記得剛入電源這行的時候,是在一家做電瓶車充電器的廠家作維修開始.

那時候的充電器基本上都是3842+817+431+LM324的結構.有的裝有4060的定時芯片,有的省了四運放,用一個358就完成了所有三段式的功能.

剛入行也不懂運放在這里是做啥用的.于是跟老板請示,要求給我一個星期的時間來熟悉整個電路.沒想到老板不僅爽快答應了,還允許我使用辦公室的電腦上網查資料.

有這么好的環境,自然應該抓住了多學點東西哈.

通過最初的一個星期的百度,知道了運放在這里是做比較器用的,但為什么不直接使用一個339的比較器,而用一個324的運放呢?

又繼續學習三段式充電器,和鉛酸電池原理.額....娘啊,每個疑問背后都有更多的疑問,兩個星期,筆記本就用了一個.稿紙若干.

算是大概的弄懂了原因:在三段式鉛酸充電器中,前段需要恒流充電,這期間電壓是緩慢上升的,中段是恒壓充電,末段是降壓,并且恒壓浮充.

因為有個恒流在里邊,就不大適合用比較器了,其實比較器可以理解成一個沒反饋的運放,輸出端總是最大值和最小值的變化,這不利于控制恒流.而運放就比較"軟"一些.

運放加入適當的負反饋,不但可以避免尖峰的干擾,而且可以使輸出端保持一個穩定的線性變化.這對于初期的恒流充電來說至關重要.

雖說用起來很容易拼出外圍電路,但真實的運放在充電器中,依然是處于危機四伏的工作環境.

下面看看運放的工作環境:充電器已經被無良老板做砸了,但市面上仍不乏好的產品.而我老板則是怎么便宜怎么來.先是150W的充電器輸入電容從120uf減小到82uf/400V,而后,輸出電容也從兩個470uf和一個電感組成的濾波電路省成了一個330uf的電容.Y電容也省了.交流輸入電感啥的都省了.熱敏電阻最后也省了.保險絲在我的一再要求下被留了下來.原來次級是兩個二極管并聯的整流,也省成一個了.二極管的尖峰吸收電路也去掉了.總之,一大堆老板覺得沒用的東西都扔了.就這要一個窗破墻殘的環境,滿載輸出波紋超過5V,更別說EMC啥了.插家里插座上,隔壁鄰居的電視機都會有干擾.

在這樣干擾嚴重的環境下,要求運放能穩定工作,而且電壓電流都要穩.其實也真難為這運放了.

只能多多的加入負反饋,來抑制干擾造成的振蕩和自激.

記得那時候電源總是會叫.那時候不懂,傻傻的挨個換零件,因為有的板子就不叫,所以就認為肯定有零件壞了.后來換到了431的1和3腳所接的電容,容量是224,換了就好.拆下的電容再測量,容量略有偏差,不過也沒超過20%的允許誤差,而這拆下的電容再換到別的機子上,又可以正常使用.于是又研究起了431.這才發現431內部原來也有一個運放.而這電容正好是431內部運放的負反饋電容.也是由于反饋電容的容量和電源的頻率剛好使所用的431出現了嚴重的自激而引發的"叫聲".后來也證明了我的猜想,更換其他廠家的431,或者稍微改動電源的頻率,或者換一個容量稍大或者稍小的反饋電容,都可以解決因為431引起的叫聲.

這次431的事件,又讓我對運放有了更深的認識.

所以,至少我認為,反饋電路對于運放的穩定性至關重要.無論是放大,還是做比較器使用,都是如此.

再說幾個358運放使用中的問題.有次,設計一個比較電路.習慣性的使用了運放.原因有兩點,1,我已經比較習慣使用運放來作比較器了.2,對于公司采購來說,少一個器件至少在材料管理和使用上都會方便很多.

這電路呢,是用來比較1毫伏的電壓差的,理論上講都能實現的,可實際板子出來了才發現輸出是隨機的.因為反相輸入端電壓是4.001伏,而同相輸入端是3.999V.有兩毫伏的壓差,很明顯輸出應該是低電平.可實際上卻是每次上電后輸出端的電壓不是高電平就是低電平.而且穩定不變了.反饋電路反復調整都沒用.不管是正反饋還是負反饋,輸出總是隨機的.于是只好再突擊學習.詳細看了資料才發現,原理運放的兩個輸入端理論上的壓差可以及小,但由于制造工藝上的限制,對于兩輸入端的最小電壓分辨率,還是實際存在的.

也因為老板對產品的價格很敏感,定死了只能用一毛五分一只的LM358,無奈只能進行一個實驗,不能相信零件供應商提供的PDF了.參數水太多.

于是搭建了一個沒有干擾的,電池供電的純直流環境,輸入電壓依然是4V,一點點調整倆輸入腳的電壓差,觀察輸出端的變化.經過兩天的反復實驗,總結出了這種國產的358輸入端的電壓誤差問題:

當倆輸入端誤差在2毫伏內,基本上我手頭上的運放都不會正確的輸出電壓

當誤差在2--5毫伏的時候,大部分運放可以準確的輸出正確的電壓.

當兩只輸入腳的壓差達到8毫伏以上的時候,我手頭的運放都能完全無誤的輸出高或者低電平了.

由此,我的電路也進行了更改,以后的設計中,我也牢記盡可能的把同相反向輸入端的電壓差提高到10毫伏以上.這樣,老板不論進哪個牌子的運放,也都能適應了.

還有次在使用運放的時候發現工作狀態不正常,只是偶爾的出現誤動作.懷疑是運放質量問題,換別廠家的運放依然還是偶然的會出現.只是很難發現了.只好硬著頭皮試圖更改零件參數來解決.后來通過示波器測量各個腳,電壓都很好.運放的供電腳波紋也不大于50毫伏,但還是在供電腳對地加了個104的電容,再測波紋電壓依然跟沒加前相似,至少肉眼看不出明顯的改善.但運放卻好了一些.以前10次有2次誤動作,現在20次才發現了一次誤動作.看來電容還是有效的.但考慮到以前的使用環境,那時候運放的供電波紋都達到了100多毫伏,依然正常的很.肯定還有根本的原因沒找到.

后來經過幾個通宵,才發現自己布線的問題,給運放的供電線路太長,圍著板子繞了個括號形狀,用示波器抓不到低頻的干擾,特別是在其他電器插拔的瞬間,運放的狀態就變了.由此更加肯定了是布線吸收了干擾造成的運放的誤動作.這也是不加入共模電路造成的直接影響.

后來解決的辦法是在靠近運放的地方,就近在電源線和地之間裝一只2.2---10uf的電解就可以了.

由此,也養成了我的第二個使用運放的習慣,就是在運放附近,必須加一個10UF的電解作濾波.這樣,由于布局的問題就不存在了.可以任意布電源線了.即使布線很好,多一個電容濾波總是沒有壞處的.

對于運放,我只懂這么多.希望看到帖子的哥哥們,能指點指點,運放這個萬能電路真的很精彩.