[allegrovision 0]

Добрый день,

есть задача заменить старую советскую схему УЗГ на 6Вт на более современную электронику, прошу помощи у специалистов которые имеют опыт проектирования и практический опыт отладки ФАПЧ ус-в на базе 4046 синтезатора!

УЗГ применяется для возбуждения инструмента для сваривания выводов микросхем, сам инструмент выполнен в виде пьезоэлемента, а оригинальная принципиальная схема состоит из следующих основных блоков:
1) задающий генератор на 66-67КГц, выполнен по классической схеме емкостной трехточки:

2) ФАПЧ (нижняя часть схемы) на умножителе 525ПС2А:

3) Усилитель Мощности по схеме полумоста с трансформаторным выходом, полагаю трансформатор используется как буст чтобы раскачать пьезокерамику:

Суть работы в следующем - задающий генератор, настроен на частоту 66,6КГц, также в него заходит сигнал с ФАПЧ и разрешение работы, т.е. короткий импульс от 50 до 300мС который задается оператором галетным переключателем на панели, модуль ФАПЧ измеряет опорный сигнал с выходного каскада усилителя мощности и напряжение/частота с пьезоэлемента, далее нормализовав сигнал выход уходит на задающий генератор. Возможно ли заменить задающий генератор и ФАПЧ на 4046? Прошу помочь со схемотехникой и правильным подключением, для задачи мощности и короткого импульса планирую применить STM32F103 или STM32F030.

Если в суждениях не прав касаемо выше изложенного, прошу сильно не пинать!)))

Заранее благодарен!

[GenaSPB 11]

Зачем фапч? Сейчас можно впрямую синтезирвать стабильный периодический сигнал нужной формы. Что с чем синхронизируется фапч? Что на второй вход идёт?

Изменено Четверг в 05:28 пользователем GenaSPB

[khach 38]

3 часа назад, GenaSPB сказал:

Сейчас можно впрямую синтезирвать стабильный периодический сигнал нужной формы.

А смысл формировать сигнал если частота неизвестна? Рабочая частота зависит и от трансдьюсера, и от нагрузки уз.  Можно конечно методом последовательных приближений искать рабочую частоту, но метод ФАПЧ гораздо надежнее.

Другое дело, что при 6 ваттах мощности потери в современных транзисторах настолько малы, что можно делать self- oscillating драйвер, который автоматически на  резонансной частоте работает. В китайских УЗ мойках как раз такие.

[allegrovision 0]

1 hour ago, khach said:

А смысл формировать сигнал если частота неизвестна? Рабочая частота зависит и от трансдьюсера, и от нагрузки уз.  Можно конечно методом последовательных приближений искать рабочую частоту, но метод ФАПЧ гораздо надежнее.

вот-вот, отработку обратной связи нужно организовывать аналоговым способом, я не спорю что можно через хороший МК пустить, но время на прерывания и отработку не зафиксировать и есть риск хаотических багов!

Я считал что аналоговый ФАПЧ такой как 4046 должен справиться на ура, но вот опыта у меня нет чтобы грамотно обвязать ...

1 hour ago, khach said:

Другое дело, что при 6 ваттах мощности потери в современных транзисторах настолько малы, что можно делать self- oscillating драйвер, который автоматически на  резонансной частоте работает. В китайских УЗ мойках как раз такие.

у вас нет ссылок на рабочие схемы и/или описание принципа генераторов с самовозбуждением?

Изменено Четверг в 10:40 пользователем allegrovision

[Plain 185]

Представленные части схемы намекают, что нужен синус напряжения и регулируемой амплитуды — тогда 4046 бесполезна.

14 минут назад, allegrovision сказал:

можно через хороший МК пустить, но время на прерывания и отработку не зафиксировать

О чём Вы? Сейчас в любом МК есть защёлки таймеров, которыми общепринято измерять интервалы, в данном случае полупериод, по результатам подкручивать какую-нибудь AD9833 — ну это любой 8-разрядный PIC справится.

Изменено Четверг в 10:58 пользователем Plain

[khach 38]

36 минут назад, allegrovision сказал:

у вас нет ссылок на рабочие схемы и/или описание принципа генераторов с самовозбуждением?

Вот такое применяется в мойках малой мощности. Но для сварки эта схема вряд ли годится- нет регулировки длительности импульса и нет стабилизации мощности.

Софтовая ФАПЧ просто не успеет - во время сварки после касания иглой материала и в процессе частота уползает на сотни герц за миллисекунды. Можно делать ФАПЧ на FPGA но тогда проще купить готовый модуль- они продаются как ОЕМ.

Ps/. https://patents.google.com/patent/US5897569A/en

[allegrovision 0]

8 minutes ago, Plain said:

Сейчас в любом МК есть защёлки таймеров, которыми общепринято измерять интервалы, в данном случае полупериод

вопрос в том, сколько времени потребуется убить на отладку кода, если бы это был НИОКР с дэадлайном в 4-5 лет, ну тогда да, это вполне нормально!

Мой вопрос был в том чтобы использовать проверенные решения, я не буду спорить или что-то доказывать, я считаю что без ФАПЧ здесь не обойтись ибо резонанс плавает от многих факторов, будь то материал перемычки, диаметр, состав, диаметр и даже температура ... и соглашусь с тем что требуемая мощность весьма мала, в виду чего я рассматриваю вариант с автогенератором например IR2156 или им подобные, но возникает вопрос в точности и стабильности параметров в режиме резонанса ибо вопрос не в том чтобы ЛДС мапу зажечь.

[khach 38]

ТС, вы бы полностью документацию от совесткого бондера посканили, и выложи ли где то архивом- было бы весьма полезно. И так надо будет понять, зачем там такая куча сигналов с платы ФАПЧ и главное как их связать и заместить в новой плате управления.

ps аналоговый генератор от вестбонда ( там схемы внизу) https://www.artisantg.com/Ecotech/67028-5/West-Bond-K-1400-4-Watt-Ultrasonic-Generator

[Plain 185]

2 часа назад, khach сказал:

Софтовая ФАПЧ просто не успеет

Так они здесь тоже не торопятся — уничтожают оба синуса ограничителями, затем аналоговый перемножитель, тогда как с тем же успехом можно было Исключащее ИЛИ поставить, ну и в конце ФНЧ.

2 часа назад, allegrovision сказал:

считаю, что без ФАПЧ здесь не обойтись

С этим никто не спорит, но вот Вас спросили, нужен ли синус — т.е. нынешний аппарат дохлый?

[allegrovision 0]

1 minute ago, Plain said:

С этим никто не спорит, но вот Вас спросили, нужен ли синус — т.е. нынешний аппарат дохлый?

аппарат сам не дохлый, на на элементной базе 80-х годов, ремонтировать и обслуживать совсем стало проблемно, поэтому есть желание перевести на более-менее современную элементную базу, реализация в цифре заманчива, но есть ряд сложностей как в поиске программиста, так и в концепции (времянка), есть риск что потратится много времени на Research а в итоге можно и не получить требуемый результат ...

[Plain 185]

24 минуты назад, allegrovision сказал:

аппарат сам не дохлый

Спрашивать про синус в третий раз похоже смысла нет, поэтому советую, пока аппарат не сдох, снять с него требуемые форму и уровни сигнала, потому что без них Вам новый аппарат никто не сделает.