為了方便大家查看,增添的新內(nèi)容將加在頂端。 ——3月7日,焊接了一塊板子,因要出去監(jiān)考,急匆匆的,先發(fā)幾張照片: ![]() ![]() ![]() 2.5v基準(zhǔn)藏到了dac板子的下面,我現(xiàn)在用的是REF43G,PCB設(shè)計(jì)的是可以適應(yīng)多種基準(zhǔn)的,目前可以支持MC1403(直接插上即可)、REF43G、TL431(SOT-23 SO-8)需要加轉(zhuǎn)接板。輸入端加了一個(gè)12A的保險(xiǎn)絲,接地大多數(shù)是一點(diǎn)方式,后面還有改進(jìn)的空間,改為全部一點(diǎn)接地。焊接了一套板子試驗(yàn)了一下,目前程序已經(jīng)調(diào)好DAC板(一路3-9V輸出,控制輸出電壓;另一路1-3V輸出,控制輸出電流),ADC板(一路測量輸出電壓,一路測量輸出電流),顯示及按鍵板(上面的LED顯示輸出電壓,下面的LED顯示輸出電流,按鍵的程序還在改進(jìn)中);DC-DC跟隨板還有點(diǎn)問題需要調(diào)試,定做了幾個(gè)多繞組環(huán)變還在路上,所以繼電器切換板還沒有試驗(yàn)。 另外,電壓電流環(huán)控制使用TL074沒發(fā)現(xiàn)自激現(xiàn)象。因?yàn)橐婚_始是直接用那個(gè)鐵殼子的多路電源試驗(yàn)的,24V最大輸出0.5A,所以我試驗(yàn)了下0.45A輸出的情況,負(fù)載用2個(gè)1歐姆電阻串聯(lián),輸出電壓0.9V,電流0.45A,通電20分鐘,電流只是在0.449-0.450之間變化,感覺還行! ——2月25日,終于把MCU+線性穩(wěn)壓的板子布完了,本來想還是用單面板的,但是努力了一通,發(fā)現(xiàn)實(shí)在布不了,沒辦法,還是用雙面的吧。與原理圖相比修改了幾個(gè)地方: 1、增加了溫控風(fēng)扇; 2、增加一個(gè)溫度開關(guān),計(jì)劃用75度常閉的,一旦檢測到散熱器溫度達(dá)到75度左右就斷開光耦,使保護(hù)mos短路輸出級; 3、增加一個(gè)保險(xiǎn)絲,這個(gè)得試驗(yàn)確定用10A 15A 還是20A的; ![]() ——2月24日,考慮了下,主控板的電源還是獨(dú)立出來吧,這樣靈活一些: ![]() ——2月21日,初步畫好了繼電器切換板的PCB圖,準(zhǔn)備用4.4 8.8 17.6三個(gè)繞組的變壓器切換,可以得到4.4 8.8 13.2 17.6 22 26.4 30.8共八組電壓,整流后最高約37V,應(yīng)該盡夠用的了。(由于全橋和濾波電感還沒有買到,所以還沒有覆銅。)尺寸跟下面的DC-DC跟隨板子完全一致。 ![]() ——2月18日,周六,這兩天感冒了,渾身骨節(jié)痛,很難受;還是堅(jiān)持把HRD12008找了出來,充分的研究了主控芯片的PDF資料,以及模塊的實(shí)際接線方式,發(fā)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)以下功能: 首先我預(yù)想的是這樣的:在較低電壓、大電流輸出的時(shí)候(具體的電壓電流值需要通過測試功率管發(fā)熱情況來定)開啟DC-DC電壓跟隨,以減小后級功率管的功耗,另外,這樣還有一個(gè)意外的收獲,可以通過對電路的調(diào)整實(shí)現(xiàn)低電壓下得到更大電流的輸出,比如在12V以下輸出8A!然后在輸出電壓較高或者所需電流比較少的時(shí)候則關(guān)閉模塊,這樣也有一個(gè)意外收獲,后面會(huì)有介紹。從模塊芯片13腳引出一根線,通過一個(gè)光耦到地(HRD12008的地)可以很方便的由單片機(jī)控制模塊的開、關(guān);另外,雖然PDF里面的輸出部分是IC的輸出端直接通過5.6歐姆電阻控制PMOS的柵極,但實(shí)際HRD12008不是這樣的,在中間加了一個(gè)6腳IC,還有電容和電阻串聯(lián)才加到PMOS的柵極,于是我把J652的柵極通過一個(gè)10幾K的電阻接到12008的地端,這樣13腳開啟的時(shí)候,可以正常降壓,13腳關(guān)閉的時(shí)候,這個(gè)電阻則拉低了PMOS的柵極,從而使PMOS直通,那么這個(gè)DC-DC跟隨模塊就成了一個(gè)很好的LC濾波器!對于模塊開啟后的調(diào)壓問題,看到后面有朋友說直接跟隨輸出電壓降低而降低DC模塊的電壓,有些情況不利,不知道是共性還是個(gè)別的?暫時(shí)考慮的方案是用單片機(jī)的一路PWM產(chǎn)生不同的電壓控制光耦,以達(dá)到控制模塊電壓的目的。好了,不多說了,下面先把剛剛畫好的PCB圖發(fā)上來大家看看。 ![]() 其實(shí)做數(shù)控電源和電子負(fù)載的想法已經(jīng)很久了,當(dāng)時(shí)還專門對ATX電源進(jìn)行了研究,但是好多網(wǎng)友給潑的冷水讓我開始反思,ATX開關(guān)電源到底能否做線性穩(wěn)壓電源的前級供電?一個(gè)是紋波大、一個(gè)是大范圍調(diào)壓不穩(wěn)定,兩大缺點(diǎn)導(dǎo)致我一度擱置了ATX電源的進(jìn)度,前些日子還看到有朋友對那個(gè)帖子感興趣,我感到很不好意思,不過后面搞的電源,如果對紋波要求不是很高,而又需要大電流輸出的朋友還是可以考慮使用ATX電源的,也算是一點(diǎn)安慰吧。 數(shù)控電源的方案已經(jīng)基本成型了,歡迎各位提意見: 1、主方案采用模擬環(huán)控制的方式,我一直對這種方式比較看好,比單片機(jī)控制穩(wěn)壓穩(wěn)流要安全可靠的多,響應(yīng)速度也快,數(shù)控部分只提供穩(wěn)壓穩(wěn)流基準(zhǔn)電壓; 2、主控采用STC12C5A32S2單片機(jī),32K FLASH 28KEEPROM,8路10位ADC,雙串口,DIP40直插封裝的最多有36個(gè)IO口,功能強(qiáng)大,價(jià)格低廉; 3、電壓控制使用單片機(jī)的2個(gè)8位口,做成16位R-2R方式,按照最高電壓32V計(jì)算,每步0.5MV,考慮單片機(jī)IO口的內(nèi)阻、電源電壓變化、電阻的誤差以及受溫度影響等因素,最差也可以保證10MV的精度; 4、電流控制使用音頻DAC器件PT8211,做13位步進(jìn)(8192),按照最大電流4A計(jì)算,每步0.5MA; 5、電壓電流ADC采樣,使用單片機(jī)10位ADC和TM7710 24位AD測量結(jié)合的辦法:單片機(jī)先高速采樣,然后以單片機(jī)測量值為參考,決定TM7710的增益,然后TM7710分別測量電壓和電流; 6、顯示部分參考了商品電源,使用TM1637驅(qū)動(dòng)兩個(gè)4位綠色數(shù)碼管分別顯示電壓和電流,這樣顯示值電壓00.01-32.00;電流0.001-4.000; 7、按鍵部分,可以直接用數(shù)字直接輸入所需電壓和電流,同時(shí)可以存儲至少10組參數(shù),按鍵共有16個(gè):0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、.、存儲、確定、取消、充電、設(shè)置(旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)按鍵);也可以利用旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)調(diào)節(jié)電壓或電流; 8、前級:根據(jù)需要有三種選擇,首先可以使用多繞組變壓器+繼電器切換,這樣可以做純線性穩(wěn)壓電源;其次是單主繞組變壓器+DC-DC跟隨的方式,這樣的好處是變壓器簡單;最后是使用ATX電源或者老王的HP32V電源等做跟隨前級; 9、機(jī)箱我傾向于使用塑料圍框鐵皮機(jī)箱,就是藍(lán)色的那種,選擇尺寸合適的,前面板用絕緣板做襯板+PVC面膜的方式。 10、特設(shè)鋰電池充電功能,可以通過這既設(shè)定電壓、電流的方式對鋰離子電池、鐵鋰電池等充電。 11、主控板稍加改變就可以做恒壓/恒流電子負(fù)載。 更新記錄: 2月12日:接受這個(gè)建議:增加輸出確認(rèn)功能,我的思路是開機(jī)時(shí)數(shù)碼管閃爍顯示上次關(guān)機(jī)前的數(shù)值(我問這個(gè)的目的是考慮使用單片機(jī)的LVD中斷作為掉電檢測),實(shí)際輸出為0V0A,按確定就輸出這個(gè)電壓,按取消則停止閃爍,顯示變?yōu)?V0A。 原理圖還在完善,顯示部分和面板的草圖已經(jīng)畫好,先把面板圖發(fā)上來;下邊留的空隙還可以添加5V USB輸出,以及+-12V輸出等; ![]() 謝謝benli兄的提醒,原理圖又做了修改: ——2月15日修改線性穩(wěn)壓部分:增加保護(hù)措施、輸出電流電壓檢測做了修改。 ——2月16日修改線性穩(wěn)壓部分:再次增加保護(hù)措施、輸出電流電壓檢測做了修改,左邊紫色框里面的NMOS可以用于開機(jī)以及系統(tǒng)不正常的時(shí)候短路輸出端,右邊的紫色框里面的NMOS當(dāng)作二極管用,目的是在對電池充電的時(shí)候防止電池電流倒灌,如果不需要這兩種功能的可以不要這兩部分;最右邊又加了一個(gè)雙運(yùn)放,一半用于給電流檢測放大單路提供1V基準(zhǔn),另一半做CC、CV指示。 下一步就要用這個(gè)原理圖做PCB測試了。 ![]() 下面是主控MCU、輔助電源、接口等原理圖: ![]() ![]() 前面做測試板的時(shí)候沒有畫ADC的原理圖,現(xiàn)在畫一下,可以看出線路很簡潔。 ![]() 受番茄兄的電路的啟發(fā),改變了一下PT8211的電路,這樣可以使用2路8位輸出合成一個(gè)16位輸出:8211的電壓用TL431設(shè)定成4V(在這個(gè)電壓下8211輸出從1V到3V,電流大約4MA,比5V的時(shí)候降低一半還多) ——2月15日重新上傳,輸出更改為3-9V。另一路輸出為1-3V。 ![]() |
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