买了信号源、几十只500A大MOS、超级电容，准备做个大杀器

Rooooooocky · 发表于 2022-3-8 11:48

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本帖最后由 Rooooooocky 于 2022-3-8 17:11 编辑

最近好像比较流行玩这个，打算研究着自己做一个不买什么成品电路，从基础元件开始一点点研究吧，核心无非就是怎样伺候好mos管，研究的差不多明白了再试着自己搞个刀刻板或者蚀刻板做mos板

也不用啥控制板了，信号发生器就行。搞完这一波应该能学到不少姿势

昨晚mos刚收到，简单测量下导通内阻，然后接了个大电流测试回路，信号发生器单方波脉冲直驱看了看栅极波形和漏极电流。这应该是做点焊机白菜价位最萌的管子了吧

栅极加12V，下面是昨晚测的导通电阻，今天有时间再测一下DS漏电流
2-228内阻.jpg

还可以吧，挺满意的

内阻表问题不大，测了两只PBV 1mΩ的电阻，都是少0.03mΩ，上面的表里的测试结果再加0.03 基本就是datasheet里的typical 0.5mΩ
5-精度.jpg

试试信号发生器产生的方波质量怎么样，尝试几种方式看看对输出波形的影响
1，给个1微秒的脉冲，探针直怼BNC输出
7-信号源.jpg

2、探针并1K电阻，模拟后面的栅极对地泄放电阻。因为后面测mos管，栅极对地就有这么个电阻
7-测量方法2.1.jpg

下降沿底端比直怼BNC多了点下冲，这是因为电阻的感抗影响吗？

3、测这方波脉冲直接加到mos管上的波形（DS未加电）。巨大的栅极电容影响太大了，我时基和垂直档位都没变，上升沿下降沿面目全非，原本空载测近11V的脉冲信号，被栅电容吃的最高只剩3V左右。

微信截图_20220308105113.jpg

胶带是防爆的

4，正经应用栅极应该加限流电阻和放电二极管的，我用的10欧电阻和1N4148 ，波形是不一样了，有明显的的上升沿下降沿，但是我很纳闷为何直驱没有这个陡峭？为何加了栅极电阻，栅极电压反而比直驱更高了？
9-栅极电阻、放电二极管.jpg

疑惑

用钛酸锂做了个内阻比较小的电池组，20并2串，内阻不到5mΩ，给mos管做个拷机测试
11-测试回路内阻.jpg

测试回路是这样的，电池正极接0.15mΩ的检流电阻，左边检流电阻上的夹子测电流，对应示波器粉色波形。右侧夹子是信号发生器输出防爆胶带防止炸我一脸
11-测试回路.jpg

给个7微秒的脉冲，这波形是没接mos管时测的
12-7微秒方波脉冲.jpg

同样7微秒的脉冲，这是接mos管后测的栅极波形
12-导通栅极电压波形.jpg

因为示波器所有通道共地，没办法同时测栅极电压和漏极电流波形，所以只能分开测了，下面是同样栅极脉冲下的漏极电流波形，关断后的振铃太夸张了。。。
夸张的电流，导通电流1500A，关断下冲1万安培？？？我有点不信，但是我找不到哪里出问题了
12-导通漏极电流.jpg

后面想了个办法同时测栅极电压和漏极电流波形，漏极电流交流性质的，利用互感器原理，把探头两端夹在一起绕在电池输出线上，没有电气连接解决了共地问题。
栅极电压波形和前面的不一样，因为这个输出脉冲时间设置的比前面长，30微秒。
12-互感器测电流.jpg

有时间慢慢把时间拉长，炸了为止，看看需要多少ms。
还有得搞个三极管推挽电路，这信号发生器直推栅极推不动
这些都研究明白了，再研究怎么并联驱动

Rooooooocky · 发表于 2022-3-8 11:56

等上面的都搞明白了，再用555搞个脉冲发生电路做点焊机控制板用
过程肯定比较坎坷，希望不会半途而废

TEMS · 发表于 2022-3-8 12:06

哈哈，搞起

yayuwei · 发表于 2022-3-8 12:21

MOS不是有专门的驱动IC吗，是不是效果会好些。

hamwang · 发表于 2022-3-8 12:28

点焊机从入门到精(fang)通(qi)

Rooooooocky · 发表于 2022-3-8 12:37

本帖最后由 Rooooooocky 于 2022-3-8 12:39 编辑

yayuwei 发表于 2022-3-8 12:21
MOS不是有专门的驱动IC吗，是不是效果会好些。

大电流mos驱动都好贵的，我这里有几只，不过即使是专用驱动芯片推二十多个管子也是不够用的，一颗mos驱动芯片管几个mos，这样驱动IC也存在同步的问题，感觉还不如搞两级推挽扩流呢，起码便宜的很，实际哪个效果更好我没经验，只能搭好了电路测

轻风吹 · 发表于 2022-3-8 12:39

设备真好～～羡慕！

Rooooooocky · 发表于 2022-3-8 13:03

问题4我好像搞明白了，我探针戳错位置了，测的并不是栅源电压而是信号发生器的输出

xilige2020 · 发表于 2022-3-8 14:28

使用 ZK-PP1K PWM&脉冲发生器更便宜更简单，可以设置脉冲时间（毫秒）和占空时间（毫秒），可以设置脉冲间隔和个数，使用起来太方便了，随时灵活调整脉冲参数。

Rooooooocky · 发表于 2022-3-8 14:40

xilige2020 发表于 2022-3-8 14:28
使用 ZK-PP1K PWM&脉冲发生器更便宜更简单，可以设置脉冲时间（毫秒）和占空时间（毫秒），可以设置脉冲间 ...

你看我上面的图都是微秒级的，之前看过几个几十元的脉冲发生器，脉冲最低只能到1毫秒，用作点焊机控制实际没问题，但是不适合研究，我现在主要是研究

xilige2020 · 发表于 2022-3-8 14:52

本帖最后由 xilige2020 于 2022-3-8 16:47 编辑

看看我使用ZK-PP1K模块制作的积木式点焊机，可以实现多脉冲点焊、自动点焊，可以设置脉冲间隔和个数，总成本不到一百元，比使用单片机的点焊机灵活多了，点焊效果岗岗的。

今年初参照隔壁之家做的，原帖可以搜“积木式快速搭建电容点焊机”就可以看到具体原理。

下图上排数字是设置脉冲宽度0.005秒=5ms，下排数字为脉冲间隔0.010秒=10ms

下图上排是焊针接触工件后延迟时间，设置为1.000秒，下排是脉冲重复次数设置为0002次

MOS板，JLC免费打板，4个4N04R8或004N03L MOS管，光耦实现自动点焊，ZK-PP1K发生脉冲

ycg9603 · 发表于 2022-3-8 15:37

围观学习。支持楼主研究。

Rooooooocky · 发表于 2022-3-8 15:37

本帖最后由 Rooooooocky 于 2022-3-8 15:40 编辑

xilige2020 发表于 2022-3-8 14:52
看看我使用ZK-PP1K模块制作的积木式电焊机，可以实现多脉冲点焊、自动点焊，可以设置脉冲间隔和个数，总成 ...

不错，我还想研究555电路做个控制器呢，老兄你这是教唆我偷懒啊

我看了一下这个mos板，R1-R4是四个栅极电阻，R5R6不明白是配合光耦的吗？

还有ZK-PP1K输出阻抗已经有了1K欧，供电15V的话，栅电流最大只有15mA分给4个mos管喂不饱吧，把R1-R4四个栅极电阻去掉是否更合理
O1CN01y6hw5j1Qkuj70lrPn_!!2658592015.jpg

O1CN01y6hw5j1Qkuj70lrPn_!!2658592015.jpg

xilige2020 · 发表于 2022-3-8 16:25

本帖最后由 xilige2020 于 2022-3-8 16:38 编辑

这是MOS板的电路图，R1-R4四个栅极电阻的阻值很小2R20，我是参照一个成品驱动阵列MOS管的板子加上R1-R4的。R6是限流电阻，使流过光耦的电流正好满足光耦导通，MOS-D接点焊针，超级电容的正极接一个点焊针，当两个点焊针同时接触到镍片时，
光耦1、2获得一个电压，3、4导通给PP1K模块控制端一个低电平，模块开始工作，延时n秒之后输出脉冲。
由于2串超级电容的电压才5点几V，不好驱动MOS管，PP1K模块需要外接12V电源供电，12V电压驱动MOS管正好。
我测试过，脉冲宽度最大设置到18毫秒都没有炸管，再高的脉冲宽度就不敢设置了，设置脉冲宽度太大了有可能把超级电容搞坏，最好每次加1毫秒，然后点焊看看效果再继续加脉冲宽度。
脉冲宽度设置4毫秒就能焊接0.1的镍片，10毫秒焊接0.2的镍片轻轻松松，焊接效果还要看超级电容的放电能力、点焊笔连接线等等。
积木式点焊机，好处就是可以根据镍片厚度以及试点焊的效果随时调整脉冲宽度和脉冲次数，比单片机的调整灵活多了。

电路图.png

PP1K模块的接线图，12V-一定要接到超级电容的负极。超级电容的充电使用另外的模块进行充电。
153648jjwkbj90bhkfmjju.jpg.thumb.jpg

xinde_D700 · 发表于 2022-3-8 17:01

望尘莫及。。。。。。。。。。。。

Rooooooocky · 发表于 2022-3-8 18:55

xilige2020 发表于 2022-3-8 16:25
这是MOS板的电路图，R1-R4四个栅极电阻的阻值很小2R20，我是参照一个成品驱动阵列MOS管的板子加上R1-R4的。 ...

mos管开启实际是栅极的控制信号对栅极电容充电的过程，Vgs是从0到的12V总要度线性区这个坎，这个时间段内mos未完全导通内阻比完全导通时高的多管子瞬时功率会巨大，所以在超大电流应用中要尽力减小栅极电容充电时间，控制信号光有电压不行，也要有瞬时的电流输出能力快速充电，否则开启的时间会变长。

大电流低内阻mos的栅极电流瞬间可能达到数A。这个脉冲发生器输出是VCC通过1K电阻对外输出。12V输出最多只有12mA。用这信号直推mos管的话，这1K电阻把栅极电流限制到最多12mA 。

关断过程也要路过线性区，不过栅极电容是靠2R2和三极管对地放电，这个通路倒是顺畅很多。

。微信截图_20220308183614.png

mailthon · 发表于 2022-3-8 19:36

mos导通不能太快，因为并联，要兼顾导通慢的mos.这还不是关键点，关键点在于mos关断后，要注意电流通路自感储能的泄放，不然mos也会损坏。通常也是慢关断，时间ms级。

Rooooooocky · 发表于 2022-3-8 19:39

本帖最后由 Rooooooocky 于 2022-3-8 19:41 编辑

mailthon 发表于 2022-3-8 19:36
mos导通不能太快，因为并联，要兼顾导通慢的mos.这还不是关键点，关键点在于mos关断后，要注意电流通路自感 ...

通过昨天测试我也发现了，看波形关断的过程最险恶，mos反复开关震荡极大还得测试一下关断过程中的漏源电压，估计感生电压高的离谱。

Rooooooocky · 发表于 2022-3-9 08:48

操作失误，信号发生器100微秒的单脉冲设置成了持续输出（1KHz方波，10%占空比），听到了反复开关造成的啸叫，不到半秒钟板子火花四射仔细一看是源极PCB爆了断开电池量一下管子漏源20欧也挂了

faladay · 发表于 2022-3-9 21:27

不错不错

，这一套研究下来应该对低内阻大电流mos管的并联驱动有很多心得，等研究好了来学习观摩下

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