標題: 我的M8數(shù)字電源 [打印本頁]
作者: niujia    時間: 2015-7-18 01:20
標題: 我的M8數(shù)字電源
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，
設置合適的PWM信號占空比，就能設置電壓 。
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
用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7812和7805兩級穩(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M8的PWM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)，M8的2.56V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9：1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)M8的ADC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）； LM350（3A）；LM338*（5A）；到低壓差的線性IC LT1083（3A）；LT1084（5A）；LT1085（7.5A）  以及高效率的開關電源芯片 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7805和NE555，安裝后測試確保沒有短路 通電測量5V和-9V（555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應該有顯示。略等一會，觀察M8的輸出電壓顯示穩(wěn)定，按Enter（S1）1602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，輸出電壓應該穩(wěn)定在設定值＋—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）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果：
輸入電源
輸入電壓
設定值
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

調(diào)整大小 DSC00129.JPG(134.52 KB, 下載次數(shù): 15)

5V空載穩(wěn)定中

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

調(diào)整大小 DSC00132.JPG(66.28 KB, 下載次數(shù): 21)

5V空載開關電源輸出波紋

調(diào)整大小 DSC00131.JPG(133.98 KB, 下載次數(shù): 22)

9V空載

調(diào)整大小 DSC00133.JPG(124.44 KB, 下載次數(shù): 21)

5V148毫安輸出

調(diào)整大小 DSC00134.JPG(113.47 KB, 下載次數(shù): 20)

電流表的顯示

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)

調(diào)整大小 DSC00136.JPG

15毫安恒流穩(wěn)定狀態(tài)

調(diào)整大小

控制LM338







熔絲








直接上PDF文檔了。 dp.pdf (28.54 KB, 下載次數(shù): 162) DigitalPower.rar (6.77 KB, 下載次數(shù): 118)

作者: zing1234    時間: 2015-11-23 15:05
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，
作者: mybike    時間: 2016-7-1 13:51
做個記號先,樓主好人啊
作者: zsn8888    時間: 2016-8-24 19:33
跟著學做電源 能不能弄成正負壓版本可調(diào)輸出
作者: sxp007    時間: 2016-8-31 23:33
正在學習了
作者: 自由電子    時間: 2016-12-28 23:28
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。再次學習了數(shù)控電源！
作者: cjm7065    時間: 2016-12-29 07:02
謝謝樓主你的分享！
作者: lichangle    時間: 2017-1-21 17:31
謝謝樓主你的分享！
作者: lichangle    時間: 2017-1-21 17:34
樓主可以分享一下源碼嗎?
lichangle80@qq.com  謝謝
作者: nscj1998    時間: 2017-3-8 21:41
樓主好人。樓主的電源加一個擴流，更加給力
作者: 老馬工作室    時間: 2017-3-16 20:40
厲害 厲害，學習了
作者: 13373092669    時間: 2017-4-29 01:06
都寶，樓主甭艱苦
作者: raymondau    時間: 2017-6-30 22:07
不錯，樓主能共享個PCB文件就好了
作者: tjssw    時間: 2017-7-16 20:33
謝謝樓主你的分享！
作者: zhou.1983    時間: 2017-10-13 11:30
學習了，謝謝樓主分享
作者: cleanwuyu    時間: 2017-10-26 22:50
您的 黑幣 -5 ，現(xiàn)在將開始下載“DigitalPower.rar”
作者: ruanhua    時間: 2017-11-18 11:55
下載下來學習一下，確實是好東西
作者: GUOXUAN    時間: 2017-12-9 11:17
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.
作者: GUOXUAN    時間: 2017-12-9 11:23
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.當時同學們一周的生活費才是2元.
作者: GUOXUAN    時間: 2017-12-9 11:26
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!
作者: xuxuxu    時間: 2017-12-13 21:20
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
作者: tieq1952    時間: 2017-12-30 08:12
樓主太厲害
作者: Edge    時間: 2018-1-24 14:49
我倒 ，沒有程序代碼，只是.HEX文件
作者: ad45    時間: 2018-1-24 18:17
謝謝樓主你的分享！
作者: lcq403    時間: 2018-3-4 01:01
厲害 厲害，學習了
作者: raymondau    時間: 2018-3-25 22:03
樓主能發(fā)個PCB文件嗎？謝謝！~
作者: jmsmall    時間: 2018-5-16 16:28
謝謝樓主分享，學習了
作者: 拼搏83    時間: 2018-11-2 10:12
樓主可以給一個原文件程序嗎



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