求教：正负可调电源，输出大于运放电源电压该如何设计

primula · 发表于 2014-6-19 10:21:07

求教各位大师，现在项目需要一款正负可调的电源，开关电源或者线性电源均可，输出电压要正负42V，并且需要电压快速翻转的功能：比如现在输出30V，要求按下按键突然变成-30V。

现在我的基本思路是这样的：电源部分和控制部分单独设计，控制部分输出一个正负模拟信号，电源部分将这个信号放大一定比例后作为输出电压输出。最初想的是，用运放处理模拟信号后，直接输出控制三极管对管。

后来想了下，运放电源一般只有+-18V，无法使三极管对管输出+-42V的电压，在论坛查了下资料，貌似高压运放很贵。所以想请教下大师们，有没有什么方法，能够让电源输出比运放供电电压高的方法？如果用MOS管对管是否可行？

黑夜之狼 · 发表于 2014-6-19 11:06:42

沙发

youpeng · 发表于 2014-6-19 11:22:19

需要多大的电流？
你可以看看全桥，前面加一级可调。

jackiezeng · 发表于 2014-6-19 11:37:09

理解不了你的意思，，，，能否有个简单的示意图，，，，
如果你这个电源是用来检测什么东西的话，，，完全可以用单电源加个桥来做，，，，，

primula · 发表于 2014-6-19 12:09:47

youpeng 发表于 2014-6-19 11:22
需要多大的电流？
你可以看看全桥，前面加一级可调。

电流1.5A左右。
现在就是考虑用运放带个推挽电路做电源，但是运放供电只有+-18V；因为用三极管输出的话，推挽那两个基级的电压必须大于输出电压，所以用运放直接推三极管的话，输出只能到+-18V，不能到+-42V，等下我传个原理图来。。

primula · 发表于 2014-6-19 12:21:08

jackiezeng 发表于 2014-6-19 11:37
理解不了你的意思，，，，能否有个简单的示意图，，，，
如果你这个电源是用来检测什么东西的话，，，完全 ...

最开始我画的图是这样的，但是后来想了下。这样没法输出+-42V，只能到运放能输出的最大值。

电压翻转的话有可能不是对称的，比如从+30V翻到-10V去，有时候还需要输出正弦波。功率也不是很大，所以才想使用线性电源。

rniu · 发表于 2014-6-19 12:22:56

搞个多绕组变压器，单独出来+/-15V供运放，注意绕组GND浮动接到电源输出端即可

primula · 发表于 2014-6-19 12:36:41

rniu 发表于 2014-6-19 12:22
搞个多绕组变压器，单独出来+/-15V供运放，注意绕组GND浮动接到电源输出端即可 ...

我现在就是这样设计的，但是这样运放只能输出+-15V啊，那个推挽电路只能扩流，不能让输出电压高于运放的输出电压吧。一个因为他是射极跟随；二个就算输出电压比基极电压高了，下管都会导通把输出拉下来。我是这样认为的。

youpeng · 发表于 2014-6-19 12:52:03

primula 发表于 2014-6-19 12:21
最开始我画的图是这样的，但是后来想了下。这样没法输出+-42V，只能到运放能输出的最大值。

电压翻转 ...

还要输出正弦波？

建议拓扑：前级可调开关电源+全桥；
感觉就是一个spwm了；

另外全桥Vop-p和运放轨电压没有关系。

primula · 发表于 2014-6-19 13:02:25

youpeng 发表于 2014-6-19 12:52
还要输出正弦波？

建议拓扑：前级可调开关电源+全桥；

诶，整开关电源+全桥一下就硬件软件都复杂了好多。。。
我想知道，有没有什么好方法，可以用线性电源的方式一下就解决。

youpeng · 发表于 2014-6-19 13:08:27

不矛盾啊。线性电源提供VIN，加一片可调DCDC得到VDC，然后全桥。

你功率也不大，DCDC完全可以找到合适的型号。单片DCDC够简单的吧。

还嫌麻烦，那么你线性电源的VIN搞大，用317可调得到VDC，方法太多了。
显然成本和效率上前者好一点。

locky_z · 发表于 2014-6-20 20:50:12

搜索Op amp boost这个关键字可以找到一些Ti或者国半的文档，就知道怎样做了。

想用DC-DC，是很难做成一个单输出电源，极性可以正也可以负的输出。这种电路之看过一个，是凌特的文档，用可控硅做，十分复杂。

primula · 发表于 2014-6-21 13:23:47

locky_z 发表于 2014-6-20 20:50
搜索Op amp boost这个关键字可以找到一些Ti或者国半的文档，就知道怎样做了。

查到资料了，很有参考价值！非常谢谢你！

liub007 · 发表于 2014-8-27 21:17:57

两个运放接成BTL ，电压单30V就行。

DevLabs · 发表于 2014-8-27 21:24:24

把系统地和电源地分开.
可以参照春风电源撒.

tkdr2001 · 发表于 2014-8-27 22:39:33

如果对电流要求不高，带宽也很低的情况下，看看ADA4700，LT6090

zqy517 · 发表于 2014-8-27 23:20:28

记得在日本一本书上见过这样的电路，运放电压提升电路，帮你找找看看哈

primula · 发表于 2014-8-28 11:00:44

zqy517 发表于 2014-8-27 23:20
记得在日本一本书上见过这样的电路，运放电压提升电路，帮你找找看看哈

好的，谢谢这位兄弟

zqy517 · 发表于 2014-8-28 12:58:11

primula 发表于 2014-8-28 11:00
好的，谢谢这位兄弟

看看吧 VZ是稳压管就选用运放工作的电压吧祝早日成功！

primula · 发表于 2014-8-28 13:10:51

zqy517 发表于 2014-8-28 12:58
看看吧 VZ是稳压管就选用运放工作的电压吧祝早日成功！

喔~~谢谢啦~~

小林 · 发表于 2014-8-28 13:22:23

primula 发表于 2014-6-19 12:36
我现在就是这样设计的，但是这样运放只能输出+-15V啊，那个推挽电路只能扩流，不能让输出电压高于运放的 ...

做个隔离借口啊

zqy517 · 发表于 2014-8-28 13:31:40

突然有个想法：其实你也可以完全用晶体管或者MOS来搭建放大电路哈！

primula · 发表于 2014-8-28 14:56:08

小林发表于 2014-8-28 13:22
做个隔离借口啊

这个不是隔离的问题，用三极管扩流，三极管就是个射极跟随器，它输出的电压没法比基极电压高，因为如果比基极电压高了，就没法导通了啊。

primula · 发表于 2014-8-28 14:56:55

primula 发表于 2014-8-28 14:56
这个不是隔离的问题，用三极管扩流，三极管就是个射极跟随器，它输出的电压没法比基极电压高，因为如果比 ...

额。。完全用分立元件，我目前的水平有点困难

小林 · 发表于 2014-8-28 23:09:03

primula 发表于 2014-8-28 14:56
这个不是隔离的问题，用三极管扩流，三极管就是个射极跟随器，它输出的电压没法比基极电压高，因为如果比 ...

用P型的三极管啊，这还不好解决。

primula · 发表于 2014-8-29 08:44:55

小林发表于 2014-8-28 23:09
用P型的三极管啊，这还不好解决。

用P型的，三极管电源40多V，运放最高输出15V，三极管一直导通，怎么关断呢？

小林 · 发表于 2014-8-30 10:18:29

primula 发表于 2014-8-29 08:44
用P型的，三极管电源40多V，运放最高输出15V，三极管一直导通，怎么关断呢？ ...

还有就是自己用分离原件搞一个高压运放出来。如下图：

david2002guo · 发表于 2014-8-30 17:47:00

翻转有没时变换时间的要求

david2002guo · 发表于 2014-8-30 17:50:28

zqy517 发表于 2014-8-28 12:58
看看吧 VZ是稳压管就选用运放工作的电压吧祝早日成功！

这个电路好像到不了运放供电电压以上的输出吧

410023626 · 发表于 2014-9-12 19:47:35

没说输入多少用个H桥模块，单片机控制ok

primula · 发表于 2014-9-15 12:22:07

410023626 发表于 2014-9-12 19:47
没说输入多少用个H桥模块，单片机控制ok

需要幅值能变化、、、

primula · 发表于 2014-9-15 12:23:13

david2002guo 发表于 2014-8-30 17:50
这个电路好像到不了运放供电电压以上的输出吧

这个电路应该可以输出高于运放供电的电压，大概看懂了其中的玄机，很巧妙

我命不由天 · 发表于 2014-9-19 18:25:35

支持V587

410023626 · 发表于 2014-9-22 00:23:13

primula 发表于 2014-9-15 12:22
需要幅值能变化、、、

这个简，给H桥可控电压就改变幅值了

primula · 发表于 2014-9-23 09:31:26

410023626 发表于 2014-9-22 00:23
这个简，给H桥可控电压就改变幅值了

那不是问题又回来了，还是需要一个可控，并且输出电压能高于运放电压的电源哇，只是这个电源可以做成单极性，需要能输出最大正负48V的，变成只需要输出最大正48V就行了，但是一般运放供电还是只有30多V，H桥不能完全解决问题哇。

落叶随风 · 发表于 2014-9-25 16:45:06

primula 发表于 2014-9-23 09:31
那不是问题又回来了，还是需要一个可控，并且输出电压能高于运放电压的电源哇，只是这个电源可以做成单极 ...

H桥当然可行，不然你以为逆变器是怎么来的？建议楼主去了解一下逆变器的原理，逆变器这个构架是方案之一

primula · 发表于 2014-9-26 15:04:15

落叶随风发表于 2014-9-25 16:45
H桥当然可行，不然你以为逆变器是怎么来的？建议楼主去了解一下逆变器的原理，逆变器这个构架是方案之一 ...

楼上的意思是在可调的线性电源后加一级H桥。
我就是做变频器和逆变器的，现在我需要的是能产生0-100K的，幅值可变的方波，如果纯用H桥，那么在100K方波的时候逆变器的斩波频率需要多高？这么高的斩波频率能实现吗？

落叶随风 · 发表于 2014-9-26 15:50:20

primula 发表于 2014-9-26 15:04
楼上的意思是在可调的线性电源后加一级H桥。
我就是做变频器和逆变器的，现在我需要的是能产生0-100K的， ...

既然是做变频器和逆变器的，我觉得这个问题很好解决啊，你是要做一个调频调幅方波交流电源对吧？用可调直流电源供给VBUS，后面用H桥产生交流方波啊，输出100K方波H桥也就100K啊，又不是正弦波

primula · 发表于 2014-9-28 10:49:57

落叶随风发表于 2014-9-26 15:50
既然是做变频器和逆变器的，我觉得这个问题很好解决啊，你是要做一个调频调幅方波交流电源对吧？用可调直 ...

对了啊，所以问题就是回来了啊，核心就是要做个可以输出高电压的可调的直流电源，这也是我一开始的问题，这个可调直流电源输出的电压比较高，超过了运放的供电电压，用简单的运放+推挽的方法是做不出来的。
如果这个可调电源的反应够快，H桥都不用了。实际上我现在就是这样做的，直接把用DAC产生的方波参考信号给可调电源，输出就是幅值可变，甚至是任意波形的了。

落叶随风 · 发表于 2014-9-28 11:45:49

primula 发表于 2014-9-28 10:49
对了啊，所以问题就是回来了啊，核心就是要做个可以输出高电压的可调的直流电源，这也是我一开始的问题， ...

嗯，方案有很多种，能实现功能的多是好方案

helloshi · 发表于 2014-9-28 12:37:19

410023626 · 发表于 2014-10-7 14:30:54

本帖最后由 410023626 于 2014-10-7 14:33 编辑

primula 发表于 2014-9-23 09:31
那不是问题又回来了，还是需要一个可控，并且输出电压能高于运放电压的电源哇，只是这个电源可以做成单极 ...

如果输入电压是48v的话，用三个buck芯片，一个给单片机供电，一个给运放供电，一个给H桥供电。用单片机控制给H桥供电的Buck电路输出电压和H桥的状态
不贵

求教：正负可调电源，输出大于运放电源电压该如何设计

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