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  • 本文主要为交流110v转直流12V/8A开关电源电路图,希望对你的学习有所帮助。
  • 交流220v转直流24v(电容降压法)

    万次阅读 2018-11-23 08:20:53
    交流220v转直流24v(电容降压法) 删除线格式 标题

    交流220v转直流24v(电容降压法)


    电容降压法是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗和交流电路欧姆定律来限制最大工作电流。


    例如:交流电压220v,工频50Hz,电容1μF;
    电容产生的容抗:Rc=1/2πfc=3180
    电流:I=U/Rc=70;
    如果电容为理想的电容,电容上则不会产生功耗,流过其的电流为虚电流,因此产生的功耗取决于后面的电路。


    交流220v转直流24v(电容降压法)第一种:

    电路图:在这里插入图片描述
    C1为降压电容;
    R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻(防止断电后电容上存电电击伤人,一般取820K-1M左右);
    D2为半波整流二极管;
    D1在市电的负半周时给C1提供放电回路;
    D3为稳压二极管;
    C2是滤波电容(100u足够了,因为这种电路不会有很大的电流)。

    示波器测试输出电压:
    在这里插入图片描述


    交流220v转直流24v(电容降压法)第二种:

    电路图:
    在这里插入图片描述C1为降压电容;
    R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻(防止断电后电容上存电电击伤人,一般取820K-1M左右);
    D1为稳压二极管;
    D2为半波整流二极管;
    C2是滤波电容(100u足够了,因为这种电路不会有很大的电流)。

    示波器测试输出电压:
    在这里插入图片描述


    交流220v转直流24v(电容降压法)第三种:

    电路图:
    在这里插入图片描述
    C1为降压电容;
    R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻(防止断电后电容上存电电击伤人,一般取820K-1M左右);
    D1~D4为半波整流二极管(形成桥式整流电路);
    D5为稳压二极管;
    C2是滤波电容(100u足够了,因为这种电路不会有很大的电流)。

    示波器测试输出电压:
    在这里插入图片描述


    分析:

    1. 电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量;
    2. C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大;
    3. 通过降压电容向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic;
    4. 当负载电流Io小于C1的充放电电流Ic时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁;
    5. 为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压;
    6. 泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷;
    7. 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。
    8. 在实际应用时,常常采用的是第二种电路,当需要向负载提供较大的电流时,可采用第三种的桥式整流电路。
    9. 最后,输出的电压取决于稳压二极管。

    采用电容降压时应注意以下几点:

    1. 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率;
    2. 限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容,而且电容的耐压须在400V以上,最理想的电容为铁壳油浸电容;
    3. 电容降压不能用于大功率条件,因为不安全;
    4. 电容降压不适合动态负载条件;
    5. 电容降压不适合容性和感性负载;
    6. 当需要直流工作时,尽量采用半波整流,不建议采用桥式整流,而且要满足恒定负载的条件;
    7. 电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电。
    展开全文
  • 交流220v转直流24v(LM7824CT)

    千次阅读 2018-11-23 16:13:10
    交流220v转直流24v(LM7824CT): 电路图: T1为变压器,用于降压; D1~D4为整流二极管,形成整流桥; C1、C2分别为输入和输出端的滤波电容; U1(LM7824CT)为三端集成稳压器,输出电压24V。 示波器显示: 增强...

    交流220v转直流24v(LM7824CT):

    电路图:
    在这里插入图片描述
    T1为变压器,用于降压;
    D1~D4为整流二极管,形成整流桥;
    C1、C2分别为输入和输出端的滤波电容;
    U1(LM7824CT)为三端集成稳压器,输出电压24V。

    示波器显示:
    在这里插入图片描述


    增强型电路图:
    在这里插入图片描述
    示波器显示:
    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 直流电机驱动芯片

    万次阅读 多人点赞 2019-02-17 22:55:34
    由于单片机属于信息类电路,带...大家有其他的方案也欢迎交流芯片种类BTN7960/BTN7971A4950TBS1260MOS桥 BTN7960/BTN7971 这个芯片是我最开始做智能车的时候使用的芯片,相当耐用,一般不会有什么问题。但是无...

    由于单片机属于信息类电路,带负载能力极差,不可能直接用来控制电机的运动。因此电机的驱动就显得尤为重要。本文汇总了自己用过的几个电机驱动芯片及其注意事项等等,以后有机会还会继续修正增加等。大家有其他的方案也欢迎交流。

    驱动原理

    直流电机驱动多种多样,但是驱动原理却是恒定不变的。电机速度的调控总的来说有三种:弱磁升速,调压调速和串电阻调速。而降压调速兼顾平滑无级调速和调压范围广的优点使之称为小型直流电机中最为常用的速度调控方式。而H桥电路作为一个天才般的发明,可以使得电机既得到正向电流也可以得到反向电流。H桥电路
    H桥电路的设计完美的解决了电机的四象限运动,让电流可以正向流动也可以反向流动。前面我们说了小型直流电机最好调速方式是调压调速,那么进行调压的技术就是脉宽调制技术,又称为PWM技术。PWM技术让峰值允许的情况下直流调压称为可能,借助现在性能良好的控制全控原件,PWM技术正发挥着越来越重大的作用。PWM调制原理

    BTN7960/BTN7971

    这个芯片是我们最开始做智能车的时候使用的芯片,相当耐用,一般不会有什么问题。但是无奈单片价格不太友好,不太建议使用。但是如果对芯片性能要求不高的话,这个芯片也是一个不错的选择。
    BTN7971是BTN7960的升级版,性能相对而言更加稳定,但是功能和驱动方式等等没有任何区别,你可以直接拿BTN7971的芯片放到BTN7960的板子上面,完全不会有任何问题。更不友好的是:BTN7971是一个半桥型驱动芯片,驱动一个电机需要两个BTN及相应的外置芯片。
    驱动原理
    该芯片的应用也较为简单,使用起来没有太多的要求,大家按照电路图进行连接即可使用。在这里插入图片描述
    因为BTN7971是一个半桥驱动,所以驱动一个电机就需要一个两块BTN进行驱动,并且加上相应的电阻和滤波电容(图上没有,数据手册上面有,但实际测试不适用也没有太大影响。高频情况下)相关原件就有数十个。

    BTN7971数据手册

    A4950

    A4950可以属于单芯片内部集成MOS全桥电路,因此可以使用一个芯片控制电机的正反转,相对于BTN7971的半桥电路要稳定好多。价格上也相对而言较低,可以接受。
    A4950应用电路
    A4950体积较小,因此工作时会有较多的热量产生,因此需要在设置PCB的时候注意在芯片下方留一定数量的通孔用来散热。芯片上部的散热片如果有可能的话建议贴上去,但是不贴似乎也不会有太大影响。
    A4950散热孔
    A4950的应用电路就相对而言较为简单,但是有一个比较特备的要求就是需要一个R250功率电阻,用来释放多余的功率成分。应用电路上图已经标识,不再单独画出来了。
    A4950数据手册

    TB6612

    TB6612是一个双 电机驱动,一个电机可以同时控制两个电机,但是相对而言性能不够优秀,现在有渐渐被淘汰的趋势,建议使用A4950代替TB6612二者使用元件数目几乎一致,但A4950各方面性能都稍稍好一点。
    TB6612应用电路
    应用电路可以依靠上面的原理图进行来制作,外部连接器件较少,也没有额外的其他要求,使用起来比较简便。
    TB6612数据手册

    IR2101

    IR2101并不是一个电机驱动芯片,只能算是一个全桥控制器,但是相对于其他芯片而言,也算是另一种驱动方式吧
    IR2101驱动电路原理
    IR2101属于自行利用MOS管搭建H桥电路,因此使用起来所需要的单独原件较多,但是性能相对而言更好,带负载能力也稍强,驱动电流较大的电机的时候自行搭建H桥较好。注意,下图只是半桥驱动电路,如果要驱动电机需要构成全桥驱动,还需要这样相同的电路才能构成驱动电路。应用电路
    IR2101数据手册

    L298N

    这个是一个比较常用的电机驱动芯片,这个芯片是我们老师推荐我们使用的,因此我觉得可能是一个比较经典的应用,使用起来也的确有点复杂,不如前面的那些电路应用简单。所以也不太推荐使用。基本的原理图应用如下:
    L298N应用电路
    L298N应用电路,L298N应用方法
    应用电路
    L298N数据手册

    展开全文
  •  某产品的供电电源是交流24V,产品内部核心的控制电路的为低压供电,有直流5V,3.3V,3.8V等电压,需要设计一个开关电源,实现24V交流转换成直流,再通过开关电源芯片转换成5V。 2、开关电源的设计  根据以上...

    1、项目背景

         某产品的供电电源是交流24V,产品内部核心的控制电路的为低压供电,有直流5V,3.3V,3.8V等电压,需要设计一个开关电源,实现24V交流转换成直流,再通过开关电源芯片转换成5V。

    2、开关电源的设计

        根据以上需求,开关电源电路由整流电路,滤波电路,DC-DC电路组成。整流电路把24V交流电转换成脉冲的直流电,滤波电路把脉冲的直流电过滤过平滑的直流电,DC-DC电路把直流电变换成5V直流,供给控制电路使用。整流滤波电路选用集成式的整流桥和滤波电容组成。DC-DC电路选用TI公司的LMR14030芯片,最高输入电压40V,输出电流为3.5A,电源软启动时间为2ms

    。根据TI的电源设计工具提供的外围电路参数,设计出如下电路图:

          这个电源电路经过测试,多次上电后出现LMR14030芯片在上电时烧坏的情况。根据情况初步分析应该是上电时的浪涌电流过大导致的芯片烧坏的情况。

           这里插播一下,开关电源浪涌电流产生的原理。开机上电的瞬间,电容C21的电压不能突变,因此会产生一个很大的充电电流。根据一阶电路零状态响应模块所建立的一阶线性非齐次方程可以求出其电流初始值相当于把滤波电路短路而得到的电流值。这个电流就是我们常说的输入浪涌电流,它是在对滤波电容进行初始充电时产生的,其大小取决于启动上电时输入电压的幅值以及由桥式整流器和电解电容所形成的回路的总电路。

            本电路是输入的交流24V,整个电网内阻(含整流桥和滤波电容)Rs=1欧姆,若正好在电源输入波形达到90度相位时上电开机,那么开机瞬间浪涌电流的峰值将达到I = 24*1.414 /1 = 33.9A。这个浪涌电流虽然时间很短,如果不加以抑制,会减短输入电容和整流桥的寿命。浪涌电流对电容充电完成后会产生一个浪涌尖峰电压,这个电压过高会对后级的DC-DC芯片产生损坏。交流24V电源的实际测试的峰值电压为38.4V,整流后的电压为35V,下面展示上电时实际测试到电容C21正极的浪涌尖峰电压。

        可以看到C21的上电时最大电压达到了42V,LMR14030芯片最大输入电压为40V,证明了上电浪涌电压导致芯片损坏了。

    3、浪涌电流的抑制和DC-DC芯片的保护方案

           这个电路的主要问题是LMR14030芯片烧坏,烧坏的原因是上电时的过压导致了,最简单的解决办法换一个高输入的电压的芯片LMR16030,这个芯片的最高输入电压为60V。本电路计划还是采用LMR14030芯片,从抑制浪涌电流上入手处理。上面的原原理图中LMR14030具有软启动功能,软启动能抑制浪涌电压对芯片的影响,设计的软启动电容为C25 10nF,启动时间为2ms,前端滤波电容的浪涌电压持续时间有2ms,所以LMR14030的软件启动时间不合理,修改C25为22nF,软启动时间为5ms,避开了滤波电容的浪涌电压。经过多次测试LMR14030芯片并没有出现上电烧坏的情况。

           修改LMR14030的软启动时间有保护芯片烧坏的效果,但是由前端滤波电容还是会有一定机率出现高于40V的高压,为了整个电路可靠工作,增加对上电浪涌电流的抑制,减少滤波电容的充电电流进而减少了出现的浪涌电压,可以在整流桥前端串联接入NTC电阻 NTC10D-13 解决,本电路受空间的限制采用10欧姆电阻代替NTC。下面是实际测试到滤波电容的电压(黄色曲线)和LMR14030输出的5V电压(蓝色曲线)。

          从上面的测试可以看出,增加了NTC电阻减少了浪涌电流,延长了充电时间,上电时滤波电容的最高电压大大降低,只有32.8V,达到真正保护DC-DC芯片的目的。

     

     

     

     

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