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我的M8數(shù)字電源

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ID:85764 發(fā)表于 2015-7-18 01:20 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
俺菜鳥一只,模也不行,數(shù)也不行。馮老師的電源實在不錯,GANDF的也是高級,俺畫虎不成反類其犬,不過犬就犬吧,俺干脆就畫個犬。
模擬的設(shè)計實在不行,穩(wěn)壓電源俺對317情有獨鐘,簡單,穩(wěn)定,可靠。俺的第一個317的電源還是《從中學(xué)科技》郵購的,當時6.5元,三只豬肘子的價格,一只用了10多年都沒有壞,“抗造”,所以俺還回來了還是317。
317的優(yōu)勢不用說了,它有一個系列,1.5A的317;5A的338,同樣兼容的LT1083(7.5A)LT1084(5A)可以從100毫安-7.5安一個系列。
現(xiàn)在測試的是1M的內(nèi)部晶振,今天回去準備燒8M的外部晶振了
清晰的圖搞不出來,菜鳥就是菜鳥


1.穩(wěn)定輸出電壓
       由M8-PB1輸出PWM信號----控制LM317控制端-----當輸出電壓發(fā)生漂動時---ADC轉(zhuǎn)換值 也發(fā)生變化---PWM信號占空比發(fā)生變化---LM317控制端發(fā)生變化-----
    2.設(shè)置輸出電壓
    當PWM信號占空比增加----VT集電極電流增加,LM317控制端電位下降,輸出電壓下降,
設(shè)置合適的PWM信號占空比,就能設(shè)置電壓 。
基本工作原理倪工分析的很透徹了。
有幾點補充:
  由M8-PB1輸出PWM信號----控制LM317控制端--一旦達到預(yù)訂的電壓值M8就不再管了,穩(wěn)壓的事情交給LM317處理了,純模擬反饋。
  如果電流超過規(guī)定值,就降低輸出電壓,直到電壓低到電流低于--限制電流,數(shù)字反饋。
317的電路簡單,成熟,穩(wěn)定的效果還是不錯的,并且保護完善,內(nèi)部包含熱保護,過流保護,
可靠性高---個人看法,作為電源,穩(wěn)定壓倒一切。
如果用分立的元件達到同樣的功能無論是設(shè)計,安裝,還是調(diào)試都有一定難度。專業(yè)的事情不如交給專業(yè)的IC去處理。
同時317實際上已經(jīng)包含了基本和衍生的一個系列從100毫安--7.5A在不改變外圍電路的情況下有比較大的選擇范圍。

完工。。。。有圖有真相
M8做的數(shù)字電源控制器
       一直以來由于個人的原因,對于DIY的設(shè)計比較傾向于模塊化,并且近可能標準化,對于愛好DIY,不斷的升級是難免的,標準化和模塊化的好處是可以螺旋上升平滑過度,所以這個更多的是一個控制模塊而不是數(shù)字電源。
對于試驗電源,我個人的傾向首先不是精度,畢竟不是基準,但是穩(wěn)定是非常重要地,可以說“穩(wěn)定壓倒一切”。在設(shè)計上電壓控制采用了雙環(huán)反饋控制,內(nèi)環(huán)模擬反饋,外環(huán)數(shù)字反饋,同時兼顧軟保護和硬保護,利用軟件和穩(wěn)壓器本身的功能實現(xiàn)了過流保護和過熱保護。
電流控制采用了單環(huán)數(shù)字反饋,實現(xiàn)恒流和限流保護。
在電源自己的供電電路上,參考了一位前輩的方法,用78127805兩級穩(wěn)壓,這樣有三點好處,一是7812分散了7805的功耗,2是可以為風扇提供12V的電源,最重要的一點是M8PWM是使用自身的電源作為基準的,采用兩級穩(wěn)壓可以提高M8供電電源的穩(wěn)定度有利于提高PWM的穩(wěn)定度。
采用了全硬件調(diào)整,雖然調(diào)整的精度特別是線性度要差于軟件調(diào)整,但是調(diào)整更方便。
實際測量中發(fā)現(xiàn),M82.56V的基準離散性大了一點,采用了外部基準TL431,由于電源的輸出可以到30V,如果使用2.56的基準最大輸出電壓在91的分壓比下只能到25V,所以基準電壓選擇3.072V,兼顧全電壓范圍0-30V并略留一點余量。
顯示的校準采用了一點校準,但是實際發(fā)現(xiàn)M8ADC的線性度不是很好(也許我不會用)無奈采用了中值一點校準,就是在實際需要的輸出電壓的一半電壓進行校準。實際測試的時候是在5V校準的。
之所以設(shè)計成電源控制模塊在于它可以控制一個系列的穩(wěn)壓IC(三端和5端的)可以做成從1.5A-7.5A的數(shù)字控制電源,可以從低波紋的LM317*1.5A); LM3503A);LM338*5A);到低壓差的線性IC LT10833A);LT10845A);LT10857.5A  以及高效率的開關(guān)電源芯片 LT1074 LM2576等,滿足一個廣泛的電源控制需求。
注:帶*號的是已經(jīng)試驗通過的。
設(shè)計參數(shù):電壓控制精度30mv,電流控制精度5ma
安裝和調(diào)試:
由于我是菜鳥,所以安裝調(diào)試力求菜鳥就能夠完成。
安裝步驟:
1、
先安裝所有無源的元件。
2、
安裝后測試確保沒有短路,安裝7812,通電并檢查12V電壓
3、
安裝7805NE555,安裝后測試確保沒有短路 通電測量5V-9V555沒經(jīng)過穩(wěn)壓管)和-3.3V(穩(wěn)壓后)。
4、
安裝TL431,調(diào)整基準到3.072V
5、
全部正常后,上1602,第一行顯示一排黑框,沒有先檢查對比度。
6、
M8
,通電,此時有電壓輸出,M8應(yīng)該有顯示。略等一會,觀察M8的輸出電壓顯示穩(wěn)定,按EnterS11602右下角顯示一個”c”此時鎖定PMW,程序停止所有調(diào)整。
7、
鎖定后調(diào)整R117使1602顯示的電壓和輸出端電壓表顯示值相同。鎖定狀態(tài)顯示是16次采樣的均值,所以最后一位不穩(wěn)定是正常的,根據(jù)實際顯示情況控制調(diào)整。
8、
電壓輸出正常后,重新啟動,輸出電壓應(yīng)該穩(wěn)定在設(shè)定值+—30mV的范圍。接假負載在電源和負載間接電流表,此時假負載不可太小,建議校準電流在100mA附近,電流太小顯示值可能不準(這個和LM358的失調(diào)電壓有關(guān))太大有可能電源自動進入限流,實際即使在PWM鎖定的狀態(tài),電流限制依然有效,現(xiàn)在的控制程序是電流優(yōu)先,這里以后也許會改改,改成鎖定后只依賴硬件保護的方式(需要等等實際使用的情況)。調(diào)節(jié)R111使電流顯示和電流表相同。
9、
至此,安裝調(diào)整完畢,可以投入使用。
下表是實際測試的結(jié)果:
輸入電源
輸入電壓
設(shè)定值
電源顯示
數(shù)字表顯示
平均值(毫伏)
峰峰值(毫伏)
電源顯示電流
數(shù)字表電流

空載測試
線性電源
12
5.000
4.980
4.969-4
7
15
0
0
24
5.000
4.980
4.973-2
1.2
9
0
0
開關(guān)電源
24
5.000
4.980
4.918-10
2
13
0
0

9.000
8.980
8.879-2
2
15
0
0
負載測試
24
9.000
8.990
9.825-5
2
5.5
294
02.7

5.000
4.980
4.972-4
1
5.5
148
01.5

5.000
4.980
4.980-6
0.8
3.5
1.060
1.10









測試儀表 電流;890數(shù)字萬用表;電壓:9203數(shù)字萬用表;波紋電壓:EM2171交流毫伏表;峰峰值從示波器讀出
一個意外在于使用筆記本的電源24V2.45A的開關(guān)電源,實際的輸出波紋居然比我的線性電源小。
另外一個意外就是LM338是假的,500毫安就保護了
調(diào)整大小 DSC00127.JPG(134.73 KB, 下載次數(shù): 26)

5V空載
20090521_d783e1d5c8ba66da413aZD79p6mN6LTV.jpg.thumb.jpg
調(diào)整大小 DSC00129.JPG(134.52 KB, 下載次數(shù): 15)

5V空載穩(wěn)定中
20090521_2ddf5cdd269a8a83543cNrvahhih9NMl.jpg.thumb.jpg
調(diào)整大小 DSC00130.JPG(61.69 KB, 下載次數(shù): 19)

5V空載線性電源輸出波紋
20090521_1a25cd8517824637d789pTWgTJHvlUtY.jpg.thumb.jpg
調(diào)整大小 DSC00132.JPG(66.28 KB, 下載次數(shù): 21)

5V空載開關(guān)電源輸出波紋
20090521_1f94b20749264752addfdTuNk94xU6oU.jpg.thumb.jpg
調(diào)整大小 DSC00131.JPG(133.98 KB, 下載次數(shù): 22)

9V空載
20090521_a62764c39bf78c6c9069DGCqVc1Ggc02.jpg.thumb.jpg
調(diào)整大小 DSC00133.JPG(124.44 KB, 下載次數(shù): 21)

5V148毫安輸出
20090521_ff1265d643f96b43eec1b51a1PdcYwo4.jpg.thumb.jpg
調(diào)整大小 DSC00134.JPG(113.47 KB, 下載次數(shù): 20)

電流表的顯示
20090521_974fd7613212dac6d15fkZTQ3Ijv3jpK.jpg.thumb.jpg
調(diào)整大小 DSC00135.JPG(84.59 KB, 下載次數(shù): 18)

15毫安恒流調(diào)整狀態(tài)
20090521_0e6312d18dc47abee5b20jmRR93UZAdY.jpg.thumb.jpg
調(diào)整大小 DSC00136.JPG

15毫安恒流穩(wěn)定狀態(tài)
20090521_6a95c2633dd35513d688rqXY77UmowMT.jpg.thumb.jpg
調(diào)整大小

控制LM338
20090521_701f70aea19b1f5a2ed63MvMSyKHPzcu.jpg.thumb.jpg






熔絲
20090521_f2eb9b3573d59b4eafd9trUGsJ9sRnnv.jpg



20090521_cadba38180d9b7640ffeyNTJGGxDe1YH.jpg.thumb.jpg



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ID:60479 發(fā)表于 2015-11-23 15:05 | 顯示全部樓層
電源俺對317情有獨鐘,簡單,穩(wěn)定,可靠。俺的第一個317的電源還是《從中學(xué)科技》郵購的,當時6.5元,三只豬肘子的價格,一只用了10多年都沒有壞,“抗造”,所以俺還回來了還是317。
317的優(yōu)勢不用說了,它有一個系列,1.5A的317;5A的338,
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ID:128808 發(fā)表于 2016-7-1 13:51 | 顯示全部樓層
做個記號先,樓主好人啊
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ID:105778 發(fā)表于 2016-8-24 19:33 | 顯示全部樓層
跟著學(xué)做電源 能不能弄成正負壓版本可調(diào)輸出
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ID:138112 發(fā)表于 2016-8-31 23:33 | 顯示全部樓層
正在學(xué)習了
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ID:139621 發(fā)表于 2016-12-28 23:28 | 顯示全部樓層
喜歡樓主的風格,我做東西也是模塊化的,做個其他的都可以模塊化調(diào)用,就是體積大一點。再次學(xué)習了數(shù)控電源!
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ID:103990 發(fā)表于 2016-12-29 07:02 | 顯示全部樓層
謝謝樓主你的分享!
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ID:20793 發(fā)表于 2017-1-21 17:31 | 顯示全部樓層
謝謝樓主你的分享!
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ID:20793 發(fā)表于 2017-1-21 17:34 | 顯示全部樓層
樓主可以分享一下源碼嗎?
lichangle80@qq.com  謝謝
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ID:167292 發(fā)表于 2017-3-8 21:41 | 顯示全部樓層
樓主好人。樓主的電源加一個擴流,更加給力
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ID:170498 發(fā)表于 2017-3-16 20:40 | 顯示全部樓層
厲害 厲害,學(xué)習了
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ID:158622 發(fā)表于 2017-4-29 01:06 | 顯示全部樓層
都寶,樓主甭艱苦
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ID:102702 發(fā)表于 2017-6-30 22:07 | 顯示全部樓層
不錯,樓主能共享個PCB文件就好了
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ID:108240 發(fā)表于 2017-7-16 20:33 | 顯示全部樓層
謝謝樓主你的分享!
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ID:239098 發(fā)表于 2017-10-13 11:30 | 顯示全部樓層
學(xué)習了,謝謝樓主分享
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ID:68202 發(fā)表于 2017-10-26 22:50 | 顯示全部樓層
您的 黑幣 -5 ,現(xiàn)在將開始下載“DigitalPower.rar”
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ID:246491 發(fā)表于 2017-11-18 11:55 | 顯示全部樓層
下載下來學(xué)習一下,確實是好東西
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ID:249545 發(fā)表于 2017-12-9 11:17 | 顯示全部樓層
請樓主老師,總工程師大蝦不要去買LM338/LM339K了,不管是TO-3還是TO247封裝,我發(fā)現(xiàn)99.99%是假貨.
幾年前我賣了一次批量50S枚LM338K TO-247封的那種,600多元吧,現(xiàn)在拿出來DIY了2個電源,加了數(shù)百克的大散熱片,還沒有2A輸出(壓差控制在3-8V)就保護了,不如LM317,其實它就是用LM317芯片做的貨真價實100%假貨!!后來我不得不用1元1個的國內(nèi)江浙產(chǎn)的雜牌LM317來做,還沒有問題.
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ID:249545 發(fā)表于 2017-12-9 11:23 | 顯示全部樓層
90年代初,當年還能能郵寄買LM317,絕對是土豪級玩家!!我當時在讀初中,在鎮(zhèn)上電子維修店(一退伍雷達兵開的,現(xiàn)在是千萬元級老板了)7805/7812買是3元1個,9013是0.5元1個,1N4001也要0.2元1個呀,超過16V/1000uF電容都要2-3元1個.當時同學(xué)們一周的生活費才是2元.
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ID:249545 發(fā)表于 2017-12-9 11:26 | 顯示全部樓層
90年代,當時購元件相當?shù)牟槐愫碗y找齊,說多了都是淚!......那是激情燃燒的DIY歲月!
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ID:221641 發(fā)表于 2017-12-13 21:20 | 顯示全部樓層
樓主你好 可以給發(fā)一份帖子里的那個不太清除的原理圖嗎 PDF里的PWM處理那里不一樣啊 ,我搭了下電路三極管9013發(fā)熱,但不是太熱,調(diào)節(jié)電壓不是很穩(wěn)定,不知道是什么原因
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ID:253767 發(fā)表于 2017-12-30 08:12 | 顯示全部樓層
樓主太厲害
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ID:105465 發(fā)表于 2018-1-24 14:49 | 顯示全部樓層
我倒 ,沒有程序代碼,只是.HEX文件
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ID:278174 發(fā)表于 2018-1-24 18:17 | 顯示全部樓層
謝謝樓主你的分享!
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ID:225105 發(fā)表于 2018-3-4 01:01 | 顯示全部樓層
厲害 厲害,學(xué)習了
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ID:102702 發(fā)表于 2018-3-25 22:03 | 顯示全部樓層
樓主能發(fā)個PCB文件嗎?謝謝!~
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ID:330427 發(fā)表于 2018-5-16 16:28 | 顯示全部樓層
謝謝樓主分享,學(xué)習了
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ID:408833 發(fā)表于 2018-11-2 10:12 | 顯示全部樓層
樓主可以給一個原文件程序嗎
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