‍固特超声波清洗机之如何读懂他激式电路

日期: 2017-07-21
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发布日期: 2017-07-21
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 如何读懂他激式电路?什么样的文章才会对公司和他人有用呢?基于这两个问题点及公司对他激式电路技术应用层面的局限,固特超声针对如何理解他激式电路给大家做一些简要的原理分析。(此文章基于SG3525芯片进行解说)

固特超声波清洗机

【SG3525主体功能描术】

一、SG3525控制功能作用

1、 给逆变器的电子开关提供控制信号

2、 对电流反馈信号进行放大处理,并根据反馈,给定信号调节电子开关控制信号的脉宽(这个作用可应用功率恒定,功率调节)。

3、 对保护信号作出反应,关闭控制信号,(这就是我们俗称的过流保护,过热保护).

 

 固特超声波清洗机

【集成脉宽调制器】

一、 脉宽调节器的的基本工作原理

脉宽调节器的基本工作原理:用一个电压比较器,在正输入端输入一个三角波,在负输入端输入一直流电平,比较后输出一路方波信号,并且改变负输入端直流电平的大小,即可改变方波信号的脉宽(如图所示)

 

‍固特超声波清洗机之如何读懂他激式电路 

二、SG3525集成脉宽调制器的工作原理

   1、CW3525集成脉宽调节器的外部引脚配置

  

‍固特超声波清洗机之如何读懂他激式电路 

 

  2、CW3525集成脉宽调节器的内部结构框图:

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 3、各引脚功能:

1、2脚:为误差放大器正反向输入端,因为3525内部误差放大器的性能不好,所以在控制模块中没有使用。

3脚:为同步时钟控制输入端,

4脚:为振荡输出端;

5、6脚:为振荡器Ct、Rt接入端,f=1/Ct(0.7Rt+3Rd)

7脚:为Ct放电端,改变Rd就可以改变死区时间

8脚:慢起动,当8脚电压从0V - 5V时,脉宽则从零到最大。

9脚:补偿(反馈输入)端,9脚的电压决定了输出脉宽的大小。

10脚:关闭端,当10脚的电平超过1V,脉宽关闭。

11、14脚:脉冲输出端,输出了相位相反的两路脉冲。

12、15脚:为芯片接地和供电端

13脚:输出信号供电端。

16脚:输出+5V基准电压。

 

固特超声波清洗机

【驱动信号分析】

一、 驱动信号的输出转换控制电路

 SG3525能输出两个相位相错开的脉冲信号(幅值为12V),但它仍然不能满足全桥逆变所需要的四路不共地的驱动信号要求,要经过转换放大,电路原理图下:

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如图:由11、14脚输出脉冲分别加到三极管Q1、Q2和Q3、Q4基极,当11脚脉冲为高电平时,Q1导通、Q2截止、12V电流电压加到稳压管正端。而电容C1经过24V直流充电后,由于稳压管的作用无法放电,而形成15V的电压,它与12V电压串联,在A点得到27V的高电平输出,而B点仍然保持约12V的电压。当输出为低电平时,Q1 截止,Q2 导通,此时A点的电平为15V,而B点被拉低,输出电平为0V。

C点在14脚输出高电平的时候,输出了27V,14脚为低电平时输出15V,而D点则分别为12V和0V。其波形如图:

 

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二、 反馈与给定电路

1、 作用:

 给定:是指所设定所需要的输出电流,以满足焊接的工艺需求。

给定可通过外接电位器调节反馈:即是对输出的电流信号进行采样,并与设定值进行比较,并通过脉宽调制器的输出脉宽对逆变器开关管的导通时间加以控制,保证输出电流的稳定。

2、 反馈与给定控制电路工作原理:

反馈与给定控制电路原理图:

‍固特超声波清洗机之如何读懂他激式电路

 

 如图:反馈信号由分流器取一个负电压信号,由2脚输入,与给定信号叠加后输入运算放大器反相输入端,由于运算放大器的开环特性,要求正负输入端“互需”,给定信号叠加后,信号幅度接近于零,但不是零,反馈的负信号一定占优势。此优势被运算放大器放大后,加到三极管基极,此三极管组成的是一倍的反向放大器。另假设三极管截止时,SG3525的9脚通过1K电阻接于16脚的5V基准电压,此时11、14脚输出脉冲为满宽。当9脚电位被三极管拉低时,11、14脚输出脉冲开始收窄。从以上的叙述可以看出:

(1) 当输出电流为零(空载),只有给定信号时:

3140的2脚高6脚低,8050截止,3525的9脚高,11、14脚输出脉冲为满宽

(2) 当输出电流的反馈信号与给定信号一定时:

3140的2脚负电平6脚正电平,8050处于放大状态,3525的9脚下降低于5V,此时11、14脚输出脉冲相应的脉宽

(3) 当给定不变,而输出电流因负载变化而改变时:

当电流突然变大时,由于反馈是负信号,反馈信号将相对变得更低,则3140的2脚更负6脚正电平上升,由于8050反向放,3525的9脚下降, 11、14脚输出脉冲脉宽收窄,电流回到原来状态,达到稳流的目的。

 

实际上超声波工作时功率并不是恒定不变的,他会随着负载的变化而变化,如功率瞬间突变就会导致功率管损坏,因此在实际电路中,利用一个有限制的电压跟随器来反馈输出电压,而电压跟随器的输出作为给定电位器的电来源。当电流突变变大时,给定一个电压信号,使输出脉宽信号变窄反之变宽,这样达到恒定功率的作用。      

如下图所示:

 ‍固特超声波清洗机之如何读懂他激式电路

  固特超声波清洗机之

【慢起动与保护控制电路】

一、慢起动与保护控制电路的作用

1、慢起动:

如开机瞬间,SG3525输出的是满宽波形,则会使变压器饱和产生过流,为避免变压器饱和,要求开机时, SG3525输出的波形要慢慢展宽,称为慢起动。

2、保护控制:

当焊接电源内部出现了辅助电源24V欠压、过热、过压、过流或器件损坏时,要及时关闭控制脉冲,保护焊接电源。

二、慢起动与保护控制电路工作原理:

SG3525集成脉宽调治器的8脚内部接有50微安的恒流源,在8脚电平低于5V时,会限制芯片输出波形的宽度,当8脚电平低于1V时,将关闭控制脉冲,因此SG3525集成脉宽调治器的8脚可以用来连接起动与保护控制电路,如图所示:

‍固特超声波清洗机之如何读懂他激式电路

1、 刚开机时,SG3525的8脚恒流源通过电阻R2给电容C11充电,8脚电位逐渐升高,控制脉冲逐渐展开,实现慢起动。

2、 三极管Q7导通将会拉低SG3525的8脚电位,使控制脉冲关闭。但正常情况下,由于三极管Q6的导通将Q7的基极拉低,Q7处于截止状态。

3、 如果24V欠压,通过R10、D3、R5、R28的分压,使Q6的基极电压低于0.6V,Q6截止,Q7导通,3525的8脚拉低,脉冲关闭。

4、 控制模块的第7脚被接地,同样也会使Q6截止,Q7导通,3525的8脚拉低,脉冲关闭。但一旦解除接地,将自动恢复。

5、 如控制模块第6脚被触发,会使可控硅导通,同样也会使Q6截止,Q7导通,3525的8脚拉低,脉冲关闭。但不能自动恢复。需关机24V消失后,再重新开机才能恢复。

 

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