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[电源]开源!做个STM32数控电子负载 大功率10A/150w [复制链接]

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离线hbozyq
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2018-12-11
— 本帖被 青柠 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2018-12-12) —
忙于学业好久没发帖了 这次给大家带来的是基于STM32F103C8T6的数控电子负载
原理见这个帖子
数控是在这个基础上使用单片机PWM输出低通滤波后作为比较器的输入电压
单片机本身不参与闭环控制 这是考虑到单片机响应速度较慢和adc采样问题 用运放直接控制可以提高精度和减少响应时间





打样的PCB
收到板子摸鱼了一个多星期才把这玩意摸出来
做这个之前基本没玩过stm32 边做边学了
使用精密运放op07做电流放大 通用运放358作为PWM跟随和mos控制
考虑到便于使用的问题使用MicroUSB作为控制部分的电源
考虑到358低压供电线性不好、OP07需要双电源和风扇供电
使用XL6007升压和7660产生正负12v电压
mcu部分使用1117给数字部分供电,TL431设置到3.3v给模拟部分供电,减少温漂
也是为了减少温漂使用了0.02欧的康铜丝作为取样电阻
功率管选用拆机的IRFP250 理论上只要是N-MOS都行 主要的问题是耐压和耗散功率


这个管子耗散功率计算=结温25度耗散功率减去(1.44×(结温-25))
一算下来 结温100度的时候一个管子最大耗散75w 完全满足需求了 做好散热双管150w没问题
为了保证精度2.2a以内都由一管承受,2.2a以上就两个管子一边一半

先上个成品图 板子没洗看起来比较脏一点


LCD是老王的 显示内容从上到下分别为
设置电流
负载电流
负载电压
负载功率
负载等效电阻
安时量
瓦时量
截止电压
右边使用一个编码器设置数据 两个led状态指示 三个按键分别是设置截止电压、清除电量数据和控制负载是否工作

开机界面


几张波形图
5a的时候采样电阻上的交流分量
波纹还是很小的


pwm做DAC输出的波形

1khzpwm给风扇调速


功率管特写


前级只有这玩意 功率才100w


100w负载一个钟 手摸管子散热器略热 当然天气也是很重要的



几张调试中的图











按住编码器复位进入校准模式 直接校准电压和设置电流 负载电流间接校准的
两路电流ADC和电压ADC和两管电流设置值都做了五段拟合 线性度还行 有失调还没修完


串口实时输出实际电压电流值
打算拿python撸一个上位机可以计算容量电量可以画放电曲线


几张测试图































因为电源问题最大电流只能测到5a 负载支持10a可调
本着独乐乐不如众乐乐的精神
开源pcb文件和KEIL5工程文件:
解压密码http://bbs.mydigit.cn
希望单片机玩的6的斧正一下
另外还有八块pcb有人要套件什么的吗

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季yy M币 +15 - 2018-12-28
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离线秦昌磊

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只看该作者 1楼 发表于: 2018-12-11
EVA系列吗?
我的图都画好了,没时间搞了,程序会搞死我,就仍在电脑的角落里拉
离线lorn丁

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只看该作者 2楼 发表于: 2018-12-11
nerv好评
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离线mhtlov

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只看该作者 3楼 发表于: 2018-12-11
厉害啊,做出实样来了
离线oness

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只看该作者 4楼 发表于: 2018-12-11
昨晚LM324做的简易电子负载散热没做好,4个IRF260连200W都没撑到就烧了,电子负载没有输入功率控制就不行,如果用单片机控制输入总功率,而不是单独控制输入电流,这样万一哪天电子负载测试高压电源时,也不会因为过功率而烧MOS了
离线zpclj

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只看该作者 5楼 发表于: 2018-12-11
套件还有吗?给我来一套
离线donglele2005

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只看该作者 6楼 发表于: 2018-12-11
你好  我也在做电子负载   能不能上一个G极的波形  
我的是问题   电压高于30左右震荡     还没有找到原因  
离线635637269

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只看该作者 7楼 发表于: 2018-12-11
马克一下 太棒了
离线晚风飘飘

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只看该作者 8楼 发表于: 2018-12-11
厉害,这个比我的324负载高级多了,什么时候出个套件也给咱们玩玩
离线晚风飘飘

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只看该作者 9楼 发表于: 2018-12-11
回 oness 的帖子
oness:昨晚LM324做的简易电子负载散热没做好,4个IRF260连200W都没撑到就烧了,电子负载没有输入功率控制就不行,如果用单片机控制输入总功率,而不是单独控制输入电流,这样万一哪天电子负载测试高压电源时,也不会因为过功率而烧MOS了 (2018-12-11 16:06) 回 oness 的帖子

发个图片看看啥散热器,我用的单风扇散热器搭配75NF75就能跑250W