放大器的桥式电路应用

2023-11-01
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应用一主要是帮助您节约时间以避免在功率电路中出现问题.我们建议您花一点时间阅读这篇文章,至少应该阅读文章中的斜体字和每一章的开头.对于大多数的问题APEX已经通过实际电路验证,而且这里涉及的范围比您预想到的问题更全面。


1.0 静电问题(ESD)

APEX 的所有运算放大器都应该注意静电保护,MOSFET 型放大器尤其易被静电损坏,我们的许多放大器都是 MOSFET型设计。大多数的双极型设计都是选用小晶体管输入极,它也易受静电的影响。ESD 会使放大器的失调电压升高,静态电流增大而最终导致损坏,APEX的产品是在防静电很好的环境下生产的,运输过程中也采用防静电包装。在整个过程中您都应注意静电问题,一些地方要求静加电前在设计或者实验阶段会有产生危险的可能,可是投入生产后就应被排除了。管脚或许接反,有些连接错过了,测试头发生了短路等等。任何一种错误都可能损坏放大器或其它组件。


下面的五个步骤将充分减少这些危险:

1) 根据手册将电源电压设置到最小。

2) 将电流限制设置到最小(大电流方式用大约 2。2ohm的电阻,高电压方式用 47 ohm)。参看5.0“电流限制”及每个放大器的数据参数来选择合适的限流电阻。不要用试验室的电源限流来保护放大器。采用限流电阻比利用电源的电流限制更安全。用电源限流并不能保护放大器克服电源输出滤波电容引起的尖峰电流,即使平均功率损耗很低,但由于双极型输出级的二次击穿,SOA工作区依然会被违反。这是因为输出晶体管上的电源和电流同时达到最大而导致放大器损坏。参看 6.0 来更好的理解 SOA 限制。

3) 检测振荡。用低电源供电并将电流限制到最小.在输入信号等于零时,用 100MHZ或更大的示波器检测放大器的输出,将示波器的时间设置到微秒范围,调整示波器的幅度旋钮,检测是否振荡。然后输入一个信号,检测是否振荡。如果有很小的方波出现表示处于临界稳定状态。如果出现振荡,测量它的频率和幅度,还应该注意振荡是否只出现在输出的正半波或负半波,参看6.0“稳定性”,找出振荡的原因。因为在低电压小电流状态下电路的基本功能已经被验证,电路一旦工作在所需要的条件下,可以提高电流限制,检测最恶劣的状态,例如:电机反转,方波驱动一感性负载,或输出电压等于Vs/2 时驱动阻性负载,这时应逐渐提高电源电压到最大。这样不但可以减少失败也可以找到在某个电压和功率下问题所在。

4) 用最大的散热器。这可以给放大器提供一最好的环境,一旦验证了您的计算,您或许会决定用一个小的散热器,查看 7.0 “内部功耗和散热器”上的资料计算您际应用所需的散热器。

5) 当电路处在加电状态下避免开关动作。这包括拔插插头,在反馈回路中用开关或继电器等,参看 9.1 和 9.3.

6) 当用一个具有外部补偿功能放大器时,应意识到在接近全部电源电压时补偿电容将会过压。从等效电路图可以看到补偿电路一端只有几伏(一般连接到 FET 的栅极)另一端接近 输出电压。在 300V 或更低时,用一般的电压余量便足够了。超过该电压,建议用一个两倍电源电压的电容。在这种情况下,会产生局部放电或电晕放电,就好象有一小股能量突然穿过电容。此时,在你还没有看见电容被损坏之前,FET 的栅极已被损坏。


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