自制点焊机 (原创) admin    17/07/04



    订购的300个电容和30只IRF3205到货了,共花了大洋200元。

    赶紧来测试一下吧,测试用的触发脉冲利用了本站数字温控表头产生,稍微修改了一下程序,可以很方便地产生任意宽度的脉冲。单片机的驱动能力很弱,虽然场效应管的输入阻抗很高,但其开关切换时需要对栅极充放电。实际测量了一下,如果直接用单片机驱动,这个过程需要500us,相对1~2ms的脉宽来看,这是无法接受的。因此,增加了驱动电流放大电路。

测试电路

    来自单片机的脉冲信号经9014、9012放大后驱动IRF3205,开关速度可以<1us。电容C1为栅极供电,二极管D1防止IRF3205导通期间C1放电。示波器的输入端直接接在IRF3205引脚根部,观察漏极波形。

测量结果

    下图为一个电容(4700uF)放电时IRF3205漏极上的波形。

IRF3205漏极波形

    从图中可以看出,IRF3205导通、放电开始时漏极电压迅速从12V下降到2.2V,260us后关闭IRF3205,电容残余3.6V电压。开关瞬间都有一个尖脉冲,那是寄生电感引起的。根据前面介绍的公式,求得平均放电功率为((12*12-3.6*3.6)/2)*4700/260=1184.4(W)。IRF3205上的功率1184.4*2.2/12=217.14(W),环路电阻260/4700=0.0553(ohm),峰值电流12/0.0553=216.9(A)。

    把并联电容器的个数逐个增加到5个,测出一组数据:

电容(uF) 导通压降(V) 导通时长(uS) 漏极功耗(W) 峰值电流(A)
4700 2.2 260 217.14 216.9
9400 2.9 400 372.1 282
14100 3.5 560 481.16 302.14
18800 3.6 720 513.24 313.33
23500 3.6 900 513.24 313.33

    从测试结果看到一个有趣现象,当并联电容达到4个后,再增加电容数量,电流不再变化(环路电阻不再减小)。查得到,并联5的电容(放电900us)对应的Zthjc = 0.21,假设Tc=75度,Tj = 0.21 * 513.24 + 75 = 182.8度。略微超标了一些,但由于我们假设的其他条件是比较苛刻的,实际总体上还是很安全的。



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