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SSTC教程出炉。。。。

只看楼主收藏回复

最近一直没时间(临近过年了嘛。各种考试神马的),,这次趁着夜里没事更新了一部分,先把前面写好的发出来,有问题的话可以提出来,另外,禁止插楼。。


IP属地:江苏1楼2013-12-22 04:44回复

    SSTC大概分为上图的几部分,驱动部分,功率桥,灭弧,初级次级等。实际上这是一种反馈式SSTC,将次级的工作状态通过反馈系统反馈给驱动电路,驱动电路将信号处理过后用这个信号驱动功率桥,改变功率桥上的开关管状态,产生一个与次级频率相同的交变电流,然后输入初级,初级通过耦合的方式将能量传递至次级,从而达到谐振的目的。事实上还有一种SSTC我们通常称之为定频SSTC,定频SSTC的驱动可以直接产生一定频率的驱动信号,通过调节驱动产生信号的频率也能达到谐振的目的。但是这种定频的驱动需要手动调谐,上手难度大,,所以入门的话我还是建议做反馈式SSTC,这样我们就省去了调谐的步骤。。。


    IP属地:江苏3楼2013-12-22 04:47
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      下面我们就来分别讲讲各部分是什么原理,首先是驱动

      就是这个了,这个是我用windows自带的画图工具画的,可能有点粗糙,但是内容体现的还算全面。有的同学拿到这么一张图头就大了,可能根本不知道上面符号的意思。没关系,,我会一点点解释的。。首先看这张图里面能认识的符号,二极管,电容,电阻,其他的可能就吃力了,尤其那个三角形的符号和那个四不像的符号。下面我就来详细解释下这张图的各个原件和符号。
      之前说了,反馈式SSTC是将次级信号反馈到驱动,然后再由驱动电路处理过后驱动功率桥工作的,首先说反馈。SSTC常用的反馈方式大概大概有两种,一种是天线反馈,一种是磁环反馈。天线反馈利用电磁波遇到金属会产生感生电流的特性,,在图中的反馈输入处接上一根20公分左右的金属线当做天线,然后将驱动接地(注:图中的“GND”均为驱动电路的电源和原件的负极而并不是要接到地线上。但是采用天线反馈就要将负极接到地线上了),就可以将次级工作时向外辐射的电磁波反馈到驱动电路。磁环反馈是另一种反馈方式,在一个大小合适的磁环上面绕上30到50匝的导线(推荐使用高质量网线),将导线的两端接到图中的反馈处,然后将次级的地线穿过磁环绕一匝再接地就可以了。天线反馈的优点是制作简单,缺点是驱动电路也要接地,有时候会出现起振困难的状况。磁环反馈则正好与天线反馈相反。。下图分别为依靠两种反馈方式工作的驱动电路。。


      IP属地:江苏4楼2013-12-22 04:50
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        上面的图搞错了...有几个原件没标....看这里....


        IP属地:江苏5楼2013-12-22 04:52
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          说完了反馈方式下面该说驱动板了,驱动大概分为3部分,电源部分,逻辑部分还有信号输出部分。如图

          逻辑部分是整个驱动最重要的部分同时也是最头疼的部分。下面我来详细的讲一下逻辑部分。首先逻辑部分由逻辑电路组成(这里如果嫌麻烦可以直接百度另外,高中有学过的可以跳过)。在将逻辑电路之前我要先说下一个不起眼的部分,,细心的童鞋可能发现了,就是反馈信号进入逻辑电路之前的部分是什么用。首先是那个1K的电阻,这是限流电阻,因为通过磁环反馈到驱动信号的电流如果很大的话会可能损坏后面原件,所以加个电阻限流。后面电容的作用是将反馈信号耦合输出,说白了就是将反馈和逻辑隔离了。。
          好了,现在反馈信号继续往前走,到了逻辑门(就是那个三角形的菊花那里)之前,还有两个1N4148二极管,这两个二极管是干什么的呢??打酱油?显然不是。再看图
          这两个二极管在这里绝对不是打酱油的。这两个二极管叫做钳位二极管,作用是将反馈回来的电压控制在一定范围之内,反馈电压可能有上万伏,就这么大摇大摆的输入逻辑门,即使有限流也救不了你的驱动。现在来看下这个电路的上半部分,假如在一段时间内反馈回来的是正好
          是正的,而VCC接的是+5V的电源电压,此时上面的二极管导通放电,理想状况下放电到5V截止。就是说几万伏的电压到这里被拦路打劫了,,只剩5V的过去了。刚才说了,理想状况下是5V,那么现实情况呢?现实情况下二极管本身有导通压降,大概为0.5V左右,也就是说输出电压在5.5V左右,下半部分工作原理相同。有同学要问了,几万伏的电压,那个二极管扛得住么?别担心,虽然反馈电压很高但是电流小的可怜,根本不足以击穿二极管。下面要来重头戏了——逻辑门电路。。


          IP属地:江苏6楼2013-12-22 04:55
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            这里有必要说下,楼上的那种钳位方法只适用于SSTC,DRSSTC由于反馈电流更大所以钳位更为复杂。。希望不明觉厉的扫年不要乱用....


            IP属地:江苏7楼2013-12-22 04:57
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              首先说逻辑,最简单的逻辑是或(or),非(not),与(and)。相应的,逻辑门电路时数字电路种最基本的电路,所谓的门就是一种开关,他能按照一定的条件控制信号的通过与不通过,逻辑电路的输出与输入之间就存在上述的关系。最基本的逻辑电路是或门电路,与门电路,非门电路。虽然后来在这三种电路的基础上衍生出各种复杂的逻辑电路,但是万变不离其宗,最基本的只有这三种。说了这么多,逻辑门电路到底是用来干什么的呢??逻辑电路用高低电平代替逻辑上的真和假,将相当于将模拟信号转化为了数字信号。逻辑电路输出只有0和1,也就是两个二进制的字符,虽然看似简单但是运算能力却是很强的(电脑就是采用的二进制运算)。通常情况下采用多种逻辑门电路结合的方式增强运算效果。刚才说了逻辑门电路输出信号只有0和1两种状态,这倒是好理解,那么逻辑门电路是怎么判断输入信号输入的是几的呢??其实每个逻辑电路在设计制造的时候设计者赋予了它一个逻辑电平(这里可理解为一个电压),说白了就是一个标准,当输入电平大于它时为1,输入电平小于它时则判断为0。比如TC常用的74HC系列的电路的逻辑电压为5V,就是说输入信号的电平高于5V判断为1,刚才讲钳位管的时候钳位过后的电压正好是±5.5V,刚好满足工作条件。虽然74HC系列的逻辑电平是5V,但是不代表所有逻辑门电路的逻辑电平都是5V,比如CD40系列IC的逻辑电平就是12V。好了,扯了这么长时间该说说几个门电路到底是怎么工作的了。


              IP属地:江苏8楼2013-12-22 04:57
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                这是非门电路,输入信号和输出信号相反,显然是老师眼中的坏学生,,要是你干什么你不干什么竟跟我对着干.。额,,扯远了。。

                如图,这是一个非门电路的等效模拟,红色的为输入信号,蓝色的为输出信号。从图上可以看出当输入电平高于此非门电路的逻辑电平时(即输入为1时),电路输出呈低电平。

                这张图是帮助理解的,现在规定开关闭合为1,断开为0。发光二级管发光为1,不发光为0。开关代表输入,二极管代表输出。那么当输入为1(开关闭合)时,输出为0(发光二极管停止发光)。反过来,当输入为0时输出为1。(此图为帮助理解之用,与肺门电路本身无关)


                IP属地:江苏9楼2013-12-22 05:02
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                  下面讲讲与门图,这是一个与门电路,与非门不同的是与门的输入有两只脚(这是一种二输入与门电路,实际上还有输入多只脚的,这里不去研究)。我们可以看出,只有两个信号都为1时输出才为1任何一个信号为0或者两个都为零时输出为零。
                  上面的图两个信号分别为两个输入信号,由图可见只有两个信号同为高电平时输出才是高电平。。
                  这是等效模拟图,同样规定两个开关闭合代表1,断开代表0,发光二级管发光代表1,不发光代表0。不难看出只有两个开关同时闭合(输入同为1)时,发光二级管才会发光(输出为1)。这里为什么要加上与门电路呢?因为这里我们要加入灭弧信号,下面讲灭弧信号的时候再说。。。


                  IP属地:江苏11楼2013-12-22 05:09
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                    至于或门电路由于本教程里的这种SSTC不常用,所以不讲了。有兴趣的童鞋百度一下吧。


                    IP属地:江苏12楼2013-12-22 05:10
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                      在驱动图里面我还提到了一个名词叫做旁路电容,这个旁路电容又是何方神圣呢??

                      这个就是了。。那么有什么作用呢??在电子仪器中,从某一装置输出的交变电流经常有高频成分与低频成分。这时,高频旁路电容器就能起到滤过高频保留低频的作用了。起这种作用的电容器,就叫高频旁路电容器——这是百度的解释,结合这张电路图理解就是74HC14工作时候会产生一个高频信号。由于74HC14 的电源上面还接有其他IC,这个高频信号会影响别的原件的工作,这时就需要一个旁路电容消去这个高频干扰。至于是怎么消除的,有兴趣的童鞋自己百度,这里不深究。相应的,,74HC08的电源对地也要接一个旁路电容。。典型的家丑不外扬啊。。。。后面的两个4422的电源对地为什么不用104的旁路电容呢???那个电容除了旁路还有一个作用,那个475的电容也叫退耦电容。查过4422使用手册的童鞋该看见,4422的驱动电流可以达到9A,这么大的电流单靠一个7815是不行的,所以需要一个小的“蓄水池”,保证4422的输出电流同时也保护7815不被烧毁。这也是利用了电容放电电流大的特点。这里需要注意的是无论是旁路还是退耦电容,在做板子的时候尽量焊到离IC近的地方。


                      IP属地:江苏14楼2013-12-22 05:14
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                        这么一张驱动最主要的最难的也就是逻辑部分了。电源部分的作用是为驱动电路提供电源,图中的整流桥要是不好买可以采用1N4007组成的桥式整流电路
                        如图所示,,D1就是桥式整流电路,,注意二极管的正负极。。我再重申一遍,,1N4007有白色或银色环那头是负极....整流桥输出的并不是平滑的直流电,,而是脉动直流电,所以我们需要在后后面加一个1000UF的滤波电容让脉动直流电转为波形相对平滑的直流电(没有1000UF那么大的470UF也能将就下,,不过效果没有1000的好)后面的78XX是三端稳压集成电路,,这里只简单的讲下用法。
                        这张图是一个78系列的三端继承稳压电路,,XX代表它的输出电压如7805输出+5V,7809输出+9V,(78XX还有一个小伙伴叫79XX,,输出为负压,,这里不讨论)
                        用法就是如图这种,输出端接的电容有防自激和储能的作用。另外需要注意的是78系列三端稳压集成电路的输入不要超过40V,否则会损坏的..这里可能有人要问了,有了这个电容后面的TC4422为什么还要加退耦电容啊?古人云:远水难解近渴,就是这个道理。。就像虽然家家都有自来水但是用的时候还得先用容器装着一样。。。这样设计也是考虑到了同一个电源上面的其他用电器.....


                        IP属地:江苏15楼2013-12-22 05:19
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                          信号输出部分的作用就是把逻辑部分输出的信号放大,因为74HC08输出电流也就十几毫安,用这点电流推后面的功率电路显然不现实,,所以这里需要把驱动信号放大,用来驱动后面的功率电路。值得一提的是4422的输出端也有两个二极管,接法与前面讲的钳位二极管类似,这两个二极管叫做续流二极管,,因为TC4422输出要接到GDT(Gate Driver Transformer)上面,,GDT本质是一个变压器,变压器的初次级都有电感。。电感有一个断电自感现象,就是当TC4422的输出信号为低电平时电感上的电流并不会马上降下来(有时反而会升高)这样的话极容易损坏TC4422,所以需要一个续流二极管来分担这部分电流....到此为止驱动部分就讲完了。。。。


                          IP属地:江苏16楼2013-12-22 05:19
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                            复制粘贴也好累啊......


                            IP属地:江苏17楼2013-12-22 05:20
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                              这是一张洞洞板的驱动电路图,有兴趣的童鞋可以先做了。。另外由于本人没用过洞洞板,,如果在制作过程中遇到什么麻烦或者发现了这张图的不合理之处请及时通知我...上面的那块4422下面有一根红线,那个是飞线...注意74HC14右上角那里有个电阻连着一个小圆圈一样的东西,那个是电源指示灯,嫌费事可以不加。。还有就是注意下78XX输出端接的电解电容的极性。104,475等电容采用独石电容.买不到独石的话瓷片电容也能将就下......


                              IP属地:江苏18楼2013-12-22 05:30
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