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[电源]迎51,又一力作!亲手打造高效率开关式稳压稳流电源 [复制链接]

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离线fsz5201314
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2012-04-12
— 本帖被 鱼水情 设置为精华(2012-09-24) —
    本人自小酷爱电子电器的维修、制作、改造、研究……,在不断的折腾中,一直苦于没有合适的电源。本人曾经也做过不少电源,记得初中时就开始打造,从最简单的变压器抽头式多路输出电源到LM317的线性稳压电源到LM338K的改版到后来的LM2576adj开关式电源,虽然不断的进步,输出指标的不断提高,但离我的理想值还有不少距离。
    我希望的电源是:双路输出,电压>35V,电流>5A,开关式,稳压、稳流双控,短路、超温等多重保护,数码显示,整机抗干扰、防摔、稳定可靠。要完全达到以上标准,业余时间不多的我,加上没上过一天电子电器学,想设计开版制作实在有些麻烦,因此把目光转向了购置成品,但市场上电源多为非开关式电源,效率实在太低,而且要达到这样大功率输出的价格也不菲,业余玩玩的我不想花费太多,那只有自己买板安装制作。
    网上闲逛多时,最终确定一款比较理想的稳压电源板,还配套检测板和显示屏(既数字表头),还能自动计算输出功率和负载阻抗,实在不错。好了,先介绍一下参数:


==================================
稳压稳流板性能指标:
工作频率:约58KHz
输入电压:标准DC36-45V、极限DC12-50V (需6V压差)
输出电压:0-30V    误差范围(0-5)mV-(29.5-30.5)V
输出电流:0-7.5A   误差范围(0-60)mA-(7.2-7.6)A
输出纹波:<50mVp-p=0.17%Vp-p  (输入36V 输出30V 7A)
输出噪声电平:<80mVp-p  测试条件0.5米双绞线,20M带宽
100Hz波动传输比:<1/10000  (可用变压器整流滤波后电压作主电源)
电源效应:<1%     输入DC20V-50V,输出15V3A情况下,电压采样端就近
负载效应:<10mV   输入DC36V,输出30V,空载和6A负载下,电压采样端就近
典型效率:输入36V,输出30V,7.5A约为96%,其他状态效率要低一些
恒压-横流响应速度:<0.7mS   测试条件:输入20V 调整输出6V 5A 负载为1欧姆电阻,接通负载到电流稳定的时间。
横流-恒压响应速度: <0.4mS   测试条件:输入20V 调整输出6V 5A 负载为1欧姆电阻,断开负载后由瞬间超调电量等效计算时间。
短路保护:功率管瞬间电流保护(约2.3倍输出最大值时),响应时间<100nS,响应后下一个开关周期自动复位
输入保护:软启动+输入电压低于9V左右时,关闭PWM,并复位软启动电路,完全防止低电压失调。
CC环路特性:过阻尼二阶系统
CV环路特性:过阻尼二阶系统
尺寸:长*宽*高  10cm*7cm*5.3cm



数字表头性能指标:
供电电压:DC12V
供电电流:表头电路10mA+黄绿色液晶60-150mA
启动时间:小于1秒(启动完成后就会显示第一次检测结果)
采样速度:约2次/秒
抖动幅度:1D  (无干扰并保证输入稳定下)
最大显示:电压50.000V  电流50.000A  功率:2500.00W  输出电阻99.98欧姆(超过后显示OL---R)
电压精度:1% +-10D(总量程40V时,实际精度与标定过程有关,往往小于基本值,达到0.2%+-8D左右)
电流精度:2% +-10D(总量程15A时……,不考虑电源的分流电阻误差的前提下)

表头校核方法:
1、按住校核复位键,通电,进入校准模式;
2、根据显示:“U0:INPUT  0.000V”,调节输出为0V,按动按键,记录0V基点;
3、根据显示:“U1:INPUT 10.000V”,调节输出为10.000V,按动按键,记录10V采样值;
4、根据显示:“I0: INPUT  0.000A”,调节输出为0A,按动按键,记录0A基点;
5、根据显示:“I1:INPUT  2.000A”,调节输出为2.000A,按动按键,记录2A采样值;
6、完成,自动退出校准模式,进入正常显示状态。

======================================

    有了以上稳压稳流板和数字表头,家里又有闲置变压器,买个机箱和些其他部件就可以开工了。废话不多说,直接上图,由于制作的途中手脏,东西乱,就不拍照了,所拍的都是一个步骤做好后洗手、清理周边后拍摄的,每张图精心挑选,图中配有说明。

    总结一下
一、优点
1、有重量部件全部采用螺丝和铜柱固定,保证机械强度,坠落不位移
2、内部接线,尽量双绞——加强抗干扰;使用粗线——保证最大电流要求(主变压器输出接线选的15A线径);焊接——保证机械强度和电器强度;热缩管保护
3、表头屏幕和面板间加装防尘垫片,免去日后除尘维护
4、检测表头组件的供电部分安装在侧板上,立体布局,节省空间;因靠稳压稳流板,已作屏蔽
5、变压器与机箱的安装全部加防震缓冲垫片
6、整机采用铁皮机箱同时内部屏蔽和接地措施做的比较充分,抗干扰能力较好
7、内部走线分层、分类,扎带头位置一致……保证内部工整、不杂乱
8、面板布局精心设计,方便使用,防误操作
9、开关式稳压稳流设计,发热轻微,同时散热块富裕充足,无需风扇,保证静音


二、缺点
1、主变压器和检测表头供电变压器是找的家里闲置的,主变压器只有150W,功率偏小,好在平时用不上30V、7A全功率输出,理想是内阻小、体积小的250W环形变压器;检测表头供电变压器输出9V,电压偏低,只好做个倍压整流解决
2、稳压稳流板的负极输入线,长度计算错误,导致中途接了一段,但接头已5倍线径焊接
3、表头没有用更高精度的万用表校核(表头显示位数超出万用表显示位数)
4、面板没有重新喷白漆,所以外观稍显欠缺


三、成本
1、机箱:30元(含邮费)
2、主变压器:闲置
3、表头变压器:闲置
4、稳压稳流板:60元(含邮费)
5、检测板:25元
6、表头:15元
7、整流桥:10元
8、大电解电容:闲置
9、2个多圈电位器:10元
10、大电流接线端子:10元


四、需纠错
1、面板上交流输出应该是写6.3V,错写成3.6V
2、找到一个15V输出变压器,以后替换原表头的倍压供电


    整个制作过程基本还算顺利,当然这和我制作前方案的斟酌和对各个安装步骤的反复思考是分不开的,希望大家看完多多提出意见和建议,多交流,同进步,共发展!

大家猜猜面板文字是怎么弄上去的?答对有奖哦  O(∩_∩)O~
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