Wie kann ich die Verstärkersektion des Netzteils von Tuxgraphic debuggen?

Ich habe diese Schaltung gebaut: http://www.tuxgraphics.org/common/images2/article379/powersupply.gif

Hier ist eine Nahaufnahme der Verstärkersektion, die ich gebaut habe:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Und in der Anleitung hier http://www.tuxgraphics.org/electronics/200506/article379.shtml schlägt Guido eine Testroutine vor:

  • Test1: Schließen Sie eine Stromversorgung (mindestens 15 V) an den Stromeingang der Schaltung an und prüfen Sie, ob Sie 5 V DC hinter dem Spannungsregler erhalten.

  • Test2: Messen Sie die Ausgangsspannung. Es sollte 0V sein.

  • Test3: Pin 7 und Pin 26 am Mikrocontroller mit einem Draht verbinden (kein Mikrocontroller in der Buchse). Sie sollten am Ausgang ein paar Volt weniger als am DC-Eingang verwenden. Entfernen Sie den Draht und der Ausgang sollte auf Null zurückgehen. Achten Sie darauf, keinen Kurzschluss am Ausgang zu verursachen.

Ich stecke bei Test3 fest. Ich erhalte einen 0-Volt-Ausgang, wenn ich Pin 7 (Vcc) mit Pin 26 (Ende des DAC-Ausgangs) verbinde. Ich habe alle Transistoren vierfach überprüft und ihre Pinbelegung und Ausrichtung angepasst. Ich habe versucht, ein paar von ihnen zu ersetzen, falls das das Problem ist. Jetzt versuche ich jedoch, ein wenig Theorie zu verstehen, um zu verstehen, wie man es mit einem Multimeter debuggt. Welche Spannungsabfälle könnte ich messen, um herauszufinden, wo das Problem liegt? Ich kann wahrscheinlich Zugang zu einem Oszilloskop bekommen, das helfen würde, aber ich habe es mit festen Gleichspannungen zu tun, also würde ich denken, dass ein Multimeter ausreichen würde.

Ich wäre SEHR stark versucht, die Ausgangsstufe zu zerstören und etwas "Gut Definierteres" zu verwenden. Das ist ein fieser Spannungsverstärker, der sich auf Q3 als eine Art Komparator verlässt und dann Q2 & Q1 Vbe auf Vout abfällt. Es wäre unter Last hängend und unabhängig von der DAC-Einstellung ungenau. Und er hätte PWM anstelle des DAC verwenden und etwa 18 Widerstände sparen können, ABER das ist erträglich. Das Hinzufügen eines billigen Quad-Opamps würde ein viel schöneres Design ermöglichen.
Ryan – Ich habe Ihrer Frage einen kurzen einleitenden Absatz hinzugefügt. Das verwandelt es von einer Frage "wie repariere ich meine Schaltung" in eine Frage wie entwerfe ich eine Schaltung, die ... ". Einige Leute hier denken, dass solche Dinge wichtig sind. Es ist am besten, sie zu beruhigen. Als was ich pt ist In der Tat, was Sie wissen möchten und was Sie vielleicht tun möchten, wenn es einfach ist. Ich hoffe, der Zusatz ist in Ordnung.
Hier behandelte Gestaltung der Versorgung . Er diskutiert die Verwendung von PWM, hat jedoch eine falsche Vorstellung von der Art des Filters, den Sie benötigen, um eine angemessene Glätte zu erzielen. Mit 2 Operationsverstärkerstufen (oder zwei Emitterfolgertransistoren, wenn die DC-Offset-Genauigkeit kein Problem ist (was hier der Fall ist)!) können Sie mit angemessener Leichtigkeit ein 5-poliges Bessel-Tiefpassfilter implementieren, das bei akzeptablen PWM-Frequenzen völlig gut genug funktioniert. Anonym.

Antworten (1)

Leider kein schönes Design.

Wird OK funktionieren, aber einfach viel besser zu machen.
Vout ist ~~~= kx V_DAC - ~~~= 1,2 V

Testen:

Stellen Sie sicher, dass die Polarität aller Transistoren in Ordnung ist

  • 1 x PNP (BC557) sollte testen, als ob eine leitende Diode von Kollektor zur Basis und von Emitter zur Basis und hoher Widerstand in Sperrrichtung vorhanden wäre.

  • 3 x NPN (BC547, BD245B, BD137) testet, als ob eine Diode von der Basis zum Kollektor und von der Basis zum Emitter und ein hoher Widerstand in entgegengesetzter Richtung vorhanden wäre.

Dann:

Stellen Sie VHV auf 15 V ein, ABER Sie benötigen wirklich 6 x Vin bei VCC, um richtig zu testen. Siehe unten. Sein letzter Schritt ist falsch.
Verbinden Sie Vcc usw. mit Pin 26. Nennen Sie dies Vin.
Besser, wenn Vin im Bereich von 1 V bis 2 V liegt - siehe unten.

Vpin26 = Vin
R25 rhs ~= Vin, da der DAC keine Last hat - normalerweise sieht es so aus, als würde 2R stromaufwärts schauen. Mit up out wird entladen.

Q3 Basis = Vin. (Draht)
Q3-Emitter = Q3base - ~ = 0,6.

Q4 e = Vhv
Q4C = 5,7 x Q3 e aufgrund der Verstärkerwirkung.
Also für Vcc = 5 V, Q3e = ~~ 4,4 V
und Q4C = 4,4 x 5,7 = 25 V.

Sie wollen also < Vcc bei Vin.

Stellen Sie Vin so ein, dass Q3B = sagen wir 1 V bis 2 V.
Dann Q4C ~= 6-12V und Vout etwa 1,2V weniger.

Probieren Sie das aus und melden Sie sich, dann können wir weitermachen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Nur als Anhaltspunkt:

Dieses hochwertige 2:15 AM Antipodean Forrest Mims Doppelgänger-CCT zeigt das Grundprinzip der Verwendung eines Operationsverstärkers. Vout wird nun direkt von R1 R2 abgetastet und mit V_DAC verglichen. Die Ausgabe wird ein festes Vielfaches von VDAC und „steif“ sein – sie wird unter Last nicht so im Winde wiegen wie bisher.

Es gibt bessere Möglichkeiten, eine Ausgangsstufe anzusteuern, aber das kann später kommen, falls gewünscht. Derzeit kann der Ausgang nicht innerhalb von etwa 2 V von Vhv kommen.

In den meisten Fällen könnte PWM anstelle des DAC verwendet werden (1 Pin auf uP). Ein 2-Operationsverstärker-Stufenfilter würde dazu beitragen, dass er sich schneller einpendelt als sonst - der gezeigte LM358 hat 2 x Operationsverstärkerabschnitte und sein Begleiter LM324 hat 4. Mir ist klar, dass Sie wahrscheinlich eine Platine dafür haben, sodass größere Änderungen nicht attraktiv sind.

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Wow, danke. Werde das jetzt mal ausprobieren. Neugierig, was Ihre Meinung zu einem besseren Design wäre. Ein Operationsverstärker? Ich bin total offen dafür, einen hineinzuwerfen, könnten Sie einen Teil vorschlagen? (In der Zwischenzeit werde ich versuchen, das zum Laufen zu bringen)
Vcc: 23,4 V Vin: 5,01 V R25 rhs (Q3 Basis zu Masse): 1,478 V Q3 Emitter: 0,806 V Q4 ist PNP rückwärts: Q4 Emitter (Q2 Basis zu Masse): 0,8 V Q4 Kollektor: 23,4 V = Vcc
Also sieht es so aus, als ob mein Problem bei Q4 liegt? Pin 1, den Sie im Schaltplan mit V x 5 markiert haben, ist eigentlich der Kollektor, richtig?
Sind BD137 und BD245 keine NPN-Transistoren?
@Ryan Sie können ein NPN NICHT umkehren und als PNP verwenden oder umgekehrt. (Diese Aussage ist nicht ganz 100% wahr, aber sie trifft hier zu 101% zu. Q4 MUSS PNP sein. Sein = Mitter MUSS an Vhv (23,5 V) gehen. Sein Kollektor muss an Q2 Basis gehen.
Hoppla - aktualisierte NPN/PNP-Testkommentare :-).
Ich verwende kein umgekehrtes NPN, ich verwende ein PNP, dessen Emitter an Vcc gebunden ist. Habe ich es rückwärts? Richtig, also nach Ihrem Kommentar ist es richtig.
Ihre Q3-Basis klingt zu leise. Wenn Sie die Kette von Rs zurückblicken, sehen Sie 10 x 4k7 = 47k und Pin 26 fährt durch 10k, also sagen wir 10/57k = unter 20% Abfall. Also ~ = 4,1 V auf Q3-Basis.
Ich habe gerade alle Transistoren als Dioden getestet und sie scheinen in Ordnung zu sein, obwohl ich überrascht war, dass der PNP-Transistor bei etwa 1,5 V leitete, während der andere bei 0,5-0,8 V lag. Jedenfalls bin ich jetzt im Chat.
Das Problem war ein toter Transistor bei Q4 des ursprünglichen Schaltplans. Wir haben dies festgestellt, indem wir Vbe von Q4 gemessen haben und es war viel größer als 0,6 V
Wie kann ich die Verstärkersektion des Netzteils von Tuxgraphic debuggen?
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