為測量電流要斷開有關電路,很麻煩。 4.外灌DC法
此法主要是外灌控制信號,如高電平或低電平信號,給晶元提供工作電壓,來判定晶元或有關電路的工作是否正常。
5.關鍵點或組件切除法.如對有關電路或有關組件進行開路,若故障消除,則故障就在切除的部分。
3、 故障分析
該電源的組成框圖如圖3-4-8所示,該電源的待機電源與12V、24V電路無關。但12V、24V與它有關,因為TD16888的工作電源Vcc2是待機電路高頻變壓器一專用繞組提供的。見原理圖3-4-8,保護電路三個通道運放的輸出端是合在一起的,然後去控制Q12、Q15的
接地,使光耦U5的輸入端也隨之接地,Q5斷開,TDA16888失去Vcc2而不工作,達到保護
Ⅳ 3525十圖騰882十772驅動小板,單板測試輸出5v左右正常,可接入電路輸出電壓為2v左右,不知
輸出電流太小,所以,接入負載後電壓會被迅速拉低。
Ⅵ 逆變器hy1906更換
更換屏幕逆變器及筆記本電腦背光的修復的解決方法:拔掉AC適配器並取出電池。此筆記本有3個,每邊螺絲。刪除螺絲密封,然後刪除螺絲。開始拆除所有手指液晶面板。仔細蠕動式面板塑料釋放閂鎖。如果龍頭是非常緊迫的,可以使用吉他選秀權解鎖。選擇插入吉他之間的液晶邊框和覆蓋,仔細將它單獨的一方。這種筆記本電腦可以讓您無需拆卸更換液晶顯示屏邊框完全逆變器電路板。舉起的面板底部和刪除一個螺絲確保逆變器的液晶板覆蓋。取消了佛羅里達州逆變器和旋轉一點點。雙方拔出電纜。該逆變器的電路板左側的視頻連接線,右側的背光燈(冷陰極管內的液晶屏幕)。刪除逆變器和更換新的即可。
Ⅶ 自己製作一個簡單的電感高頻加熱線圈
感應加熱簡介
電磁感應加熱,或簡稱感應加熱,是加熱導體材料比如金屬材料的一種方法。它主要用於金屬熱加工、熱處理、焊接和熔化。
顧名思義,感應加熱是利用電磁感應的方法使被加熱的材料的內部產生電流,依靠這些渦流的能量達到加熱目的。感應加熱系統的基本組成包括感應線圈,交流電源和工件。根據加熱對象不同,可以把線圈製作成不同的形狀。線圈和電源相連,電源為線圈提供交變電流,流過線圈的交變電流產生一個通過工件的交變磁場,該磁場使工件產生渦流來加熱。
感應加熱原理
感應加熱表面淬火是利用電磁感應原理,在工件表面層產生密度很高的感應電流,迅速加熱至奧氏體狀態,隨後快速冷卻得到馬氏體組織的淬火方法,當感應圈中通過一定頻率的交流電時,在其內外將產生與電流變化頻率相同的交變磁場。金屬工件放入感應圈內,在磁場作用下,工件內就會產生與感應圈頻率相同而方向相反的感應電流。由於感應電流沿工件表面形成封閉迴路,通常稱為渦流。此渦流將電能變成熱能,將工件的表面迅速加熱。渦流主要分布於工件表面,工件內部幾乎沒有電流通過,這種現象稱為表面效應或集膚效應。感應加熱就是利用集膚效應,依靠電流熱效應把工件表面迅速加熱到淬火溫度的。感應圈用紫銅管製做,內通冷卻水。當工件表面在感應圈內加熱到一定溫度時,立即噴水冷卻,使表面層獲得馬氏體組織。
感應電動勢的瞬時值為:
式中:e——瞬時電勢,V;Φ——零件上感應電流迴路所包圍面積的總磁通,Wb,其數值隨感應器中的電流強度和零件材料的磁導率的增加而增大,並與零件和感應器之問的間隙有關。
為磁通變化率,其絕對值等於感應電勢。電流頻率越高,磁通變化率越大,使感應電勢P相應也就越大。式中的負號表示感應電勢的方向與的變化方向相反。
零件中感應出來的渦流的方向,在每一瞬時和感應器中的電流方向相反,渦流強度取決於感應電勢及零件內渦流迴路的電抗,可表示為:
式中,I——渦流電流強度,A;Z——自感電抗,Ω;R——零件電阻,Ω;X——阻抗,Ω。
由於Z值很小,所以I值很大。
零件加熱的熱量為:
式中Q——熱能,J;t——加熱時間,s。
對鐵磁材料(如鋼鐵),渦流加熱產生的熱效應可使零件溫度迅速提高。鋼鐵零件是硬磁材料,它具有很大的剩磁,在交變磁場中,零件的磁極方向隨感應器磁場方向的改變而改變。在交變磁場的作用下,磁分子因磁場方向的迅速改變將發生激烈的摩擦發熱,因而也對零件加熱起一定作用,這就是磁滯熱效應。這部分熱量比渦流加熱的熱效應小得多。鋼鐵零件磁滯熱效應只有在磁性轉變點A2(768℃)以下存在,在A2以上,鋼鐵零件失去磁性,因此,對鋼鐵零件而言,在A2點以下,加熱速度比在A2點以上時快。
感應加熱具體應用
感應加熱設備
感應加熱設備是產生特定頻率感應電流,進行感應加熱及表面淬火處理的設備。
感應加熱表面淬火
將工件放在用空心銅管繞成的感應器內,通入中頻或高頻交流電後,在工件表面形成同頻率的的感應電流,將零件表面迅速加熱(幾秒鍾內即可升溫800~1000度,心部仍接近室溫)後立即噴水冷卻(或浸油淬火),使工件表面層淬硬。
與普通加熱淬火比較感應加熱表面淬火具有以下優點:
1、加熱速度極快,可擴大A體轉變溫度范圍,縮短轉變時間。
2、淬火後工件表層可得到極細的隱晶馬氏體,硬度稍高(2~3HRC)。脆性較低及較高疲勞強度。
3、經該工藝處理的工件不易氧化脫碳,甚至有些工件處理後可直接裝配使用。
4、淬硬層深,易於控制操作,易於實現機械化,自動化。
感應加熱(高頻電爐)製作教程
成本估算:
紫銅管紫銅帶:210元
EE85加厚磁芯2個:60元
高頻諧振電容3個:135元
膠木板:60元
水泵及PU管:52元
PLL板:30元
GDT板:20元
電源板:50元
MOSFET:20元
2KW調壓器:280元
散熱板:80元
共計:997元
總體架構:
串聯諧振2.5KW 鎖相環追頻ZVS,MOSFET全橋逆變;
磁芯變壓器兩檔阻抗變換,水冷散熱,市電自耦調壓調功,母線過流保護。
先預覽一下效果,如下圖:
加熱金封管3DD15
4. PLL鎖定調整。將PLL板JP1跳線的1,2腳短路,使VCO的電壓控制權轉交給鑒相濾波網路。保持高壓輸入為30VAC,用示波器監測槽路部分J3介面電壓波形形狀和頻率。此時用改錐在±一圈范圍內調整W1,若示波器波形頻率保持不變,形狀仍然為良好的正弦波。則表示電路已近穩定入鎖,如果無法鎖定,交換槽路部分J1的接線再重復上述步驟。當看到電路鎖定後,在加熱線圈中放入螺絲刀桿,這時因為有較大的等效負載阻抗,波形幅度下降,但仍然保持良好的正弦波。如果此時失鎖,可微調W1保持鎖定。
5. 電流滯後角調整。電路鎖定後,用示波器同時監測槽路部分J3介面電壓以及PLL板GDT2或GDT1介面電壓,緩慢調節W2,使電流波形(正弦波)稍微落後於驅動電壓波形,此時全橋負載呈弱感性,並進入ZVS狀態。
6. 工件加熱測試,上述步驟均成功後,即可開始加熱工件。先放入工件,用萬用表電流檔監測高壓電流。緩慢提升自耦調壓器輸出電壓,可以看到工件開始發熱,應保證220VAC高壓下,電流小於15A。這時功率達到2500W。當加熱體積較大的工件時,因為等效阻抗大,須將槽路部分S1切換至下方觸點。
至此,整個感應加熱電路調試完畢。開始感受高溫體驗吧。
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Ⅸ 如何利用NE555 做DC-DC降壓電路
還是用專門的開關電源晶元如3842,電路簡單點的用LM2576,兩個電解電容、一個肖特基二極體兩個電阻一個電感就可以了。比555電路方便好使。開關電源效率高但輸出紋波大。