大功率數(shù)字電源-制作

ID:236867 · 發(fā)表于 2023-3-10 18:17

本帖最后由馬麗于 2023-3-10 19:21 編輯

適應(yīng)機(jī)型0-9999V,0-9999A以內(nèi)任何機(jī)型，量程用戶任意可改寫。本人利用國產(chǎn)低價(jià)位便宜芯片STC32G12K128，此款不是電源專用芯片，是一款普通控制芯片，在空閑時(shí)間，研究出來了這款大功率數(shù)字電源，最大電壓量程9999V,最大電流量程9999A,在這范圍內(nèi)，量程任意修改，修改參數(shù)自動保存到芯片里面，輸出精度為穩(wěn)定第四位數(shù)字。帶485通訊方便大家物聯(lián)網(wǎng)控制

大功率可調(diào)數(shù)字電源，先上圖，再講源

電路原理圖：

數(shù)字電源有多種定義：

定義一：通過數(shù)字接口控制的開關(guān)電源(它強(qiáng)調(diào)的是數(shù)字電源的“通信”功能)。

定義二：具有數(shù)字控制功能的開關(guān)電源(它強(qiáng)調(diào)的是數(shù)字電源的“數(shù)控”功能)。

定義三：具有數(shù)字監(jiān)測功能的開關(guān)電源(它強(qiáng)調(diào)的是數(shù)字電源的“監(jiān)測”功能)。上述三種定義的共同特點(diǎn)是“模擬開關(guān)電源的改造升級”，所強(qiáng)調(diào)的是“電源控制”，其控制對象主要是開關(guān)電源的外特性。

定義四：以數(shù)字信號處理器(DSP)或微控制器(MCU)為核心，將數(shù)字電源驅(qū)動器、PWM控制器等作為控制對象，能實(shí)現(xiàn)控制、管理和監(jiān)測功能的電源產(chǎn)品。它是通過設(shè)定開關(guān)電源的內(nèi)部參數(shù)來改變其外在特性，并在“電源控制”的基礎(chǔ)上增加了“電源管理”。所謂電源管理是指將電源有效地分配給系統(tǒng)的不同組件，最大限度地降低損耗。數(shù)字電源的管理(如電源排序)必須全部采用數(shù)字技術(shù)。與傳統(tǒng)的模擬電源相比，數(shù)字電源的主要區(qū)別是控制與通信部分。在簡單易用、參數(shù)變更要求不多的應(yīng)用場合，模擬電源產(chǎn)品更具優(yōu)勢，因?yàn)槠鋺?yīng)用的針對性可以通過硬件固化來實(shí)現(xiàn)，而在可控因素較多、實(shí)時(shí)反應(yīng)速度更快、需要多個(gè)模擬系統(tǒng)電源管理的、復(fù)雜的高性能系統(tǒng)應(yīng)用中，數(shù)字電源則具有優(yōu)勢。此外，在復(fù)雜的多系統(tǒng)業(yè)務(wù)中，相對模擬電源，數(shù)字電源是通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)多方面的應(yīng)用，其具備的可擴(kuò)展性與重復(fù)使用性使用戶可以方便更改工作參數(shù)，優(yōu)化電源系統(tǒng)。通過實(shí)時(shí)過電流保護(hù)與管理，它還可以減少外圍器件的數(shù)量。數(shù)字電源有用DSP控制的，還有用MCU控制的。相對來講，DSP控制的電源采用數(shù)字濾波方式，較MCU控制的電源更能滿足復(fù)雜的電源需求，而且實(shí)時(shí)反應(yīng)速度更快、電源穩(wěn)壓性能更好。

本次我所做的就是第四類的產(chǎn)品，使用STC32G芯片，直接完成所有功能。

接線圖：

數(shù)字電源特點(diǎn)：

1.控制智能化它是以數(shù)字信號處理器或微控制器為核心，將數(shù)字電源驅(qū)動器及PWM控制器作為控制對象而構(gòu)成的智能化開關(guān)電源系統(tǒng)。傳統(tǒng)的由微控制器控制的開關(guān)電源，一般只是控制電源的啟動和關(guān)斷，并非真正意義的數(shù)字電源。

2.數(shù)模組件組合優(yōu)化采用“整合數(shù)字電源”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源中模擬組件與數(shù)字組件的優(yōu)化組合。可以很方便地與數(shù)字電源控制器相連并實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)及偏置電源管理。

3.集成度高實(shí)現(xiàn)了電源系統(tǒng)單片集成化，將大量的分立式元器件整合到一個(gè)芯片或一組芯片中。

4.控制精度高能充分發(fā)揮數(shù)字信號處理器及微控制器的優(yōu)勢，使所設(shè)計(jì)的數(shù)字電源達(dá)到高技術(shù)指標(biāo)。數(shù)字電源能實(shí)現(xiàn)多相位控制、非線性控制、負(fù)載均流以及故障預(yù)測等功能。

5.模塊化程度高數(shù)字電源模塊化程度高，各模塊之間可以方便地實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合，便于構(gòu)成分布式數(shù)字電源系統(tǒng)，提高電源系統(tǒng)的可靠性。

數(shù)字電源的關(guān)鍵是電源管理、控制信號的數(shù)字化處理，其基本要求是：在保障穩(wěn)定性的前提下，具有快速性、平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性。

本控制驅(qū)動板采用了雙系統(tǒng)，一是設(shè)置系統(tǒng)，二是工作系統(tǒng)

數(shù)字電源設(shè)置源程序.rar (3.84 KB, 下載次數(shù): 125)

數(shù)字電源通訊協(xié)議.doc (49 KB, 下載次數(shù): 77)

內(nèi)容說明：

這是設(shè)置系統(tǒng)，因?yàn)殡娫葱吞柗N類很多很多，比如 5V1A, 5V2A, 5V40A, 12V30A, 24V60A, 60V60A, 60V500A, 60V1200A, 120V20A, 400V10A, 400V50A, 750V50A, 5500V5A, 8800V100A。。。。。等等太多太多型號了，數(shù)不勝數(shù)，本數(shù)字電源設(shè)計(jì)了一款通用型，對9999V和9999A以內(nèi)的機(jī)型全部適應(yīng)，設(shè)置簡單只設(shè)置最大電壓，最大電流，再就是設(shè)置顯示屏小數(shù)點(diǎn)位數(shù)，就大功告成，設(shè)置好的數(shù)據(jù)自動保存到芯片里面，超級簡單，電壓極限設(shè)置9999V, 電流極限設(shè)置9999A, 接下來就是工作系統(tǒng)。

數(shù)字電源工作源程序.rar (4.39 KB, 下載次數(shù): 120)

以上界面用戶可以任意改變，彩色觸摸屏源程序免費(fèi)開源，第一版調(diào)試一款0-400.0V, 0-9.999A出來，測試程序的可行性。

找來IGBT模塊，開始接線：

找個(gè)電焊機(jī)非晶磁環(huán)和散熱器：

開始繞變壓器初級20圈次級31圈，用導(dǎo)線繞制，本測試只為證實(shí)數(shù)字電源程序

找來木板固定

接下來做一個(gè)10A電流感應(yīng)電路我把原理圖給大家，此圖任何電流的分流器都支持，CN1，CN2接分流器，輸出信號是0-5V輸出。

pcb在打樣中，先手工搭建一個(gè)臨時(shí)用

部分配件拍照給大家：

裝配完成了，開始設(shè)置通電試機(jī)了
先刷觸摸屏的設(shè)置程序，找來金璽4.3寸觸摸屏

安裝，組態(tài)軟件V3.1，AMZ、SUP和KNS系列的驅(qū)動程序，桌面出現(xiàn)如下圖標(biāo)：KinSealStudio3.1
驅(qū)動軟件下載：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1cVTnxi1KyIxBAwQ3nnBc-Q?pwd=1234
提取碼：1234

點(diǎn)擊：數(shù)字電源設(shè)置文件打開

文件下載到觸摸屏里，點(diǎn)擊左邊參數(shù)設(shè)置

填入相應(yīng)的參數(shù)，再點(diǎn)擊左邊的COM1

填入相應(yīng)參數(shù)，再點(diǎn)擊上面工具---

下載完成

刷屏就完成了

接下來對數(shù)字電源控制驅(qū)動板機(jī)型設(shè)置，前面我說過了，我首先調(diào)試一款0-400.0V,0-9.999A的機(jī)型電源出來

首先數(shù)字電源控制驅(qū)動板需要設(shè)置一下，就是R47和R48交換，或者短路R48也行

按照此圖連接，接通電源，開始設(shè)置

標(biāo)號1：V點(diǎn)，電壓小數(shù)點(diǎn)位數(shù)設(shè)定 0、1、2、3表示無小數(shù)、1位、2位、3位小數(shù)。

標(biāo)號2：I點(diǎn)，電流小數(shù)點(diǎn)位數(shù)設(shè)定 0、1、2、3表示無小數(shù)、1位、2位、3位小數(shù)。

標(biāo)號3：V大，電壓最大值設(shè)定。

標(biāo)號4：I大，電流最大值設(shè)定。

標(biāo)號5：通電狀態(tài)，0上電停止開機(jī)，1上電啟動開機(jī)

標(biāo)號6：慢啟動，（0-30s）

標(biāo)號7：站號，通訊地址選擇（1-32）

標(biāo)號8：保護(hù)，IGBT模塊保護(hù)，0為禁止保護(hù)，1保護(hù)

標(biāo)號9：死區(qū)時(shí)間，0為1us，1為2us，2為3us

標(biāo)號10：載波頻率，0為10KHz，1為15KHz，2為20KHz

相信大家都能明白，有不明白的留言。

現(xiàn)在已經(jīng)完成了數(shù)字電源機(jī)型設(shè)置，參數(shù)自動保存到了控制驅(qū)動板里面，接下來斷開電源，把R47和R48那里恢復(fù)原狀，控制驅(qū)動板接入線路中。觸摸屏我們開始刷工作程序，打開數(shù)字電源工作程序

輸出電壓：小數(shù)點(diǎn)1位

輸出電流：小數(shù)點(diǎn)3位

輸出功率：小數(shù)點(diǎn)無

溫度顯示：小數(shù)點(diǎn)2位

設(shè)定電壓：小數(shù)點(diǎn)1位

設(shè)定電流：小數(shù)點(diǎn)3位

過溫保護(hù)：小數(shù)點(diǎn)2位

風(fēng)扇開：小數(shù)點(diǎn)2位

風(fēng)扇關(guān)：小數(shù)點(diǎn)2位

下載程序即可。

取樣電壓反饋電阻的計(jì)算，計(jì)算公式：輸出電壓/0.49-5.1=400V/0.49-5.1=811K, 選用36K+36K+20K可調(diào)電阻，取樣電流康銅絲的計(jì)算，0.075V/9.999A=康銅絲電阻=0.0075Ω

下面可以通電測試了，為了安全起見，先使用一臺可調(diào)電源作為輸入電壓使用。

通電接起來首先設(shè)置輸出電壓，調(diào)節(jié)反抗電阻，使輸出電壓與顯示屏電壓相等，萬用表是實(shí)測輸出電壓

觸摸屏設(shè)置50V校準(zhǔn)，能對應(yīng)

200V也能對應(yīng)

350V也差不多，可以仔細(xì)調(diào)節(jié)反饋電阻

400V滿量程也可以，電壓調(diào)節(jié)通過。接下來調(diào)節(jié)電流，帶燈泡調(diào)節(jié)，串聯(lián)萬用表電流校準(zhǔn)

先調(diào)節(jié)左邊那個(gè)電位器，使觸摸屏在沒帶負(fù)載的情況下，電流顯示為0A,不要顯示正值或者負(fù)值，剛好為0

串入萬用表電流檔，輸出接2只燈泡帶載

50V電流調(diào)整，調(diào)節(jié)下面那個(gè)電位器萬用表與觸摸屏相等

分別測試100V200V220V,基本上相等，下面我們測試滿量程電壓，輸出燈泡串聯(lián)起來，可進(jìn)行400V帶載

如圖接起來50V測試，數(shù)值對應(yīng)

100V測試，數(shù)值對應(yīng)

200V測試，數(shù)值也是對應(yīng)的

再300V,350V,400V測試也是通過的，精度達(dá)到第四位數(shù)，下面測試恒流功能，現(xiàn)在負(fù)載工作電流為0.602A,我們把電流設(shè)置到0.5A,看看效果

已經(jīng)恒流了,電壓設(shè)置400V,恒流電壓275.4V，恒流電流0.497A

再設(shè)置到0.3A電流，恒流電壓為99.7V, ,恒流電流0.297A，數(shù)字電源成功了！

很高興，很高興！數(shù)字電源達(dá)到我想要的效果，標(biāo)號1：V點(diǎn)，電壓小數(shù)點(diǎn)位數(shù)設(shè)定 0、1、2、3表示無小數(shù)、1位、2位、3位小數(shù)。標(biāo)號2：I點(diǎn)，電流小數(shù)點(diǎn)位數(shù)設(shè)定 0、1、2、3表示無小數(shù)、1位、2位、3位小數(shù)。標(biāo)號3：V大，電壓最大值設(shè)定。標(biāo)號4：I大，電流最大值設(shè)定。標(biāo)號5：通電狀態(tài)，0上電停止開機(jī)，1上電啟動開機(jī)標(biāo)號6：慢啟動，（0-30s）標(biāo)號7：站號，通訊地址選擇（1-32）標(biāo)號8：保護(hù)，IGBT模塊保護(hù)，0為禁止保護(hù)，1保護(hù)標(biāo)號9：死區(qū)時(shí)間，0為1us，1為2us，2為3us標(biāo)號10：載波頻率，0為10KHz，1為15KHz，2為20KHz

以上功能均可以實(shí)現(xiàn)，并且輸出恒壓又恒流，寬范圍任意調(diào)節(jié)，尤其是輸出精度滿意，電壓，電流量程隨意修改，同時(shí)輸出顯示屏數(shù)值自動對應(yīng)。輸出范圍寬0-9999V,0-9999A,

歡迎大家一起探討數(shù)字電源，一起共同進(jìn)步！謝謝大家！

ID:236867 · 發(fā)表于 2023-3-10 19:24

電流板回來了

ID:35873 · 發(fā)表于 2023-3-11 03:03

不錯(cuò) 4個(gè)9的很厲害我只能看看支持一下

ID:56665 · 發(fā)表于 2023-3-11 09:52

看一下3000多W電源是怎樣的，控制部分可以先不看。

ID:430492 · 發(fā)表于 2023-3-11 10:39

樓主這設(shè)計(jì)了得呀，數(shù)字電源，這么簡捷精度還可以，厲害！！

ID:846237 · 發(fā)表于 2023-3-11 10:47

菜鳥圍觀大神大制作！強(qiáng)

ID:236867 · 發(fā)表于 2023-3-11 13:11

cooleaf 發(fā)表于 2023-3-11 10:39
樓主這設(shè)計(jì)了得呀，數(shù)字電源，這么簡捷精度還可以，厲害�。�

關(guān)鍵在于國產(chǎn)普通單片機(jī)STC32G，能做出數(shù)字電源，還有就是9999V,9999A以內(nèi)的所有電源型號，可以實(shí)現(xiàn)通用，目前我沒有見到有人做出樣品來

ID:236867 · 發(fā)表于 2023-3-11 19:10

m182892 發(fā)表于 2023-3-11 09:52
看一下3000多W電源是怎樣的，控制部分可以先不看。

需要知道你的輸出最大電壓，還有你的輸出最大電流，才能設(shè)計(jì)結(jié)果

ID:834124 · 發(fā)表于 2023-3-12 11:26

這是真的牛，4.3屏幕更是牛！

ID:961660 · 發(fā)表于 2023-3-16 13:52

大師金典

ID:91580 · 發(fā)表于 2023-3-17 15:13

大制作，高手！

ID:663162 · 發(fā)表于 2023-3-17 15:30

這個(gè)頂呱呱

ID:926923 · 發(fā)表于 2023-3-18 08:55

牛C......

ID:61876 · 發(fā)表于 2023-3-25 11:17

樓主太強(qiáng)大了！佩服！佩服！！佩服�。�！

ID:1068340 · 發(fā)表于 2023-3-25 21:13

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:1068340 · 發(fā)表于 2023-3-25 21:13

樓主太強(qiáng)大了！佩服！佩服�。∨宸。�！

ID:997854 · 發(fā)表于 2023-3-26 10:42

這不是一般的牛點(diǎn)贊

ID:1068158 · 發(fā)表于 2023-3-29 11:55

現(xiàn)在有很多通信電源，電流都很大的，能做個(gè)通用的電壓電流調(diào)節(jié)的就很好用了，

ID:103990 · 發(fā)表于 2023-3-30 14:37

樓主有套件提供嗎？

ID:236867 · 發(fā)表于 2023-4-2 14:03

本帖最后由馬麗于 2023-4-2 14:22 編輯

cjm7065 發(fā)表于 2023-3-30 14:37
樓主有套件提供嗎？

今天改了一款數(shù)控60.0V,500A數(shù)控可調(diào)電源，效果不錯(cuò)

觸摸屏效果

ID:236867 · 發(fā)表于 2023-4-2 14:20

cjm7065 發(fā)表于 2023-3-30 14:37
樓主有套件提供嗎？

有的，莉德利科技

ID:236867 · 發(fā)表于 2023-4-2 15:23

有空板子，今天改制了一臺60V500A可調(diào)電源，工作正常

ID:1070358 · 發(fā)表于 2023-4-7 15:35

樓主太強(qiáng)大了！佩服，佩服，佩服！學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)

ID:166138 · 發(fā)表于 2023-4-14 14:50

這類似逆變電焊機(jī)，沒那動手能力，我只想要臺成品

ID:242559 · 發(fā)表于 2023-4-19 11:04

大神級別的杰作，我只有流口水的份。

ID:428076 · 發(fā)表于 2023-5-26 16:29

簡直瘋了我的150W都沒搞定，樓主厲害

ID:695989 · 發(fā)表于 2023-6-15 20:10

太復(fù)雜了呵呵

ID:882460 · 發(fā)表于 2023-6-16 15:27

大神級別的杰作，我只有流口水的份。

ID:95059 · 發(fā)表于 2023-7-13 15:16

馬麗發(fā)表于 2023-3-11 13:11
關(guān)鍵在于國產(chǎn)普通單片機(jī)STC32G，能做出數(shù)字電源，還有就是9999V,9999A以內(nèi)的所有電源型號，可以實(shí)現(xiàn)通用 ...

線性效果怎么樣？有沒有做好測試？？

ID:138707 · 發(fā)表于 2023-7-23 15:05

大神級別的杰作，真佩服

ID:373976 · 發(fā)表于 2023-7-24 18:49

絕對是神級別的操作，誠心佩服，真想自己也能自己做一臺

ID:373976 · 發(fā)表于 2023-7-24 19:40

您好，您那個(gè)組態(tài)軟件V3.1分享已經(jīng)過期，可以再分享一下嗎？

ID:227818 · 發(fā)表于 2023-7-25 13:47

您好，樓主有套件提供嗎，我在某一個(gè)寶和百度上都沒有搜到“莉德利科技”的信息。

ID:22788 · 發(fā)表于 2023-7-26 09:33

太好了，可以學(xué)習(xí)一下程控電源了

ID:397054 · 發(fā)表于 2023-7-29 16:34

【設(shè)定電流】是什么意思？如何實(shí)現(xiàn)？

ID:236867 · 發(fā)表于 2023-8-1 11:53

鵜鶘發(fā)表于 2023-7-29 16:34
【設(shè)定電流】是什么意思？如何實(shí)現(xiàn)？

就是你輸出需要恒流的電流值

ID:916499 · 發(fā)表于 2023-8-7 20:43

您這都開源出來，不怕有人仿造商用嗎？

ID:1092370 · 發(fā)表于 2023-8-31 17:09

厲害呀，第一次見用igbt的設(shè)計(jì)師好評，不知道哪里可以買到整套件，這設(shè)備可以用來維修新能源的DC-DC模塊。非常漂亮

ID:1086290 · 發(fā)表于 2023-9-2 15:53

太高大上了，平時(shí)用得著嗎？

ID:1083996 · 發(fā)表于 2023-9-7 15:01

現(xiàn)在一般用5位表頭的多一些吧；
0-5999.9V,0-5999.9A，這個(gè)范圍基本就差不多了；
能不能做個(gè)，漂移比較低一些的

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

大功率數(shù)字電源-制作

評分