Всем привет!
Зимой купил аккумулятор для своего элвела, заодно в качестве "бонуса" мне достался зарядник к нему - на выходе 45.5 вольт на 5 ампер.
Месяц назад случилась бида - во время работы зарядник вдруг довольно громко зажужжал. Я испугался, что щаз рванёт и быстро выдернул его из розетки
Разобрал и начал изучать.
Перерисовал почти полностью схему (нет номиналов чип-конденсаторов и параметров трансформаторов). Там силовая часть на основной плате, а управляющая часть (ШИМ на TL494) - на мелкой дополнительной платке, которая боком впаяна в основную.
Схема силовой части: http://img-fotki.yandex.ru/get/4800/zap ... 96583_orig
Схема управляющей части: http://img-fotki.yandex.ru/get/4802/zap ... 9b61d_orig
В схеме есть небольшая бага - забыл нарисовать электролиты 4.7 мкф/50В параллельно цепочкам R1+D2 и R2+D3 в базе силовых транзисторов.
Схема зарядника - практически "стандартная" схема типа компутерного блока питания, только канал один. Частота ШИМа - 50 килогерц, двухтактный, с обратной связью с блоком силовых ключей через маленький трансформатор.
Что я смог выяснить:
a) Все детали - целые. По крайней мере те, которые я выпаивал и проверял (а проверял я очень многие). Транзисторы, диоды проверил все. Силовые конденсаторы (и в высоковольтной, и в низковольтной частях) заменил. Даже силовые транзисторы заменил, правда потом спалил во время одного жОского эксперимента, так что заменил обратно на исходные. Ничего не поменялось.
б) При малых нагрузках блок работает нормально. До двух ампер - ничего не жужжит (подключал электрочайник).
в) При очень малых нагрузках (до 0.5А) сигнал ШИМ на выходе TL494 имеет идеальную форму. Всё работает как часы: щёлк левым, щёлк правым. Но с ростом тока нагрузки на графике ШИМа возникает вот такая "щербинка" (красный график):
При дальнейшем росте нагрузки, такая же "щербинка" постепенно возникает слева (там, где на картинке выше виден "всплеск" - это зарождается симметричная "щербинка"). Синий график на скриншоте выше - напряжение обратной связи по току (примерно 100 милливольт; ограничение по току возникает когда напряжение падает до нуля).
Я не уверен в природе этих "щербинок", но они меня несколько напрягают. Однако я почти уверен, что причина жужжания вовсе не в них.
г) Причина "жужжания" - периодический срыв генерации сигнала ШИМа при достижении запрограмированного максимума тока; то есть в момент, когда напряжение на входе 15 падает до нуля вольт, напряжение на выходе второго операционника начинает повышаться, сокращая заполнение ШИМ-сигнала. При дальнейшем повышении тока нагрузки в какой-то момент напряжение на выходе операционника начинает колебаться с довольно низкой частотой (по сравнению с периодом ШИМ сигнала) - порядка одного килогерца и меньше. Вот пример такой осциллограммы:
Синий график - напряжение на выходе 3 микросхемы (выход обоих операционных усилителей). Красный график - сигнал ШИМ (из-за высокой частоты плохо различается). Однако заметно, что заполнение ШИМ увеличивается по мере того, как напряжение на выходе операционника падает, и уменьшается (совсем прекращается), когда напряжение на выходе операционников слишком высокое.
Когда напряжение обратной связи по току падает ниже нуля, напряжение на выходе второго операционника начинает расти, уменьшая скважность. Однако скорость обратной связи явно мала, что ведёт к тому, что заполнение ШИМ всё продолжает уменьшаться, пока не прекращается совсем. Через некоторое время всё-таки микросхема "дотумкивает", что ток-то начал падать. И начинает увеличивать заполнение ШИМ, пытаясь "догнаться". Но и тут происходит "перелёт". И так происходит снова и снова, причём почему-то получается даже не синусоида (хотя синусоида тоже бывает - видел и такое).
Была мысль увеличить фильтрацию высоких частот в сигнале обратной связи по току на входе второго операционника. Изначально на втором операционнике сделан слабенький ФНЧ (R24+C10), он же интегратор. Я начал увеличивать мощность этого фильтра, довёл до того, что частоты выше 1кГц ослабляются на ~35 децибелл по сравнению с с основным сигналом. Все эти всплески и наводки напрочь отфильтровываются, да и скорость нарастания напряжения на выходе операционника уменьшилась (по моей задумке это должно было дать микросхеме время "дотумкать" что дальше уменьшать заполнение ШИМ не надо). Однако это привело лишь к тому, что частота срыва генерации уменьшилась в несколько раз, но никуда не делась.
Шо напрягает - по напряжению обратная связь работает идеально - никаких колебаний. Держит ровненько 45.5 вольт, как надо. Почему же такие колебания возникают при обратной связи по току? Может второй операционник внутри TL494 какой-то заторможенный, по сравнению с первым?
Помогите кто может, а то уже моск сломал совсем.
Зимой купил аккумулятор для своего элвела, заодно в качестве "бонуса" мне достался зарядник к нему - на выходе 45.5 вольт на 5 ампер.
Месяц назад случилась бида - во время работы зарядник вдруг довольно громко зажужжал. Я испугался, что щаз рванёт и быстро выдернул его из розетки
Разобрал и начал изучать.Перерисовал почти полностью схему (нет номиналов чип-конденсаторов и параметров трансформаторов). Там силовая часть на основной плате, а управляющая часть (ШИМ на TL494) - на мелкой дополнительной платке, которая боком впаяна в основную.
Схема силовой части: http://img-fotki.yandex.ru/get/4800/zap ... 96583_orig
Схема управляющей части: http://img-fotki.yandex.ru/get/4802/zap ... 9b61d_orig
В схеме есть небольшая бага - забыл нарисовать электролиты 4.7 мкф/50В параллельно цепочкам R1+D2 и R2+D3 в базе силовых транзисторов.
Схема зарядника - практически "стандартная" схема типа компутерного блока питания, только канал один. Частота ШИМа - 50 килогерц, двухтактный, с обратной связью с блоком силовых ключей через маленький трансформатор.
Что я смог выяснить:
a) Все детали - целые. По крайней мере те, которые я выпаивал и проверял (а проверял я очень многие). Транзисторы, диоды проверил все. Силовые конденсаторы (и в высоковольтной, и в низковольтной частях) заменил. Даже силовые транзисторы заменил, правда потом спалил во время одного жОского эксперимента, так что заменил обратно на исходные. Ничего не поменялось.
б) При малых нагрузках блок работает нормально. До двух ампер - ничего не жужжит (подключал электрочайник).
в) При очень малых нагрузках (до 0.5А) сигнал ШИМ на выходе TL494 имеет идеальную форму. Всё работает как часы: щёлк левым, щёлк правым. Но с ростом тока нагрузки на графике ШИМа возникает вот такая "щербинка" (красный график):
При дальнейшем росте нагрузки, такая же "щербинка" постепенно возникает слева (там, где на картинке выше виден "всплеск" - это зарождается симметричная "щербинка"). Синий график на скриншоте выше - напряжение обратной связи по току (примерно 100 милливольт; ограничение по току возникает когда напряжение падает до нуля).
Я не уверен в природе этих "щербинок", но они меня несколько напрягают. Однако я почти уверен, что причина жужжания вовсе не в них.
г) Причина "жужжания" - периодический срыв генерации сигнала ШИМа при достижении запрограмированного максимума тока; то есть в момент, когда напряжение на входе 15 падает до нуля вольт, напряжение на выходе второго операционника начинает повышаться, сокращая заполнение ШИМ-сигнала. При дальнейшем повышении тока нагрузки в какой-то момент напряжение на выходе операционника начинает колебаться с довольно низкой частотой (по сравнению с периодом ШИМ сигнала) - порядка одного килогерца и меньше. Вот пример такой осциллограммы:
Синий график - напряжение на выходе 3 микросхемы (выход обоих операционных усилителей). Красный график - сигнал ШИМ (из-за высокой частоты плохо различается). Однако заметно, что заполнение ШИМ увеличивается по мере того, как напряжение на выходе операционника падает, и уменьшается (совсем прекращается), когда напряжение на выходе операционников слишком высокое.
Когда напряжение обратной связи по току падает ниже нуля, напряжение на выходе второго операционника начинает расти, уменьшая скважность. Однако скорость обратной связи явно мала, что ведёт к тому, что заполнение ШИМ всё продолжает уменьшаться, пока не прекращается совсем. Через некоторое время всё-таки микросхема "дотумкивает", что ток-то начал падать. И начинает увеличивать заполнение ШИМ, пытаясь "догнаться". Но и тут происходит "перелёт". И так происходит снова и снова, причём почему-то получается даже не синусоида (хотя синусоида тоже бывает - видел и такое).
Была мысль увеличить фильтрацию высоких частот в сигнале обратной связи по току на входе второго операционника. Изначально на втором операционнике сделан слабенький ФНЧ (R24+C10), он же интегратор. Я начал увеличивать мощность этого фильтра, довёл до того, что частоты выше 1кГц ослабляются на ~35 децибелл по сравнению с с основным сигналом. Все эти всплески и наводки напрочь отфильтровываются, да и скорость нарастания напряжения на выходе операционника уменьшилась (по моей задумке это должно было дать микросхеме время "дотумкать" что дальше уменьшать заполнение ШИМ не надо). Однако это привело лишь к тому, что частота срыва генерации уменьшилась в несколько раз, но никуда не делась.
Шо напрягает - по напряжению обратная связь работает идеально - никаких колебаний. Держит ровненько 45.5 вольт, как надо. Почему же такие колебания возникают при обратной связи по току? Может второй операционник внутри TL494 какой-то заторможенный, по сравнению с первым?
Помогите кто может, а то уже моск сломал совсем.
С уважением,
Андрей
Андрей
