白菜白光电源原理分析--616的V4.0为例

hotdll · 发表于 2013-11-30 21:14

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本帖最后由 hotdll 于 2013-12-1 10:27 编辑

注：本人水平有限，如果分析错误，欢迎各位大侠批评指正。再次感谢该电路的原作者More大侠，这个电路构思真的很巧妙，很有艺术感，用最少的零件完成了稳定可靠的恒温控制。
白光1.jpg

电路图出处为图片水印的论坛。上图为隔壁高手根据电路板绘制的电路图。
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LM358--A运放：温度电压比较器 ---用于欠温检测
LM358 --B运放：单稳态触发器       ---用于产生加热脉冲
S8050+TCP8125：开关电路             ---控制发热芯的状态
LM359+S8050+TCP8125 通过103反馈电阻振荡器，占空比和周期由检测和加热模块的RC电路控制。
启动加热：
LM358的2脚反向输入端通过R10,R9和RT、R8构成的分压电路提供大约：4.55mV到10.48mV的电压。因为刚接通电源洛铁发热芯两端没有电压，所以3脚电压小于2脚电压。1脚输出低电平，二极管导通，6脚被钳位在低电平，运放7脚输出高电平，三极管S8050导通。PMOS VGS≈ -VIN+ ，PMOS导通，烙铁发热芯开始通电加热。

停止加热：
PMOS导通后通过10K反馈电阻加到LM358的3脚、103电容充电，大概50mS左右4脚的电压接近VIN+的电压。大概5mS左右3脚电压大于2脚电压，A运放1脚输出高电平。B运放构成的单稳态电路从暂稳态恢复到常稳态。此时间由6脚外接的205电阻和104电容决定。5脚经过两个10K电阻分压后得到2.5V电压，6脚电压经过160mS的时间给104电容电压充电到2.5V以上，运放7脚输出低电平，5脚和7脚构成的正反馈使得7脚的电压≈0V。S8050截止，PMOS的VGS≈0V，PMOS管截止。

PS：加热时间大概是165mS 。

欠温检测：
补充知识： 热电偶

当PMOS截止的时候，运放A的3脚103电容通过103电阻和电热芯放电，当放电电压约等于热电偶的电动势时候，放电结束。放电周期由RC决定大概150mS。LM358比较2脚和3脚的电压。如果热电偶的电动势电压大于2脚的电压，说明温度等于或者高于指定的温度，电路不动作。当热电偶的电动势电压低于2脚的指定电压，则烙铁芯的温度低于指定的温度。LM358的2脚电压大于3脚。运放1脚输出低电平，二极管导通，104电容通过二极管迅速放电，放电时间忽略不计。运放B构成的单稳态电路进入到暂稳态。剩下过程同“启动加热”过程。

   启动加热 …… 停止加热 …… 欠温检测  …… 欠温检测 …… …… 低温
   |                                           |                      |                         |
   |                                           ----> 温度高 --->                            |
   |                                                                                                 |
   |-- -- -- -- -- -- -- -- <-- -- -- --  -- 循环重复 -- -- -- -- -- <-- -- --  |

周期：
如果把加热、检测、停止算一个周期的话，那么恒温的过程就是调增每个周期加热和检测与停止加热的占空比。其中由以上计算得知，加热脉冲时间为 165mS, 检测等待时间+停止脉冲大概为150mS+停止时间.

写在最后：
该电路据说是More的改良版，不过通过分析可得知，该电路存在一些弊端：
1、3脚的脉冲电压比较高，LM358的电压范围虽然很宽，但是还是应该限制3脚的电压。
2、停止并检测温度的时间很长，接近71%的加热周期。这样会导致大焊点回温比较慢，这或许也是论坛的一些朋友说拆双面板的大电解电容不是十分给力的原因。
3、这个电路我调整到最低烙铁的温度也很高，很轻松的融化焊锡，计算下了该电路的设定温度值：
LM358的2脚为设定温度的比较电压输入端，由电路计算可以知道电压范围是4.55mV到10.48mV之间。虽然该电路说明温度范围是160-460度，但是我最低档可以化锡焊接，说明温度肯定在250度以上。查找T12热电偶的值：找到论坛之前转的一份资料：热电偶电动势与温度。根据他提供的信息：大概低温0.0157 ~高温 0.021毫伏/度。如果按调温区间200度到450度计算的话，热电偶的电动势电压大概在3.14mV～9.45mV之间。

优化（待测试）：
那么将R9改为33Ω，R8改为33KΩ，电压调节范围就是3mV~10.5mV之间，可以满足200度到450的需求。
将3脚对敌接一个钳位二极管，将3脚电压钳位在0.5V-0.6V左右。可以减少检测等待时间。使烙铁恒温并且回温很快。
有温度测试仪的朋友可以帮忙测试下616XD的V4.0版本是不是存在我说的两个问题，如果按照我提供的修改方案看看是不是可以改善这个问题。

swxq · 发表于 2013-11-30 21:30

学习了........

sztdly · 发表于 2013-11-30 21:36

本帖最后由 sztdly 于 2013-11-30 21:47 编辑

我买的成品仿品头里面也是这个电路的确是最小电位器位置也能融化焊锡另外多股手柄线只是两根是连接的电偶应该没有启用

hotdll · 发表于 2013-11-30 21:39

本帖最后由 hotdll 于 2013-11-30 21:42 编辑

sztdly 发表于 2013-11-30 21:36

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我买的成品仿品头里面也是这个电路的确是最小电位器位置也能融化焊锡另外多股手柄线只是两根是连接的 ...

热电偶是串联的，第三芯是地线，关键是地线没法接，过几天我自己DIY下能接地线的手柄。另外最小档不是能融化焊锡，而是直接可以焊接，融化焊锡的温度185-225之间都可以融化焊锡，但是焊接的温度低于250度就很难。我很轻松的焊接，刚开始我把档位打到中间，发现烙铁头直接烧黑了，后来调到最低档，发现最低档能融化焊锡。

adsnet · 发表于 2013-11-30 22:25

留记号学习，谢谢楼主分享

110839979 · 发表于 2013-12-1 00:38

学习了，我的也是和三楼一样的，最小档都可以化锡，用万用表测量了一下温度，有280度。

xxxnm · 发表于 2013-12-1 03:05

我也是最低档能焊接，没家伙测温度

hz_zhc · 发表于 2013-12-1 03:10

最后一句“将4脚对敌接一个钳位二极管，将4脚电压钳位在0.5V-0.6V左右。可以减少检测等待时间。使烙铁恒温并且回温很快。”4脚说错了吧？应该是3脚吧？

筒子军 · 发表于 2013-12-1 09:20

收藏学习了，谢谢楼主

hotdll · 发表于 2013-12-1 10:10

hz_zhc 发表于 2013-12-1 03:10

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最后一句“将4脚对敌接一个钳位二极管，将4脚电压钳位在0.5V-0.6V左右。可以减少检测等待时间。使烙铁恒温 ...

谢谢指正，昨天写到太晚了，也没有检查，还有几处错误，刚才一并改过了。

RP周 · 发表于 2013-12-1 10:18

关注并学习。。。。。。。

yang88498 · 发表于 2013-12-1 10:47

留记号学习，多谢楼主分享。

ritay · 发表于 2013-12-1 11:14

刚入手一块616的新版本，可是接好他家的国产T12-K以后，红绿灯一直交替跳，是什么情况啊。。。。

mowuwen · 发表于 2013-12-1 11:20

学习收藏帖

fdn86 · 发表于 2013-12-2 11:44

关于热电偶，楼主显然有点儿想当然了。T12热电偶电势与温度的关系，完全可以脱离控制板检测；而LM358/LM393这种级别运放/比较器的失调电压，合格品允许到达几个mV(例如7mV)，通常这才是温度控制系统偏差的主要原因。

hotdll · 发表于 2013-12-2 13:18

本帖最后由 hotdll 于 2013-12-2 13:22 编辑

fdn86 发表于 2013-12-2 11:44

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关于热电偶，楼主显然有点儿想当然了。T12热电偶电势与温度的关系，完全可以脱离控制板检测；而LM358/LM393 ...

当少将您说别人说话想当然的时候，请您注意您是否说话也想当然。

1、关于热电偶，我什么时候说T12热电偶与温度的关系不可以脱离控制板检测？并且我引用的测试数据本身就是脱离检测板检测的数据。再则，少将您能不能不想当然的告诉我T12热电偶电动势与温度是啥关系呢？

2、关于LM358，所有运放都有失调电压，但这并不是您想当然的就认为通常运放就是温度控制系统偏差的主要原因。因为按您的逻辑，这温控板就没法用，7mv的失调电压足可以淹没T12的热电偶电动势。。。而事实上并非如此。输入失调电压怎么回事就不用我科普了吧，反应在输入端就相当于给输入端加了一个偏置电压罢了，当IC供电电压稳定的时候，该电压只受温度影响。更重要的是运放的失调电压可以补偿，而在More大大的模拟白光控制板电路中，不必特地的为运放增加补偿。
德仪的LM358 ，25度5V环境下使用，典型失调电压3mv，最大7mv（暂不讨论输入失调电压的测量方式）。而在本电路中，B运放工作于正反馈，依据外围偏置电路可算出5脚偏置2.5V左右，6脚的电压只要小于2.5V就会让电路翻转，因此可以推测算出A运放输出电压低于1.8V即可，通常会让该电压更低接近0V。也就是说运放A的输出范围0-1.8V都可以触发电路工作。看看输入失调电压对电路的影响：静态（不插烙铁或者烙铁芯不加电）忽略RT和R8对电路的影响（该部分用的是可变电桥，对本次解释无影响）。R10和R9给运放2脚提供了偏置电压4.5494mV左右。3脚电压接近0V，如果以2脚为参考点，3脚上的电压为运放失调电压。运放A工作在开环状态，只要运放A输出超过1.8V～Vomax电压都可以使B运放进入延时触发状态，设计电路的时候，保证2脚的偏置电压接近3脚的失调电压即可补偿失调电压。

3、我相信616XD的56K电阻和51欧的电阻应该是调试过的结果。调试的时候肯定会考虑补偿LM358的失调电压的。

4、影响该电路稳定性的并非输入失调电压本身，而是关系到输入失调电压的温度问题。而实际上我们业余爱好者使用的环境温度引起的输入失调电压偏移并不足以让该控制板失控。

5、最后，我希望讨论技术问题的时候如果您要批评，请摆事实讲道理，详细的分析。而不是想当然的就认为别人的长篇分析没经过大脑。换位思考谢谢！

fdn86 · 发表于 2013-12-2 13:31

hotdll 发表于 2013-12-2 13:18

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当少将您说别人说话想当然的时候，请您注意您是否说话也想当然。

1、关于热电偶，我什么时候说T12热电偶 ...

哟，_论坛_的帖子原来是不能评论的？

好吧，在此我郑重向你道歉：确实是我多嘴胡说，违背了只能叫好不能拆台的基本原则，属于罪大恶极！

至于“少将”啥的，纯粹是时光烙印，不是俺主动要的。

hotdll · 发表于 2013-12-2 13:37

fdn86 发表于 2013-12-2 13:31

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哟，_论坛_的帖子原来是不能评论的？

好吧，在此我郑重向你道歉：确实是我多嘴胡说，违背了只能叫好不能 ...

欢迎拆台，但是别兴嘴胡说。

你要拆，摆事实，讲道理，本人非常欢迎。别整一句别人都瞎说你说的是真理，然后别人求教怎么怎么回事一句“自己想去”。鄙人不才，但是最BS的就是这种人。我反驳你的每句话都带电路分析，你的批评没有一句引用，关于温控的问题，你也没有更详细的说明吧？

我个人性格如此，不喜勿入，不喜勿回。

fdn86 · 发表于 2013-12-2 13:46

本帖最后由 fdn86 于 2013-12-2 13:48 编辑

hotdll 发表于 2013-12-2 13:37

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欢迎拆台，但是别兴嘴胡说。

你要拆，摆事实，讲道理，本人非常欢迎。别整一句别人都瞎说你说的是真理， ...

既然你"欢迎拆台"，那么请你科普一把： LM358 A单元到底是比较啥呢？在什么量级的电压下比较？到底是A单元先导还是B单元先导？

白菜电路不是今天才发明的；对于电路的分析或者说明，不是始于今日；LM358失调电压影响的案例，不是凤毛麟角。你不妨问问any、lqian889甚至616他们有没有啥体会。

hotdll · 发表于 2013-12-2 13:50

本帖最后由 hotdll 于 2013-12-2 13:55 编辑

fdn86 发表于 2013-12-2 13:46

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既然你"欢迎拆台"，那么请你科普一把： LM358 A单元到底是比较啥呢？在什么量级的电压下比较？到底是A单 ...

我上面已经分析过了。

还请您说话严谨一些，LM358失调影响的案例你统计的资料麻烦您公布下。另外，您知道失调电压对什么有影响？请深入学习后再评论，泛泛而谈没任何指教别人的意义。

PS，拜托您先学习下说明叫运放失调电压补偿。该电路不是始于今日，也不是始于您手。但是为什么它还这么经典呢？另外始于您自己的电路分析是啥时候呢？没见您科普？
另外你问的哪些人关于运放失调他们有啥想法？最后咋解决的？

如果没解决，哪可以不可以理解他们销售的白光板是废品？

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