怎样制作5v脉冲信号

怎样制作5v脉冲信号
09-11-07  匿名提问 发布
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    qlphgfwxr

    一.电机调速模块. 我们的设计思路是先产生占空比可调的方波(方法有多种,一是用555构成多谐振荡器.二可以利用单片机产生PWM方波)+4功率器件构成的H桥电路,用以驱动直流电机转动.当然还许多驱动方案,比如三极管-电阻作栅极驱动\低压驱动电路的简易栅极驱动,还有可以直接用个MCU产生PWM外加一个MOS管驱动也可以.  1.1直流电机驱动电路的设计目标    在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 2.  性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 考虑到以上的因素我们采用555多谐振荡器产生占空比可调的方波+4功率器件构成的H桥来驱动直流电机.电路图如下:
    1.2、电机调速模块的电路图功能分析 555通过可调电阻可以实现占空比可调的方波,即组成占空比可调的多谐振荡器。  多谐振荡器实现占空比可调的方波的功能分析: 电源接通瞬间,电容C2上的初始电压为0,施密特触发器输出电压为U为高电平,与此同时由于集电极开路输出端(7脚)对地断开,电源通过R5、R7开始对电容C充电,电路进入暂稳态I状态。此后电路按下列四个阶段周而复始地循环,产生周期性的输出脉冲。 (1)         暂稳态I阶段,VCC通过R5。R7向电容C充电,电容C的电压Uc按指数上升,在UC高于2/3VCC之前,定时器暂时维持‘1’的状态,输出为高电位。 (2)         翻转I阶段,电容C继续充电,当Uc高于2/3VCC后,定时器翻转为‘0’的状态,输出为低电位。此时,集电极开路输出端(7脚)由对地断开变为导通。 (3)         暂稳态II阶段,电容C开始经历R7、R6对地(7脚)放电,Uc按照指数下降,在Uc低于1/3VCC之前,定时器依然维持‘0’的状态。输出为低电位。 (4)         翻转II阶段,电容C继续放电,当Uc低于1/3VCC后,定时器翻转为‘1’状态,输出为高电位。此时,集电极开路输出端(7脚)由对地导通变为对地断开。此后,振荡器又回复到暂稳态I状态。 (5)         可以通过调节R6的大小来调节定时器输出方波的占空比。   Uln2003芯片是16脚七路电机驱动芯片,这块芯片在这里可以看作是七非门芯片,作用是保证10脚和14脚的输出SINGLE1和SINGLE2的输出为一高一低。芯片中的二极管起到分流的作用。电路图的右部分的作用是通过调节电机的正转与反转来调节电机的转速,当SINGLE1为高 SINGLE2为低时,三极管Q2,Q3,Q5导通,Q1,Q4,Q6截止,电机1端通过Q5接地,Vcc通过Q2直接押在电机2端,此时电机2端电位高于1端,电机反转;当SINGLE1为低SINGLE2为高时,电机正转。当某一时刻占空比大于50%时,电机呈现正转加速或是反转减速状态;某一时刻占空比小于50%时,电机呈现正转减速或是反转加速状态。电机就是通过矩形波占空比的不同来调节转速的,电机呈现出来的转速是平均速度。
    二.电机测速模块电路以及功能分析  我们的设计思路是利用光电隔离器件以及BCD计数器实现直流电机测速模块电路.利用电机转动时带动纸片遮挡光耦,使其发光二极管发出的红外光被其中的光敏三极管所接收,通过BCD计数器最后将在单位时间内转动的转数给显示出来.
    电路图如下:
    1.3、电机测速模块整个电路以及其他功能分析 1.3.1芯片功能分析 CD40192: 可预置BCD加/减计数器(双时钟) NSC\TI///J1J2J3J4是可以预设数字的输入,Q1Q2Q3Q4是加减计数的输出。C0是进位端接高位的UP(加计数器)。BO是借位端图上不接,为空脚。ENABLE是使能端。VSS接地,VCC接电源。DOWN是减计数器。

    CD4511 BCD锁存、7段译码,驱动器: //A、B、C、D分别接BCD加减计数器的输出端,锁存数字。再7段译码将其输出到数码管。 CD40106 六施密特触发器:  NSC\TI //输入信号为A,输出信号为A反,对输入的脉冲进行整形并取反,使高位计数器的加计数能够计数。 1.4、接受板子整个电路图功能分析  光电耦合器OPTOISO1,当其接受到光信号,LED放光,三极管饱和导通,晶体管Q1导通,因为电阻R3 为47K,大部分的电压分压在电阻上了,A为低电平。若没有接受到光的话,A为一高点平,这样在A端形成了一个负脉冲,再经过CD40106 六施密特触发器对脉冲进行整形并且取反,得到A的非为一正脉冲(指的是没有光的时候为低电平,有光信号的时候为高电平)。 经过六施密特触发器的脉冲信号再接到CD40192的UP端使BCD计数器件1为加计数器。又两个CD40192ENABLE是使能端一起接在enable信号上。 REST信号也相连一起通过按键S1接VCC高电平/通过R9 10K接地。这样只要按S1就可以实现REST重置清零。不按S1的就照常计数。 Enable使能信号的产生:是通过按键S1和555芯片以及相应的RC电路,实现一定时间的延时,也就是意味着一按S1,在定时T(由RC值确定)的时间内,计数器在计数,将光电耦合器接受到的恒定脉冲个人给计数,定时时间到的话就停止.这样的话可以将电机的速度给测出来.定时时间为0.5S~1.0S. 驱动CD40192工作,我们对照图2来分析这个定时器的功能。 当一上电的时候,  3 (OUT)脚输出一个高电平,

    09-11-07 | 添加评论 | 打赏

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    zhangyunen

    故障分析: 此故障一般带有其它的元件损坏一起出现,如IGBT、整流桥堆也一起击穿等,换上新的保险管后,不要马上上电试机,否则可能会再次引起烧保险管。 如美的MC-PSD/A/B机芯,
    检查步骤:
      ①用万能表检查IGBT,整流桥堆是否击穿,把损坏元件拆下来,换上同型号的元器件。再用万能表去检查电阻R310、R311,测量这两个元器件时必须拆下来才能进行准确性的测量,把已损坏的元器件更换。(以下的步骤中不能接上线圈盘)  
       ②在这一步中,需要准备下以下的物料:细线径导线一条,5.1K电阻一个。将主IC的24脚与IC3—LM339的9脚接通,用5.1K电阻把IC3—LM339的8脚与负极接通,把R9拆下来。完成以上步骤后,在不接线圈盘的情况下上电开机,用万用表测量IC5—TA8316AS的7脚电压,如果测量到的电压为1.07V,就表示同步,振荡,驱动电路已能正常工作。断开电源把5.1K电阻,细线径导线拆下来,把R9装上去,再参考——电流检测电路进行检查。完成以上的步骤后,接上线圈盘上电试机正常,故障排除。
       ③如果测量到IC5第7脚的电压不正常,那我们再测量IC5的1脚电压是否为0.73V,如果电压正常,就表示IC5—TA8316AS已经损坏,更换后故障可排除。如果IC5的1脚电压不正常,请对同步电路进行检查,具体请参考——同步电路故障检修流程。如果同步电路没有问题,那我们就要到振荡电路进行检查,先检查R11、R12、R5、R15、R13、R14、D4、D1、D3、D2、C6是否有损坏,把损坏的元器件更换。(在这里要说明一点:在电磁炉能正常工作时,绝不能万用表对振荡电路进行电压测量。因为万用表本身具有一定的干扰性,很容易对振荡电路产生干扰,从而会使IGBT在不同步的情况下工作而烧毁)。在完成以上的工作后,再测量IC3的5脚电压是否为12V,如果电压仍不正常,请检查IGBT高压保护电路,具体的检查请参考——IGBT高压保护故障检修流程。完成以上步骤后,再按照第上述的方法去检查IC5的7脚电压,如果电压正常,表示故障已排除。
    电磁炉烧坏的原因多数是散热不良引起的,清洗散热孔和风扇,加高脚架 这么高难度的问题,答不上来。   我对电磁炉也感兴趣,前面买了二本电磁炉维修书。  下面是根据书中内容整理的一些东西,参考一下吧。呵呵,,


    86.怎样确定电磁炉真的存在故障?

       电磁炉的主要功能就是加热,但在许多情况下电磁炉不能加热时,不一定就是电磁炉出现异常或故障引起的,因为在电磁炉电路中设计有大量的保护电路,一般会有七八种甚至更多,而这些保护电路就是防止电网、温度等各种外部自然因素变化以及机器内部各种突发异常现象导致电磁炉出现故障而设置的。在检修电磁炉前,应仔细分析电磁炉是真故障还是假故障。

    一、外部自然因素条件保护:

    1、电网电压保护:电压高或电压低于电磁炉的工作电压范围时,出现保护。保护性质是强制待机。并显示故障代码(如有显示功能时)。

    2、电磁炉内部过热保护:保护触发温度多在90到95度,解除温度在60到70度。保护性质为暂停性停机,并显示故障代码。如果监测到温度达到110度时,保护电路强制关机。(过热保护时,容易被误认为是“间断加热”故障。)

    3、浪涌保护:浪涌是电网中电压在瞬时升高或降低时产生的一种危害比较大的尖峰脉冲,过大的浪涌一般都会被压敏电阻泄放掉,只有一些较小的浪涌会触发浪涌保护电路动作。保护性质为短时暂停。如果电网陈旧,并且有接触不良的情况时,可能会出现不定时的暂停现象。(这类保护一般不易察觉,或误认为电磁炉出现功率变小。)

    4、锅具超温保护:又称“防干烧保护”,触发温度为280到300度,解除温度为70到80度,保护性质为强制关机。

    二、电磁炉内部因素条件保护。

    1、温度传感器开路、短路保护:这类保护会强制关闭工作中的电磁炉,并使电磁炉在没有排除故障前都处于关闭状态,任何键不起作用,并显示故障代码。

    2、IGBT管超压保护:当某种原因导致IGBT集电极电压升高并达到保护触发条件时,超压保护动作,迫使电磁炉降低输出功率,IGBT集电极电压随即降低。 此类保护电路动作时会出现“间断加热”、“输出功率降低”等现象。

    3、IGBT过流保护:过流保护强制减小输出功率或直接暂停工作,延时一段时间后再次启动进入工作状态。 此类保护动作时会出现“有规律地间断加热”现象。




    96.怎样正确分析电磁炉的故障原因?

    电磁炉的故障现象大致可以归纳为以下几种:

    一、电磁炉上电无反应(不通电)。
       引起这类故障的原因通常存在于以下几个电路单元:高压主回路、低压供电回路以及单片机电路。

    二、电磁炉无法开机。
       出现这类故障时,首先应排除使用环境造成的不利因素,例如电网电压,环境温度等。  当确定电磁炉存在故障时,重点检查保护电路。锅具温度检测电路、IGBT温度检测电路、电网电压检测电路,按键电路。

    三、电磁炉可以开机,有报警信号,但不加热。
       在试机时,不管锅具放置与否,整机电流都为“零”。出现这类故障时,说明电磁炉的振荡控制部分已经国为某种原因停止工作,故障点一般都存在于同步振荡电路、IGBT驱动电路、浪涌保护电路、IGBT使能控制电路、单片机电路。

    四、电磁炉可以开机,但是出现间断加热。
       在试机时,可以观察到整机电流由小增大到一定数值后,突然又变回“零”值,随后整机电流再次增大,如此反复。  出现这类故障时,可以判断电磁炉的大部分电路都可正常工作,只是工作过程中有某种条件因素不符合要求而被迫停止。所以应对以下电路重点检查:同步振荡电路、IGBT驱动、IGBT C极高压保护电路、电流检测电路、PWM调制电路、单片机电路。




    电磁炉烧IGBT的原因:

    一、IGBT驱动电路。 驱动电路三极管导通不良时,激励不足,引发IGBT过耗损坏; G极泄放电阻开路时,会引起上电即烧IGBT和关机后IGBT自行击穿的现象。 限幅稳压二极管漏电后对驱动信号有影响,引发IGBT过耗损坏。

    二、305V供电回答。 若整流桥或滤波电容异常导致305V电压低时,可以引起IGBT导通角增大,LC频率升高等异常现象,会引起IGBT过流过压损坏。

    三、18V供电回答。  当18V电压偏低时,会导致激励不足的过耗损坏。 18V电压偏高时一般不会危及IGBT安全。

    四、LC谐振回路。   谐振电容变小后,谐振频率上升,IGBT截止时间缩短内耗增回而损坏。  谐振电容开路后,IGBT因没有LC振荡的阻尼作用导致过流损坏。

    五、IGBT高压保护。  锅具材质不同,LC产生的谐振电压峰值也不同,有些会高于IGBT耐压值,这种情况下需要对IGBT进行保护。 当保护电路失效时,LC谐振电压过高时损坏IGBT.

    六、代换IGBT不匹配。  电磁炉设计时,不仅要考虑元件参数指标,最重要的还要考虑到电磁炉的热效率。 参数值高的IGBT也不一定能代换。(整机振荡控制电路是非常精密的。)



    电磁炉检修注意事项:

    1.电磁炉无论有什么故障,在更换元件后,一定不要急于接上线盘试机,否则会引起烧坏IGBT和保险管,甚至整流桥。应该在不接线盘的情况下,通 电测试各点电压,比如5V、12V、20V(有的18V、22V),和驱动电路输出的波型(正常是方波),也可以用数字万用表20V档测试(正常电压不断 波动)。因为一般电磁炉都有锅具检测,大概30秒左右,要测驱动输出要在开机的30秒内,看不清楚可关机再开,检测正常后再接上线盘即可。

    2.电磁炉坏之后,检测电路不要一开始就怀疑芯片有问题(95%以上芯片不会的故障),就算芯片有问题都要到生产该电磁炉的厂家才有,市场买不到,市场上的型号相同都不能代换。

    3.通电后报警关机,这类问题比较多。有的厂家设有故障代码,参照使用说明可逐一解决。如果没故障代码显示,应检查锅底温度、锅具、IGBT温度检测电路。

    09-12-01 | 添加评论 | 打赏

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