版主开源项目 40V/4A数控电源原理分析。请提出你的建议及想法，共同解决问题。

huwuzhao · 发表于 2009-11-12 22:11:47

先上原理图》》》》》》》》》》》》
这贴主要为分析电路的精度及可靠性。可以提出你的想法及不明之处。
大家发贴时请注意和谐。谢谢！

点击此处下载 ourdev_502719.pdf(文件大小:37K) (原文件名:40V4A数控电源.pdf)

cowboy · 发表于 2009-11-12 22:17:51

沙发

raines · 发表于 2009-11-12 22:21:40

先做个板凳，楼主先做个模块图吧，按模块讲解，我觉得这样对我们没什么经验的人来说更容易理解

huwuzhao · 发表于 2009-11-12 22:26:26

模块图已经做好了，在公司电脑上，明天上传模块图。

cowboy · 发表于 2009-11-12 22:32:43

沙发后就是请教请教huwuzhao 前方，偷点师~~~
我想这电路肯定有很多独到之处，那就随便问问：
1. R10、R10是为否改善小电流时的稳定性而设，为何不接到稳定的-12V,而接到未稳的-15V？这想会不会引入额外的纹波？
2. J6和J2是否接到输出端子两端？图中没标明，若是，是否象四线制测温的原理？
3. TIP32C的BE间并联的R7用2W 有特别用意吗？正常工作时R7功耗很小很小。

Fath · 发表于 2009-11-12 22:44:25

我提出一个想法，用积分型的DA，加op07跟随，不用PWM。这个方案我想了很久，一直没有时间去弄。

Fath · 发表于 2009-11-12 22:45:44

(原文件名:积分型电源.JPG)

huwuzhao · 发表于 2009-11-12 22:46:23

【4楼】 cowboy

沙发后就是请教请教huwuzhao 前方，偷点师~~~
我想这电路肯定有很多独到之处，那就随便问问：
1. R10、R10是为否改善小电流时的稳定性而设，为何不接到稳定的-12V,而接到未稳的-15V？这想会不会引入额外的纹波？
2. J6和J2是否接到输出端子两端？图中没标明。
3. TIP32C的BE间并联的R7用2W 有特别用意吗？正常工作时R7功耗很小很小。

1：R10可以在输出电压很低时也能当放电负载，有个好处。提高输出电压的稳定性。比如说电压比较低也能有很好的调整率。把输出滤波电容的电放掉。
2：J6是接输出反馈用的。减少输出线压降的误差。
3：R7设计时是考滤防止断电输出高压用的。

Fath · 发表于 2009-11-12 22:48:30

用stm32内部ADC，12bit应该可以做到0.01v显示精度0-40V，就可以不用DAC了。

huwuzhao · 发表于 2009-11-12 22:50:48

【5楼】 Fath
积分：73
派别：
等级：------
来自：
我提出一个想法，用积分型的DA，加op07跟随，不用PWM。这个方案我想了很久，一直没有时间去弄。

能否讲下原理？如果你的思路被采用，免费送PCB板。　

cowboy · 发表于 2009-11-12 22:51:39

【7楼】 huwuzhao 前方，谢谢，明白。第3点我是想为何要用2W，1/4W不行吗？

huwuzhao · 发表于 2009-11-12 22:58:00

【10楼】 cowboy

积分：2320
派别：
等级：------
来自：
【7楼】 huwuzhao 前方，谢谢，明白。第3点我是想为何要用2W，1/4W不行吗？
　

做小功率1/4W是可以的，设计这个电源时，我是考滤后面再把功率做大而不用去改电路。
还有一个就是我家2w电阻比较多。哈哈！

Fath · 发表于 2009-11-12 23:00:06

电容充电，电压升高，电容放电，电压降低，理想方案是我们对电容进行恒流充电和放电，电流已知，容量已知，故，每次充电和放电的电压可以计算出来。分大电流（不太恰当，电流也很小）充放电，和小电流充放电，大电流充放电为粗调，小电流冲放电为细调。
我们可以通过不断的测量op更随后的电压，计算设定电压与实际电压差值，采取相应的粗调或细调。

Fath · 发表于 2009-11-12 23:03:30

恒流充放电，工作在脉冲状态，我估计稳定性不一定好，可以采用较高的充放电电压，和较大阻值，产生近似恒流的效果。

Fath · 发表于 2009-11-12 23:06:11

这个方案的好处是充分利用mcu的内部ADC，不用昂贵的dac，降低电源的纹波系数，方便增加电源输出路数，不受pwm通道限制，只受IO和adc通道数量限制。

gzhuli · 发表于 2009-11-12 23:06:21

【13楼】 Fath

用运放积分电路和模拟开关，能够达到比较好的效果。

huwuzhao · 发表于 2009-11-12 23:07:50

这样做会造成程序太过于复杂，怕AVR单片机做不来。谢谢你的提议。

Fath · 发表于 2009-11-12 23:08:15

以上只是一个设想，忘那位有时间，有精力人士硬件验证，所言仅是纸上谈兵。

Fath · 发表于 2009-11-12 23:10:00

图上有个地方画错了，反相输出的运放连错了，in-接电阻，in+接地。

Fath · 发表于 2009-11-12 23:13:06

【15楼】 gzhuli 咕唧霖
那个电路成本会高的，谢谢。

huwuzhao 前方
用stm32的的adc，软件不会复杂，控制思路我应经想好，谢谢你的提议。

Fath · 发表于 2009-11-12 23:16:22

还有adc输入引脚是随便连的，懒得的看手册了，注意

gzhuli · 发表于 2009-11-12 23:19:14

一个OP07，一个74HC4066，成本高？

huwuzhao · 发表于 2009-11-12 23:26:29

【21楼】 gzhuli 咕唧霖
积分：2067
派别：
等级：------
来自：GZ
一个OP07，一个74HC4066，成本高？
　

能否贴个图看看。谢谢！

Fath · 发表于 2009-11-12 23:27:38

电容容量很小0.1uf（容量大了漏电会大的），不加跟随电压跌落很快，软件补偿不够快。

gzhuli · 发表于 2009-11-12 23:39:55

(原文件名:积分器.png)

Fath · 发表于 2009-11-12 23:49:17

【24楼】 gzhuli 咕唧霖

明白你的意思了，但是有一个问题hc4066的耐压有限，不可能用较高的电压和较大的电阻对电容充电，充电电流的线性很差，不是特别好补偿，调节步距会有变化，造成失调。假设我们用用+-40V的电压对电容充放电，电容充电范围0-4.095V，电压变化为40-4.095~=36v
40v/100k=400ua,36v/100k=360ua,电流变化小，可以精确设定电压。

Fath · 发表于 2009-11-12 23:52:15

“40v/100k=400ua,36v/100k=360ua,电流变化小，可以精确设定电压”关于电容充放电的电压，那位大侠给个公式，我的数学不好。

Fath · 发表于 2009-11-12 23:59:03

(原文件名:积分.JPG)

Fath · 发表于 2009-11-12 23:59:55

上图电路是rc积分还是恒流积分？

gzhuli · 发表于 2009-11-13 00:02:02

不需要高电压和大电阻，只要积分电容选择得对，运放积分器的线性很好的。

这个电路是由HP高位表的多斜积分ADC电路简化而来，如果去掉两路FAST或FINE，这个就是双斜积分器，把其中一个VREF接被测电压，输出加个比较器，就是双斜ADC了，ICL7135就是这个原理。

还是不歪楼了，要讨论积分电路另开贴吧。

Fath · 发表于 2009-11-13 00:07:49

又学习了，谢谢 gzhuli 咕唧霖，你说的很好，这样做电路简洁，cd4066好驱动，自锁，不需要额外电路，直接用io驱动，但是运放还是需要高输入阻抗类型吗？

Fath · 发表于 2009-11-13 00:13:18

是啊，过一段时间再讨论吧，别干扰了正常的开源活动。（表达能力有限）各位见谅。

gzhuli · 发表于 2009-11-13 00:19:08

阻抗当然是高的好，Agilent 34401A的积分运放用的是AD711，FET输入级的精密运放。
积分电容选大点的话，OP07也凑合了。

cowboy · 发表于 2009-11-13 00:31:47

倒不如用PWM输出，然后用AD检测误差，再调整PWM占空比。

huwuzhao · 发表于 2009-11-13 08:49:35

讨论得非常好，只有这样的技术交流才能增加知识。

这个电路怎样》》》

(原文件名:PWM-DA.jpg)

bozai · 发表于 2009-11-13 09:43:48

学习了

wear778899 · 发表于 2009-11-13 10:22:58

学习

leefy · 发表于 2009-11-13 11:24:28

工业上大多是开关电源，发热小，效率高，可靠性也高。为何不做一个开关电源呢？

huwuzhao · 发表于 2009-11-13 14:07:11

LS的这个是实验电源，不是工业电源。
各有各的技术要求。请了解下相关贴子。

raines · 发表于 2009-11-13 20:18:14

这个项目搞完了，再开个开关电源也是个不错的提议

dinsl · 发表于 2009-11-13 20:40:34

如果将变压器换成输出可调的开关电源，那样既能够减少调整管的功耗，又能够先预稳压应该能够提高稳压精度吧。

raines · 发表于 2009-11-13 20:52:30

高频的变压器可以较小体积，提高效率，最重要是可以便宜

gzhuli · 发表于 2009-11-13 20:58:35

高频变压器没有标准规格，需要按电源的参数专门设计，小批量不现实。

NJ8888 · 发表于 2009-11-13 21:03:30

做开关电源，附加一个功能：就是在开关输出的基础电压上加滤波，再出个电压稍低的线性电压（靠线性稳压器件做），得到低噪声电压

huwuzhao · 发表于 2009-11-13 21:03:31

我有开关电源的资料及样品，如有需要也可以共享的。

raines · 发表于 2009-11-13 21:10:40

我在赛格做了三个20W高频变压器，4块钱一个

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阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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