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[电源]DIY 20V/6A掌上数控电源(恒压恒流+彩屏+5V/6A输出) [复制链接]

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— 本帖被 香瑶 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2017-05-03) —
一直缺个可调电源,终于有机会做了一个。
之前不少坛友自制的数控电源,用的是风靡一时的3R33,但是现在3R33价格被炒作的太高了,玩起来不划算,于是我找了另外一款性能更好、性价比也更高的拆机模块,模块买来了小半年了,最近才有空玩起来。
先上成果图
(还没焊输出口的座子,不过不影响功能,还在纠结是用香蕉头还是dc座呢)




正面

背面


显示界面

参数
输入最大24V
24V是输出最大20V多点
电流6A没问题
电压电流数控调整步进0.001V 0.001A
电压电流取样分辨率0.001V 0.001A
用的单片机STM32F103RC

输出效果

精度自己感觉是可以接受了,不过再校调下应该还能有改善

恒压











20V的时候其实设定值是19.957,走了8个字,adc走的倒是有点多,加个校准点效果应该会有改善


恒流



主输出路恒压输出波纹

恒流


USB——5V输出路



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[ 此帖被2545889167在2017-05-05 10:21重新编辑 ]
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zzy_85569381 M币 +15 真牛,有资料就更好了 05-16
kkfhvk M币 +10 牛人啊 05-12
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a399288395 M币 +30 动手能力强;还无私的和大家分享源文件;精神可嘉; 05-08
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xiaoxuanfeng M币 +30 厉害,好专业的设备。 05-05
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只看该作者 1楼 发表于: 04-30
这次使用的降压模块是某岛国的拆解模块
名字叫SW 340
正面

背面

拆开

使用的芯片是仙童家的FAN21SV06 24V6A降压芯片,双路

芯片引脚非常奇葩
没有风枪最好就不要拆下来玩了

典型应用图

效率(仅供参考)


19.5V输入是能调整到的最高输出

带载测试,在19.5V输入下测试
输出5V时 空载

带载3A(测量了100毫欧取样电阻上的电压)


7.2V输出 空载

3A带载

5A带载 电压基本面不改色

9V

6A 电压依然面不改色

还有11V7A输出的,没拍到图片,因为刚刚接上,简易电子负载的取样电阻(100m欧)瞬间冒烟爆炸(功率4.9W,小贴片实在是耐不住,细点的康铜丝都有点悬),也是醉了。

给大家解释下,为毛测的电压越高,电流反而越测越大
这是mos管的输出特写曲线图

简易电子负载的供电取自被测源,所以,当被测电压较低时,VGS电压不够大(比如5V输入,扣除线阻,取样电阻压降 VGS可能才4V),当VDS到一定的时候,管子饱和到恒流取,达到负载的极限,所以5V时只能测到3A,9V的时候,就能测到6A,原理就是这样
[ 此帖被2545889167在2017-04-30 00:29重新编辑 ]
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xiaoxuanfeng M币 +15 两个万用表跟我的一模一样。 05-05
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枫林雪影 M币 +30 做得很好,常用很是很方便的 05-01
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只看该作者 2楼 发表于: 04-30
制作过程
当时写界面程序的时候留的两张半成品图


---------------------------------------分割线-----------------------------
硬件制作过程
先准备好PCB(因为是拼板的,所以要自己切开,略费劲)
正面背面三围



先焊上层板
先焊mc1403基准 4运放6L04(拆自一元pos机)和1117

调整基准放大输出为准确的3.3V

接着焊MCU stm32f103(还是拆自一元pos机)强烈建议不要用GD32f103.虽然程序,引脚兼容,但是ADC太烂了,效果蛋疼

焊接最小系统外围的元件。检查没问题以后下载固件

焊屏幕

接电屏幕显示正常

焊调整电压电流用的大波轮开关

完成上侧板除电流放大运放外的其他东西和排针



接下来制作下层板
先焊模块

背面焊好电容 此处上电,模块应该有1V输出和3.3V输出

改5V路输出
拆掉1.5UH电感和一大堆元件

换上10uh电感(不换也行,效率低,发热大点)焊上390K欧的RAMP电阻

调整背面的取样电阻,使5V路输出5.1V左右

改主输出路
拆掉2.2UH电感和tvs

换10uh


拆RAMP电阻和取样电阻

装上2M欧的RAMP电阻


焊接输出mos管,座子等


上层板装上电流取样运放
两版插接,正常输出
[ 此帖被2545889167在2017-04-30 00:50重新编辑 ]
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john_chuck M币 +1 GD32那种东西简直是垃圾的存在,ADC烂不说,还会内部断线 05-03
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只看该作者 3楼 发表于: 04-30
校准用的是分段校准,但是感觉现在分的段还是有点少,段中点偏差不小。后续再改改
图上都是中文,就不打字说明了
长按下键进入校准界面

















电流有180mA 500mA 1A 2A 3A

usb路电流 500mA 1A 2A





[ 此帖被2545889167在2017-04-30 01:01重新编辑 ]
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壹切皆有可能 M币 +15 4楼亮了 04-30
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只看该作者 4楼 发表于: 04-30
boom惨案现场
调电源总少不了boom,电光火花黑烟,嘿嘿嘿
失控冒烟的模块

简直叫火光四溅(还好没有正对这脸)

而且还拔错了电源,冒烟瞬间一把拉了烙铁的电源(拉错了),结果发现火花继续,痴呆了10秒才发现拉错电源了,应该是拉隔壁插孔,哎

pcb都炸没了一部分
房间里味道一整天没散


还有炸了的单片机和运放
注意,炸了的三样东西,还不是在一次事故里面一起炸的,是分别炸的
还好单片机和运放都是来自一元pos机,重新再杀个机,损失没那么惨重


这是自激的时候的输出波形




后期改进:
首先是大家也看到了,我现在用的电容很烂,甚至那几个电解连耐压都不够
一个字,换。已经剁手了一些钽电容,还有一堆mlcc没上镜

计划:
输入用一颗50V10uf黄豆 4-5颗50V15uf mlcc X7R
主输出 一颗35V100uf黄豆 2颗35V10uf黄豆 2-3颗50V15uf mlcc X7R
5V输出  一颗16V330uf黄豆 一颗16V100uf黄豆 2-3颗25V22uf mlcc
电容差不多15元左右,可以接受(虽然比降压模块+mcu+运放还贵)


全黄豆板厚度预计能缩减8mm左右,成这样厚

然后程序方面
再优化校准
搞个快速调处电压界面,放常用电压
搞个锂电充电流程
输出保护(过压过流等等)(现在的mos只有开机避免尖峰的作用)
等等等


关于输出保护
之前测试了一下反馈速度
确实有振铃现象(开关电源都有的通病)

而且还蛮严重的
设置5V输出,500mA恒流 示波器开单次捕获
用镊子短接输出再松开,可以得到图像(也就是恒流到恒压切换时)
实际上最高震到了大约12.2V的样子,有烧东西的可能


所以后面看看,能不能做到在恒流到恒压的瞬间,吧mos拉断等到电压稳定再导通。起保护作用。不知道速度能不能达到。

最后,就是外壳
目前能装进pos机盒子里

专口袋里面就能走,到哪儿借个笔记本电源就能用
但是似乎不太好看啊,散热也不怎么好,等我再想想咋整个外壳呢

[ 此帖被2545889167在2017-04-30 01:30重新编辑 ]
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kchelan M币 +30 厉害,出套件么.对了顺带请教下你高频电源输出整流全桥整流为啥发热巨大呢. 05-07
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mousebat04 M币 +30 一直觉得此处应该有电源模块的尸体,终于找到。 04-30
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程序源代码 固件 原理图等等







最后鸣谢坛友shi988(也叫雨中风)


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群友来顶啊,应该没有插楼吧
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哇哇  加油加油 ,我还没怎么玩。俺要跟着大佬的脚步走!
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技术贴,先评后学习。
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