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采用UC3842来实现低频电磁驱动

作者:时间:2010-12-14来源:网络收藏

关于电压反馈取样和电流反馈取样

对于误差放大器来说,电压反馈和电流反馈也没有多大区别,电流取样处理以后也是电压信号,只是这个电压与目标参数的平均电流有着线性关系。

参照电压反馈的基本电路,将0~5V代表0~30A的电流反馈信号接入误差放大器,电路如图6。

 

该电路是固定输出模式,无法输出连续可调。

关于输出连续可调的反馈电路

如何用UC8342从0(V或A)开始的输出连续可调。

电压反馈和电流反馈是一样的道理。用大家熟悉的电压取样反馈说话,一般情况,输出电压Vout经过分压产生一个反馈电压Vf,分压系数是kvf,然后用Vf与一个基准参考电压进行比较和放大,产生误差信号电压,用它来修正和控制占空比。

没有光耦的电路,基准电压就是E.A正端输入的2.5V,放大器就是E.A;有光耦的电路,基准电压是光耦发光管下面的TL431的内参电压,担任放大器工作的是TL431。

分析以后知道,正常反馈控制的状态下,输出电压和基准参考电压呈线性关系,即Vout=Vf/ kvf,如果改变基准参考电压,输出电压就会改变,如果基准电压可调整范围是从0开始,那么输出电压也将会从0开始可调整。(这里仅考虑控制电路部分)

回过头来看3842,没有光耦的电路,要输出连续可调,只要按图7电路,断掉误差放大器正端输入与内部2.5V之间的连线,在外部接一个电位器,参考电压就可以从0起调了。道理简单,我们却无法实现。

         

用改变基准参考电压的方式实现输出连续可调,这是一种方法,朋友们可能还有其它的方法,不妨说出来让大家学习一下。

片外误差放大器

3842的基准参考电压放到芯片里了,只有忍痛割爱,放弃这个片内E.A,再搭一个和这个相同的片外E.A,电路如图8所示。

          

运放后面加了一个三极管,造一个集电极开路,因为这个三极管相当于一个反相器,所以运放的正负输入端换了个位置。

基准参考电压来自3842的P8-Vref,经电位器调节改变,调节范围是0~2.5V,这样受控的输出电压或电流就可以连续调节了。图中的参数是我这个电路的,PWM选择2KHz,这里的C1R5时间参数是330Hz,不知道合适不?

基于电流斜坡法实时监测负载电感(方案征求意见)

在第14贴的设计要求6-(3)中,要在电感负载的同时,实时测量和显示负载的电感值。这个要求不是用户提的,是自己“找事”,电感监测可以帮助操作者了解设备的运转状况以防患于未然。如果能做到,匝间短路报警及保护也就实现了。

突发其想,我把考虑的想法给大家说一说,能否实现,可能还要看试验,但如果从原理上都过不去,希望各位老师及时提醒,以便我及时收手,以免耽误时间。

          

我所想到的在线测量电感的原理是这样的:

电感的定义来自一种现象,当流过电感的电流发生变化时,电感的两端就出现电压,这个电压和电流的变化速率成正比,正比系数就被定义成了电感,如图中的公式。

在本电路中,开关管开通的时间里,电感两端电压是电源电压U,串联流经电感、开关管、电流检测电阻Rs的电流IR一直在上升,上升的快慢与电源电压U和电感L有关,图中上坡斜线的坡度k(斜率)是U和L的比值。从这个关系上看,电源电压越高,坡度越大;而电感越大,斜线的坡度就越小。换个角度看,电感L的数值为U/k,电感与坡度成反比,比例系数是电源电压,在一个具体电路中可以看成是常量。

关系有了,其实坡度的信息也已经有了。电流IR已经通过Rs及放大器处理得到了,就是给到3842芯片P3-Isen的信号,最大幅值是1.0V。那么下面的问题是,如何把混在取样电流信号里的坡度提取出来,如何换算成电感的数值。

另一个问题,这个坡度信息并非一直在电流IR(即Isen)中,只有在开关管打开的ton时段内才有效,就是说信息不连续。如果用单片机的话,可以先采样后用程序分析计算,可能比较简单,可自己不懂单片机,还想用最简单的硬件手段来实现。

想到以前做过的同步整流电路,这里可以借鉴。大致的想法是这样的:

1、将取样电压Isen滤波,尽量去除和压制尖峰和振铃;

2、同步信号Vsyn取自3842的P6-OUT管脚,对上升沿进行适当的延迟,使后面取样躲开开关管刚刚打开时的不稳定和杂散信号;

3、对Isen进行微分;

4、用同步信号Vsyn控制模拟开关的通断,ton时开,toff时断。模拟开关前面的信号来自微分器的输出,后面加取样RC,时间参数设置成远低于开关频率fpwm;

5、对得到的斜度k的电压进行低通滤波和放大。

这样得到的是Isen在ton时段内的电流上升速率,电感和它成反比,如果用指针式电感表显示,就象指针表显示电阻一样,那么工作到此就结束了。


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