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[求助] 超声雾化驱动电路

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-6-14 14:13:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近在做一个超声雾化驱动电路,电路如图所示。
电路中用的三脚电感升压的方式为雾化片供电。实际测量时发现开关频率110K,雾化片两端的正弦波有失真,mos管发热严重。想问下如何解决这个问题?电路应该如何分析。



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maychang

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发表于 2017-6-14 14:24:32 | 显示全部楼层
“电路中用的三脚电感升压的方式为雾化片供电”
从图中看,不是升压,而是降压。如果是升压,那么电原理图不能这样画。

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我这么接是不是即使电感和压电晶片谐振了,电流仍然会滞后电压。造成mosfet无法软开关。 你的意思是把压电晶片并在整个三脚电感上么?  详情 回复 发表于 2017-6-23 16:02
三脚电感初级匝数较小,次级匝数较多。开关管开关时次级电压比初级高,确实升压了。  详情 回复 发表于 2017-6-14 14:57

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maychang

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发表于 2017-6-14 14:27:32 | 显示全部楼层
“雾化片两端的正弦波有失真,mos管发热严重”
本来MOS管就不是线性工作,输出的也不是正弦波,失真是正常的。
因为我没有图中KV1020和MOS管资料,楼主也没有贴出来,我更懒得去查,所以很难判断MOS管为何发热严重。

点评

实测mos开关时波形出现尖峰,开关损耗很大。 我想问后级匹配做好是否能减小开关损耗?匹配电路应该怎么设计参数。  详情 回复 发表于 2017-6-14 15:02

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五彩晶圆(中级)

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发表于 2017-6-14 14:28:36 | 显示全部楼层
找抽的电路, MOS栅极交流驱动, 若D=0.5, 驱动电压最多2.5V

点评

不明白什么意思。 mos g极输入PWM,电容起耦合作用,为什么驱动电压最多2.5V  详情 回复 发表于 2017-6-14 14:56
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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2017-6-14 14:56:18 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-6-14 14:28
找抽的电路, MOS栅极交流驱动, 若D=0.5, 驱动电压最多2.5V

不明白什么意思。
mos g极输入PWM,电容起耦合作用,为什么驱动电压最多2.5V

点评

(相对)稳态情况下, C2,R3决定了栅极驱动电压, R3上所能获得的正向脉冲幅=C2左端脉冲幅值(1-D)  详情 回复 发表于 2017-6-14 15:32
你只记住“电容起耦合作用”,不知道电容是如何工作的,所以“不明白什么意思”。  详情 回复 发表于 2017-6-14 15:27

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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2017-6-14 14:57:42 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-6-14 14:24
“电路中用的三脚电感升压的方式为雾化片供电”
从图中看,不是升压,而是降压。如果是升压,那么电原理图 ...

三脚电感初级匝数较小,次级匝数较多。开关管开关时次级电压比初级高,确实升压了。

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“三脚电感初级匝数较小,次级匝数较多。开关管开关时次级电压比初级高,确实升压了” 自己好好看看,升压升到什么地方去了? 提醒:弄清楚三脚电感1~2、2~3,哪个是初级,哪个是次级,初级应该如何联接,次级应  详情 回复 发表于 2017-6-14 15:36

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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2017-6-14 15:02:25 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-6-14 14:27
“雾化片两端的正弦波有失真,mos管发热严重”
本来MOS管就不是线性工作,输出的也不是正弦波,失真是正常 ...

实测mos开关时波形出现尖峰,开关损耗很大。
我想问后级匹配做好是否能减小开关损耗?匹配电路应该怎么设计参数。

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“我想问……” 我在3楼已经说过了,“因为我没有图中KV1020和MOS管资料,楼主也没有贴出来,我更懒得去查,所以很难判断MOS管为何发热严重”,现在再说一遍。  详情 回复 发表于 2017-6-14 15:32

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发表于 2017-6-14 15:27:15 | 显示全部楼层
dlcnight 发表于 2017-6-14 14:56
不明白什么意思。
mos g极输入PWM,电容起耦合作用,为什么驱动电压最多2.5V

你只记住“电容起耦合作用”,不知道电容是如何工作的,所以“不明白什么意思”。

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发表于 2017-6-14 15:32:02 | 显示全部楼层
dlcnight 发表于 2017-6-14 15:02
实测mos开关时波形出现尖峰,开关损耗很大。
我想问后级匹配做好是否能减小开关损耗?匹配电路应该怎么 ...

“我想问……”
我在3楼已经说过了,“因为我没有图中KV1020和MOS管资料,楼主也没有贴出来,我更懒得去查,所以很难判断MOS管为何发热严重”,现在再说一遍。

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1020手册上啥也没用,小厂家的,没啥参考价值。。所以我没放  详情 回复 发表于 2017-6-14 16:41

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发表于 2017-6-14 15:32:30 | 显示全部楼层
dlcnight 发表于 2017-6-14 14:56
不明白什么意思。
mos g极输入PWM,电容起耦合作用,为什么驱动电压最多2.5V


(相对)稳态情况下, C2,R3决定了栅极驱动电压, R3上所能获得的正向脉冲幅=C2左端脉冲幅值*(1-D)

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芯片输出PWM为高时,电容左端被充电,充电时间非常快,由于其两端电压不能突变,右边电压也被拉伸至5V。芯片输出为低时,电容通过R4放点,放点速度由R4大小决定。实际用示波器测量时,发现高电平5V,低电平0V。正常  详情 回复 发表于 2017-6-14 16:47
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发表于 2017-6-14 15:34:20 | 显示全部楼层
补充, 因ciss<<C2, 且R3*C2>T, 故C2上的电压=输入脉冲电压*D

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但是我实测是高电平5V  详情 回复 发表于 2017-6-14 16:39
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发表于 2017-6-14 15:36:23 | 显示全部楼层
dlcnight 发表于 2017-6-14 14:57
三脚电感初级匝数较小,次级匝数较多。开关管开关时次级电压比初级高,确实升压了。

“三脚电感初级匝数较小,次级匝数较多。开关管开关时次级电压比初级高,确实升压了”
自己好好看看,升压升到什么地方去了?
提醒:弄清楚三脚电感1~2、2~3,哪个是初级,哪个是次级,初级应该如何联接,次级应该如何联接?

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发表于 2017-6-14 15:41:20 | 显示全部楼层
楼主知道画蛇添足的故事吧, 你那个C2就是, 事情多半就坏在它的身上, 把它短路掉, 发热可能就没那很大了.
至于波形, mosfet的漏接是RLC回路, 如果Q值比较高, 且驱动频率=谐振频率, 那就是正弦波, 若二者不相等或相差甚远, 那波形就会有失真, 若Q<0.5,则大概可能会比较像据齿波

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这一段一直在学习逆变电路和石英晶体的相关知识。 这里面的C2主要是使mosfet g级出现负压的。因为在振荡时,高频信号通过mosfet结电容耦合到了g级上。加入C2可保证mosfet GS电压关断时完全为负值。 下面这个图是我  详情 回复 发表于 2017-6-26 18:50
关键是雾化片的相关参数查不到。。。  详情 回复 发表于 2017-6-14 16:48
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 楼主| 发表于 2017-6-14 16:39:48 | 显示全部楼层

但是我实测是高电平5V

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C2上的电压=输入脉冲电压*D, 指的是C两端的直流电压  详情 回复 发表于 2017-6-14 17:34
“但是我实测是高电平5V” 是电容C2的左端还是右端?猜测你测量的是C2左端,PowerAnts说的是C2右端。 C2右端,才是MOS管驱动电压。正常工作时,C2右端应该能够看到负电压(低于你的“地”),  详情 回复 发表于 2017-6-14 16:52

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 楼主| 发表于 2017-6-14 16:41:13 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-6-14 15:32
“我想问……”
我在3楼已经说过了,“因为我没有图中KV1020和MOS管资料,楼主也没有贴出来,我更懒得去 ...

1020手册上啥也没用,小厂家的,没啥参考价值。。所以我没放

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“1020手册上啥也没用,小厂家的,没啥参考价值” 那你就敢用这片芯片?  详情 回复 发表于 2017-6-14 16:54

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 楼主| 发表于 2017-6-14 16:47:29 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-6-14 15:32
(相对)稳态情况下, C2,R3决定了栅极驱动电压, R3上所能获得的正向脉冲幅=C2左端脉冲幅值*(1-D)

芯片输出PWM为高时,电容左端被充电,充电时间非常快,由于其两端电压不能突变,右边电压也被拉伸至5V。芯片输出为低时,电容通过R4放点,放点速度由R4大小决定。实际用示波器测量时,发现高电平5V,低电平0V。正常啊。

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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2017-6-14 16:48:50 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-6-14 15:41
楼主知道画蛇添足的故事吧, 你那个C2就是, 事情多半就坏在它的身上, 把它短路掉, 发热可能就没那很大了.
...

关键是雾化片的相关参数查不到。。。

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maychang

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发表于 2017-6-14 16:52:36 | 显示全部楼层
dlcnight 发表于 2017-6-14 16:39
但是我实测是高电平5V

“但是我实测是高电平5V”
是电容C2的左端还是右端?猜测你测量的是C2左端,PowerAnts说的是C2右端。
C2右端,才是MOS管驱动电压。正常工作时,C2右端应该能够看到负电压(低于你的“地”),

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测得是右端。。。  详情 回复 发表于 2017-6-14 17:24

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maychang

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发表于 2017-6-14 16:54:40 | 显示全部楼层
dlcnight 发表于 2017-6-14 16:41
1020手册上啥也没用,小厂家的,没啥参考价值。。所以我没放

“1020手册上啥也没用,小厂家的,没啥参考价值”
那你就敢用这片芯片?

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纯净的硅(高级)

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发表于 2017-6-14 17:09:47 | 显示全部楼层
雾化片其实就是一片压电陶瓷,通常可以等效为一个电容与一个电阻,所以才有PowerAnts在13楼的那一番结论。
变压器这种接法,尽管也可能形成升压电路,但属于完全非正规的接法,MayChang已经指出了。

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