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0-30V/0-4A数控直流电源(第二版)

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出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 21:03:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
08年我发布的帖子<<0-30V/4A数控稳压电源>>一直关注度很高,我也因此而感到很欣慰。
把链接贴上方便查看:http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1376310&bbs_page_no=1&bbs_id=3044

我一直想再做一版更好的电源,可是一直事情太多就搁置了下来,最近事情不多,就抽时间做了第二版电源,我尽最大努
力把它做好。我尽量详细全面的介绍给网友朋友们,使更多的没毕业的兄弟或者刚毕业的兄弟们也能参与进来。

我们到底需要一个什么样的电源呢? 我想基本上要做到如下几点:
1.要耐用,完善的保护功能,过流保护,过热保护都要有,负载向电源释放高压浪涌也可以吸收掉,寿命长,能在零下20度
  到零上50度环境长期工作。
3.要精确,在恒压时,就是我设定的是几V电压那输出就是几V电压,在恒流时,我设定的是几A电流那输出就是几A电流,我
  们不可能做到绝对准确,但是要把偏差做到最小,设定的电压电流要和输出的电压电流的值基本一致,做到非常小的误差。
  不管负载是容性感性或阻性的,电压或电流都不变化,电源不振荡。
4.要有很强的抗干扰能力,想起公司有个电源就抗干扰性能就很差,当接上一个小电机负载时,显示屏就乱跳了,根本看不清显
  示的是什么,这就很让人很不舒服,所以我在设计这款电源时也着重的考虑抗干扰的问题。
3.电路要简洁,我们业余DIY的没大公司那么大的设计团队,没有大公司那么雄厚的资金支持,我们只能使电路尽量简化,使
  结构简单而又不删减重要的功能,尽量用现成的模块,尽量用IC代替分立元件,使思路更清晰,抽出更多的时间来构想电路
  结构、精选元器件,做到“简约而不简单”。
4.操作更人性化,更简单,我发现用户都不喜欢看说明书,喜欢拿来就用的产品,所以就尽量按照用户的习惯来设计操作方式,
  哪怕方式很笨很OUT也应该尊重大部分用户的习惯,总之设计就像按摩一样,客人不是在欣赏你舞姿和歌喉,客人要的是自
  然而然、飘飘欲仙的舒爽感觉。
6.功能一定要实用而不花哨,在工业现场经常要联网控制,所以就要加入串口通信功能。要有校准功能,用户可以自己用仪器
  校准电压电流。


电源基本参数:
    输出电压:0-30V
    输出电流:0-4A
    电压最小分辨率:0.1V
    电流最小分辨率:0.01A


下面我们就详细的介绍这个电源吧,分模块介绍吧,

1.CPU和AD、DA的搭配
  上版电源是89C516 + AD7705 + MAX531 的组合,搭配还算可以,不过因为只有一路DA不能同时控制电流,可是恒流功能还是很
  实用的功能,如果再加上片MAX531就更骚包了,后来我认识了STM32,发现里面有12位的AD和12位的DA,并且增强型有两路DA和
  3个独立的AD,一个芯片就代替以前的3个芯片了,只是有点顾虑,感觉ARM里面带的AD和DA性能到底能达到什么程度,那只有做
  出来才知道啊,由于电路太简洁了,那就用它做吧,这两天经过测试效果非常令人满意,很线性很稳定,其实本来想用
  STM32F103RCT6了,因为是64脚的,刚好我又不需要那么多的IO,可是后来发现没有基准输入引脚,内部把基准直接连接到模拟
  电源和地上了,稳定和噪声全靠电源了,以我的性格就是白送我都不用,还好有个100脚的STM32F103VCT6是有独立的基准引脚的,
  那就宁可浪费IO也要高精度了,最后确定使用STM32F103VCT6了,再搭配个2.5V基准源MC1403,电路比较简洁了。

  
(原文件名:stm32.jpg)
  
*STM32F103VCT6的详细参数介绍
内核:ARM 32位的Cortex-M3 CPU,最高72MHz工作频率,1.25DMips/MHz
FLASH:256K字节
RAM:48K字节
供电:2.0~3.6V
ADC:3个12位模数转换器,1μs转换时间,多达21个输入通道,转换范围:0至3.6V
DAC:2通道12位D/A转换器
DMA:12通道DMA控制器
5个串口,8个定时器,CAN,USB,SDIO等功能,无比奢华,对于我这个电源是绰绰有余了,想了解详细资料可以去ST看官方文档。

内部的12位的AD和DA刚好能满足要求,经过测试,线性和稳定性都非常的好。

2.基准源
  MC1403是2.5V输出电压基准源,初始电压误差+-25mV,输入电压范围很宽,4.5V-40V的电压输入范围内都可以正常工作,工作
  电流1.2mA,输出驱动能力是10mA,典型温漂是10ppm/℃,8个引脚中1脚接电源,2脚输出,3脚接地,其它脚空,为了提高抗干扰
  能力,我把所有的空脚都接地了,应用起来非常方便,我们的AD和DA的基准电压都由它提供。


(原文件名:MC1403.gif)
  
3.人机界面
LED显示显然不如LCD点阵显示的内容丰富,但是考虑到电源的工作环境可能很恶劣,LCD的高温和低温性能都很差,所以就选择数码管显
示了,LED具有寿命长、显示角度宽、醒目、工作温度范围宽等优点,可能现在大部分电源厂家仍然选用数码管显示也是这个原因吧。
屏显示分左右两组数码管,各4位显示,左边4位显示电压,右边4位显示电流。

  工作中经常使用数字示波器,发现旋钮调节连续加减值比按键爽多了,那就用旋转编码器调节电压和电流,另外还有5个按键,要有
OUTPUT功能,防止上电时不知道上次关机时的电压和电流是多少,直接输出容易烧坏负载,那么上电时就先显示设定的电压和电流,
输出是关断的,如果合适就按下OUTPUT键打开输出,如果不合适,就调节到合适的电压电流后,再按下OUTPUT键打开输出。应该有个
独立的校准按键,可以随时校准电压或电流,其它功能还没想起来。
电压显示下面有两个发光二极管,它也是来指示当前旋钮调节的是对应哪个位,一个是1V步进指示,另一个是0.1V步进指示,按一次旋
钮切换一次。电流显示下面也有两个发光二极管,它来指示当前旋钮调节的是对应哪个位,左边的是100mA步进指示,右边的是10mA步
进指示,由于只有一个旋钮,那当前调节的只能是电压或只能是电流,由另外一个按键切换恒压调节模式和恒流调节模式,那就是4个
发光二极管同一时刻只有一个是亮着的,这时旋钮调节的就是对应的位的模拟量。


(原文件名:焊接完的面板正面.jpg)


(原文件名:焊接完面板背面.jpg)



5.关于交流电压切换
  上一版电源网友 yanjian 提出:“变压器抽头更多一些.继电器更多一些. 这样就可以更好的解决调整管散热的问题. ”,其实我也
  发现功耗确实太大了,所以我这次交流输出电压用了4个绕组,通过4个继电器切换电压,4组电压分别是2V,4V,8V,16V,用4个继
  电器实现各种电压切换组合,实现0V- 30V每2V步进调节,就是送给功率管的电压先来个粗调,保持调整管输入电压始终比输出高几V,
  很好的解决了调整管散热的问题。
  4个继电器都不吸合时输出电压0V,保证保护时和刚上电时切断供电保护后级。继电器吸合时对应的绕组输出电压,和其它的绕组串
  联,需要注意的是变压器输出绕组串联时相位要对应,相连的两个绕组的端子的电压相位是相反的,就能保证串联起来电压是各个
  绕组之和。
  

(原文件名:交流电压切换原理图.jpg)

6.功率管选用
  选用大功率PNP达林顿管TIP147,两个管子并联,TIP147的放大倍数是1000,这样我们输出最大电流是4A,4A/1000 = 4mA  就是说
  4mA的驱动电流就可以输出4A电流了,不过考虑到资料里标称的1000倍是静态参数,动态时增益会下降,我们把余量开大点,给它个
  30mA的最大驱动电流足够了,驱动它的管子就可以不加散热片了。用PNP管子有个原因就是Ib电流是不经过负载直接流向地的,很好
  驱动,做到最低1V的压差还可以工作,就不像NPN型管子需要比输出端高几V的电压来驱动,得单独提供高电压

(原文件名:TIP147.png)

  
(原文件名:并联后的调整管.jpg)

7.运放选取
  上一版电源一个骚包的AD620就20多块钱,实在是浪费,这次就给它给去掉了,这次只用一片4运放TL084就够用了,连OP07都省了,
  虽然有些参数TL084比不上AD620或OP07,不过在这个系统里面足够了。

8.防止上电和断电时电压失控的措施
  在上电时,运放和CPU都还没供电正常时,整个电路状态非常不确定,这是很容易输出一个短暂的高压脉冲出来,对负载可是个不
  小的冲击,所以我加入了光耦构成的调整管Ib电流开关电路,光耦驱动是3.3V电源供给的,就是说3.3V电源没加电时光耦不导通,调
  整管关断,输出电压为0,CPU复位前IO口是高阻状态,光耦没有驱动电流,输出电压也为0,CPU复位后,进入正常工作后检测来
  自91脚正常的交流电过零脉冲后才拉低光耦使能调整管的Ib电流,打开输出。在系统突然断电时由于主电源滤波电容有10000uF,运
  放和ARM供电首先下降,这时也容易使输出电压失控而出现一个短暂的高压脉冲,不过因为有91脚的交流电过零脉冲检测,在突然断电
  时,这个脉冲就没了,当CPU检测不到连续的脉冲时就认为是断电了,就立即关断光耦,切断输出不至于在断电时出现高压脉冲而冲击
  负载。
  

(原文件名:光耦构成的关断输出电路.jpg)

9.串口功能
  加入串口方便通信,用光耦隔离,隔离外部的干扰,同时也不与总线共地。
  波特率由主板上面的拨码开关设置.
  串口主要要实现的功能是:设定电压电流值,读回当前电压电流值,控制开机关机等功能,还可以给CPU烧录程序。


(原文件名:隔离的串口接口电路.jpg)

10.散热系统
  九州风神的贝塔10是电脑CPU的散热器,散个100W的功率完全没问题,余量充足,用在这里我们用CPU控制,CPU有温度检测系统,
  热敏电阻贴在散热片上面,当检测温度过高时,CPU启动风扇吹散热片,这时散热效率相当的高,如果电流很小,散热片温升很低
  时,风扇不会启动,也能少制造点噪音,同时也延长了风扇的寿命。
  调整管是垫了硅脂就直接装到散热片上面的,有利于减少热阻,加一个硅胶垫或云母垫会有10℃的温差,而且散热片和别的电路也
  没有连接,整流桥虽然也在散热片上,可是整流桥是绝缘封装的,所以这样管子更安全了。本电源最大电流4A,整流桥有2V压降,
  整流桥就消耗8W(2V*4A=8W)的功耗,显然必须得加散热片,就同功率管一块安装到散热片上面了。


(原文件名:散热片1.jpg)


(原文件名:散热片2.jpg)


(原文件名:给散热片攻牙.jpg)

11.环牛
  总功率150W,输出有6个绕组
  2V、4V、8V、16V绕组:电源的主供电绕组,本电源输出就是由这个绕组供给
  双14V绕组:          绕组供给运放电源及CPU系统等电路
  8V绕组:             供给串口隔离部分



(原文件名:变压器原理图.jpg)


(原文件名:环牛1.jpg)


(原文件名:环牛2.jpg)

12.过热保护
   热敏电阻安装在散热片上面,CPU采集热敏电阻上面的电压来采集温度,用来确定是否打开风扇和是否进入过热保护状态,一般超过
   60℃的温度就开启风机,超过85℃就关闭输出和切断交流输入。
   

(原文件名:热敏电阻.jpg)






调试接口是SWD接口,只要4根线

(原文件名:SWD连接.jpg)


(原文件名:把功率管安装到散热片上面,要涂硅脂.jpg)


(原文件名:调整管和整流桥散热片安装面.jpg)


(原文件名:空PCB1.jpg)


(原文件名:空PCB2.jpg)


(原文件名:主板还没焊完.jpg)


(原文件名:焊好的板子背面.jpg)


(原文件名:焊接完正面.jpg)


(原文件名:主板焊接完背面.jpg)


(原文件名:4个继电器.jpg)


(原文件名:主板后面.jpg)


(原文件名:整体安装位置.jpg)


买不起电子负载,就买了个电位器做负载

(原文件名:150W-12R电位器.jpg)



原理图:
点击此处下载 ourdev_556047.pdf(文件大小:311K) (原文件名:CF-power2-MAIN.pdf)
点击此处下载 ourdev_556048.pdf(文件大小:128K) (原文件名:CF-power2-KB.pdf)


接下来的调试过程我会陆续上传,包括源程序。

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 21:04:51 | 显示全部楼层
哈哈,终于盼到了,抢个板凳有不?先顶了再看。。。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 21:20:32 | 显示全部楼层
终于等来好东西了!会出套件吗?一整套成本估计要多少钱啊?

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 21:40:51 | 显示全部楼层
预定两套 
希望能增加同步功能,打到同步模式,从机跟随主机状态, 只要串口不断发送数据就可以,很简单。这样还需要有一个主从设置开关,应该有预留
同时希望能有外壳。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 21:44:25 | 显示全部楼层
好!顶!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 21:46:15 | 显示全部楼层

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 21:46:31 | 显示全部楼层
另外在打开output时,调整电流电压能够实时变化,这样调节电路比较方便,比如调试充放电保护电路

出0入42汤圆

发表于 2010-5-22 21:48:03 | 显示全部楼层
漂亮,顶呀

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-22 21:58:52 | 显示全部楼层
回复【2楼】srygg
终于等来好东西了!会出套件吗?一整套成本估计要多少钱啊?
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需要的人多就出套件,不过成本还没仔细计算过







回复【3楼】wuly
预定两套 
希望能增加同步功能,打到同步模式,从机跟随主机状态, 只要串口不断发送数据就可以,很简单。这样还需要有一个主从设置开关,应该有预留
同时希望能有外壳。
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软件上面加同步功能很方便的,不过外壳恐怕难弄,上不了量人家不理我们,暂时就买现成的外壳吧。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 21:59:11 | 显示全部楼层
把前方和春风两个人搞混了,
前方的电源做的也不错

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 22:03:13 | 显示全部楼层
外壳我可以帮忙 到时候给我尺寸和开孔要求,可直接做铁壳,价格得和厂家沟通

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 22:17:00 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 22:17:16 | 显示全部楼层

出套件吗?

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 22:40:36 | 显示全部楼层
精品啊,支持!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 22:46:23 | 显示全部楼层
晕,为了第一版申请的 MAX531和MX7705还能用不?这一版的成本应该更低吧

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 22:49:34 | 显示全部楼层
环牛能用笔记本电源代替不?输入电压电流的要求是怎么样的?

出75入4汤圆

发表于 2010-5-22 22:51:56 | 显示全部楼层
出套件不错

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 22:52:46 | 显示全部楼层
支持出套件噢1

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 23:01:06 | 显示全部楼层
终于等到了。不过显示没有使用液晶有点遗憾,点阵液晶显示的内容多些。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 23:04:00 | 显示全部楼层
支持!!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 23:05:53 | 显示全部楼层
沙发,等待加酷。
希望这又是一个经典,创造1000层的楼,哈哈。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 23:11:41 | 显示全部楼层
精品哦。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 23:13:12 | 显示全部楼层
不错哈,谢谢楼主。关注中。。。。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 23:29:50 | 显示全部楼层
是个好东西,如果性能指标确实如楼主所说,我想肯定会有很多人订购的。当然我非常想要。我在关注中。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 23:36:55 | 显示全部楼层
不错!精彩的作品

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 23:42:29 | 显示全部楼层
好东西
关注

出0入0汤圆

发表于 2010-5-22 23:54:07 | 显示全部楼层
楼主,你太虎了!关注中!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 00:04:36 | 显示全部楼层
支持楼主,希望出套件,希望可以订两套

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 00:04:55 | 显示全部楼层
一版比一版强啊!!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 00:07:16 | 显示全部楼层
请教楼主:恒压模式控制信号由DA-V输出,那么DA-A该输出零还是满量程?同样恒流模式 控制信号由DA-A送出,DA-V应该送什么值?


超前相位补偿? (原文件名:未命名.JPG)
R38,R38是分压电阻链,加入C31是不是调整相位补偿裕度,这个电容值是怎么计算的,有没有公式或者经验值可以参考?

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 00:07:57 | 显示全部楼层
不错  顶上

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 00:12:11 | 显示全部楼层
太帅了!
较第一版成本降下来了,功能却丰富了
再次膜拜一下春风大哥。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 00:12:20 | 显示全部楼层
回复【18楼】huanniu
终于等到了。不过显示没有使用液晶有点遗憾,点阵液晶显示的内容多些。
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倒也不是太遗憾啦,许多的成品电源不都是这样的嘛

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 07:05:34 | 显示全部楼层
预定两套

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 07:12:55 | 显示全部楼层
MARK

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 08:05:34 | 显示全部楼层
非常精美的作品!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-23 08:47:36 | 显示全部楼层
回复【29楼】shandong
请教楼主:恒压模式控制信号由DA-V输出,那么DA-A该输出零还是满量程?同样恒流模式 控制信号由DA-A送出,DA-V应该送什么值?



超前相位补偿? (原文件名:未命名.JPG)

R38,R38是分压电阻链,加入C31是不是调整相位补偿裕度,这个电容值是怎么计算的,有没有公式或者经验值可以参考?
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关于CC模式和CV模式以前我们也有讨论过,就是说CC和CV模式不能两者同时存在,实际工作中确实是这样的,要么恒压,要么恒流,但是在预设电压和电流时可以同时设置的,只是工作在CC还是CV模式是由负载决定的,如果负载电流很小,小于我们预设的恒流值,那么电流反馈部分不起控,输出电压就是预先设定的电压,这就是工作在CV模式了。如果负载电流很大,大到超过我们预设的恒流值,当然它再怎么厉害也不会把电流拉到大于预设的恒流值,这时恒流反馈起控,恒流到预设的电流值,只是这时输出端电压被拉低了,这就是工作在CC模式了。总之就是说,在CV模式,设定的恒流值作为过流保护值或者说是限流保护值,在CC模式时,设定的输出电压作为恒流还没起控时的最高电压限制,所以说CC和CV模式可以同时设置但没有同时存在的状态。

C31是相位补偿用的,没有经过计算,主要作用是防止自激振荡,可以这样理解,振荡都是频率很高的快速变化的交流信号,由于有这个电容的存在,快速变化的信号直接送到运放5脚,快速的控制控制调整管把波动抑制掉,稳定输出作用。这个电容既然抑制快速波动的作用那么也会影响输出调整速度,我想还是稍大点为好,稳定最重要,只要电压调整速度满足要求即可。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 09:11:39 | 显示全部楼层
要是出套件的话,定一套,可是没有ST的仿真器,下不了程序啊
先看看春风大哥的原理图,本人要毕业了,要备一套干活用的家伙事了,呵呵

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-23 09:19:32 | 显示全部楼层
回复【37楼】daheng
要是出套件的话,定一套,可是没有st的仿真器,下不了程序啊
先看看春风大哥的原理图,本人要毕业了,要备一套干活用的家伙事了,呵呵
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STM32都支持串口烧录程序的,连接电脑串口下载就可以了,不过我忘记加启动选项跳线了,失败,下次做板一定要加上去

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 09:22:47 | 显示全部楼层
继电器是有更换可能的,是否能将继电器向外移出一点。被散热片挡住了,不易更换。

或是装到背面?

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 09:24:31 | 显示全部楼层
那就等着春风大哥出套件喽!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-23 10:09:44 | 显示全部楼层
回复【39楼】DIDADI
继电器是有更换可能的,是否能将继电器向外移出一点。被散热片挡住了,不易更换。
或是装到背面?
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刚才我拆下一个继电器,不用拆散热片的,空间再小点都可以更换的,不必担心了,空间足够了。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 11:53:03 | 显示全部楼层
非常期待春风的这个电源的套件啊!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 12:27:10 | 显示全部楼层
静等裤子,还有套件。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 12:39:54 | 显示全部楼层
好东西,要顶!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 13:01:02 | 显示全部楼层
先弄个元器件列表,看下以前的还能用不

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 13:01:57 | 显示全部楼层
漂亮!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 13:03:11 | 显示全部楼层
哈哈哈 总算看见清风大哥的第二版电源啦。非常不错先顶一下。
另外看见久违的丝攻。随便说一下自己的开孔经验。一般我们电子diy经常使用的固定件是3或者4的标准件(公制)螺杆,
对于手工diy,打孔的时候最好使用对于3的螺杆安装孔使用2.5mm的钻头打底孔,再用3的手工丝锥攻丝,
手工丝锥一件两套分为头攻和二攻,头攻要尖一些,二攻相对头攻要钝一些。这样就算你是第一次打孔攻丝也能顺利成功。而4的螺栓采用3.2的钻头就行。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 14:15:48 | 显示全部楼层
终于等到了,关注好久了!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-23 16:49:16 | 显示全部楼层
回复【47楼】bg8wj
哈哈哈 总算看见清风大哥的第二版电源啦。非常不错先顶一下。
另外看见久违的丝攻。随便说一下自己的开孔经验。一般我们电子diy经常使用的固定件是3或者4的标准件(公制)螺杆,
对于手工diy,打孔的时候最好使用对于3的螺杆安装孔使用2.5mm的钻头打底孔,再用3的手工丝锥攻丝,
手工丝锥一件两套分为头攻和二攻,头攻要尖一些,二攻相对头攻要钝一些。这样就算你是第一次打孔攻丝也能顺利成功。而4的螺栓采用3.2的钻头就行。

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我买丝锥的时候人家都成对卖的,我就有些不理解,为什么两个装一个包装呢,旁边的人告诉我说分头攻和二攻的,叫我仔细看头部还真的不一样,还好我不是搞机械的,要不然就糗大了。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 17:33:48 | 显示全部楼层
好东东啊,希望套件或成品的价格也让我心动不已

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 19:31:22 | 显示全部楼层
一定要mark一下。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 19:48:00 | 显示全部楼层
顶啊

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 20:30:02 | 显示全部楼层
回复【楼主位】kdtcf 春风
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春风大哥,能不能把电源的工作原理讲一讲呢?

个人感觉你这一版电源怎么有点像开关电源呢,工作在恒压状态U11A是一个电压比较器,采集过来的电压跟单片机DA输出的电压做一个比较,然后再控制驱动管Q5,Q5再控制功率管;恒流源也是这样的原理。是一个闭环控制。(只知道大概是这个样子,具体的原理请春风大哥讲一讲啊)

恒流源是通过采集R42上面的电压,但是如果工作在满负荷状态(4A)下,是不是有一个0.4V的压降呢,如果需要电源输出3.3V,4A的电压,是不是只有2.9V,4A呢?

R28的选择不知道合不合适,大了可能不能正常启动,小了又会耗功率,春风大哥是怎么选择这个电阻的呢?

旋转编码器不知道是怎么用的。

谢谢了

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 20:37:19 | 显示全部楼层
关注春风的电源很久了,也很想自己动手做一个,好在在这个第二版之前没有动手,不然就亏了。

变压器的抽头搞的很妙啊,不过显示方面我个人倒特别想搞个VFD的。

关于攻丝再多说一句,动手的时候要注意进一圈退半圈,给碎屑一个退出的余地。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 20:45:00 | 显示全部楼层
攻丝的之前如果再丝攻上点一点机油就更爽啦,一般人我不告诉他的啊!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-23 21:23:50 | 显示全部楼层
回复【53楼】xjf20072608
回复【楼主位】kdtcf 春风
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春风大哥,能不能把电源的工作原理讲一讲呢?
个人感觉你这一版电源怎么有点像开关电源呢,工作在恒压状态u11a是一个电压比较器,采集过来的电压跟单片机da输出的电压做一个比较,然后再控制驱动管q5,q5再控制功率管;恒流源也是这样的原理。是一个闭环控制。(只知道大概是这个样子,具体的原理请春风大哥讲一讲啊)
恒流源是通过采集r42上面的电压,但是如果工作在满负荷状态(4a)下,是不是有一个0.4v的压降呢,如果需要电源输出3.3v,4a的电压,是不是只有2.9v,4a呢?
r28的选择不知道合不合适,大了可能不能正常启动,小了又会耗功率,春风大哥是怎么选择这个电阻的呢?
旋转编码器不知道是怎么用的。
谢谢......
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稳压恒流模拟部分原理介绍:
STM32F103VCT6内部有2通道12位D/A转换器,分别由芯片的29脚和30脚输出,12位的DAC最大输出4095,这时输出电压等于基准源电压,基准源
由片外的MC1403产生2.5V电压送给芯片的20脚和21脚,那么,当DA满幅度输出对应是2.5V,每个LSB就是2.5V/4095 = 0.61mV,就是每0.61mV
步进输出,那么我们的电源需要0-30V的调节范围输出,实际需要0-31V(因为电阻误差和运放失调电压会产生偏离30V)的调节范围,那我们
就把电压源看做是一个电压放大器,增益是G = 31V/2.5V = 12.4,这12.4就是电源的电压增益,那么我们通过配置运放的外部电阻就能满足需
要了。
DAC的电压从29脚输出,经过R19和C10组成的RC滤波滤掉DA输出电压里面的纹波,经R20送给运放U11A的同向输入端,那么这个运放的反向输入
的电压是运放U11B通过电阻R21送过来的,运放U11B和外面的5个电阻构成一个查分放大器,这个差分放大器完成两个作用,一个作用是电压放
大,另一个作用是电平转换,这个差分放大器的放大倍数是G = 10K/124K = (1/12.4) ,增益小于1,那么输出端电压是0-31V,U11B的输出电
压范围就是31V/(1/12.4) = 2.5V,这个电压送给U11A反向输入端做电压负反馈输入,那么就是两个放大器构成了一个电压反馈式的电压放大器,
增益就是12.4。Q5,Q3,Q4都是运放的电流放大器,起到电流驱动的作用,啰嗦了这么多,就是说稳压电源就是个电压放大器。

STM32F103VCT6的另一路DA从30脚输出,通过R23和C11组成的RC滤波滤掉DAC输出中的纹波,通过R24送给运放U11D的同向输入端,运放U11C构成
一个同向放大器,增益是(10K + 1K)/ 1K = 11,放大的信号是电流采样电阻R42上面的电压,放大后的电压通过R25送给U11D的反向输入端,
那么运放U11C和运放U11D以及外部电阻构成了电流反馈式放大器,这个放大器的输出也同时驱动Q5,Q3,Q4,电流放大后驱动负载电流流经负载
再流过电流取样电阻R42,构成了电流放大器,也就是压控恒流源,那么运放输出是2.5V时,输出电流就是(2.5V / 11) / 0.05R = 4.545A,就是
0-4.545A的数控恒流源了。

我们看电压放大运放输出端和电流放大运放输出端是通过两个4148(D2,D3)控制同一路电压了,就是两路控制是一个反向逻辑或的关系,就是
说两路放大器只要有一路输出拉低都是在控制调整管电流减小,就是哪个拉低的就是哪个状态,U11D拉低的就是CC模式,U11A拉低的就是CV模式。

电压的AD采集是通过差分放大器U11B输出经过R22和C12构成的RC滤波再送给CPU的ADC输入端17脚的,这个电压是输出电压经过(1/12.4)倍衰减得
到,刚好31V时对应的是AD的满量程2.5V,实现比较合理的匹配。
电流的AD擦剂是通过同向放大器U11C输出经过R26和C13构成的RC滤波再送给CPU的ADC输入端18脚的,这个电压是输出电流采样电阻上的压降经过
11倍放大得到,刚好4.545A时对应的是AD的满量程2.5V,也实现比较合理的匹配。

ADC也共享MC1403输出的2.5V基准源,ADC的满量程就是2.5V。

电阻R35貌似可以去掉,在这里我感觉还是加上为好,因为运放输入阻抗极高,加个10K电阻不影响工作,当负载向电源馈送浪涌电压时由于C8的
存在就直接通过C8快速到了R35一段了,这时虽然电压很高,但是由于R35的存在就限制了电流不至于冲击运放,起到保护运放的作用。







R28就是个维持静态电流的负载,就是防止输出空载时调整管漏电流导致电压升高的,跟启动没关系的。
编码器我也才会用的,其实就是旋转时两串脉冲输出,由相位判断旋转方向。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 21:25:22 | 显示全部楼层
好东西!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-23 21:54:44 | 显示全部楼层
回复【54楼】abuzhu 白沙
关注春风的电源很久了,也很想自己动手做一个,好在在这个第二版之前没有动手,不然就亏了。
变压器的抽头搞的很妙啊,不过显示方面我个人倒特别想搞个vfd的。
关于攻丝再多说一句,动手的时候要注意进一圈退半圈,给碎屑一个退出的余地。

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变压器抽头我是自己想出来的,后来发现其他人也会用。
我也发现了确实要进一圈退一圈的,要不然都容易把丝锥弄断了。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-23 21:57:40 | 显示全部楼层
回复【55楼】holged
攻丝的之前如果再丝攻上点一点机油就更爽啦,一般人我不告诉他的啊!
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确实需要润滑油的,可是油也难搞啊,就把家里的海狮大豆油拿来用,还挺好用的,一点不比机油差,别告诉别人啊,一般人我不告诉他的啊!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 22:24:16 | 显示全部楼层
回复【47楼】bg8wj
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bg8wj 老兄,找您有点事。我是BD1QMP(bd4ru)。请给我mail:chinabd4ru(at)sina.com  

不知道这儿的短信功能怎么操作,只好在这儿给您留言。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 22:55:36 | 显示全部楼层
回复【56楼】kdtcf 春风
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大概懂了,实质就是一个比例放大器。
才发现了好多设计上的精妙之处啊!


这一版电源的调整管后面没有加 几千微法的大电容,这可能是为了加快电源输出电压的调整速度,但是我看到经典的电源电路都是在调整管前后两段都加上一个几千微法的大电容(7805就是这样的),这样设计会不会有什么不足呢?

C29 ,C32的值是怎么确定的呢?

D2,D3还有D1的选用肖特基可能会好些,光耦的压降是多少?感觉R34,R32,R33选择很有学问。

新手的问题哦:)

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 22:59:25 | 显示全部楼层
春风老大,你太强大了,你第2版简直就是按照我的想法设计的:显示用数码管,个人感觉比液晶好(本打算把第1版的液晶改为数码管的,没想到第2版直接到位);主控用一片ARM,比原来单片机+AD+DA降低了很多,电路也简洁了许多,我们穷人也基本能够接受。
最后问下:什么时候出套片?

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 23:01:59 | 显示全部楼层
春风大哥的这一版电源无论是原理图的设计,还是PCB的布线都花了很多心思,很看好这个,特别欣赏PCB的布线,电源大电流部分,地线,数字部分都设计的很好。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-23 23:05:36 | 显示全部楼层
建议:风扇和散热片还是放在机壳外面好点,如果按照现在的样子,用段时间后,电路板上就会附厚厚的一层灰。
如果怕风扇和散热片在外面不美观、不安全,可以把机盒隔2格,一格放主控和面板,另一格放变压器和散热片与风扇。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 00:42:43 | 显示全部楼层
一直期待春风大哥的第二版终于出现了,很激动!一直关注!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 01:41:42 | 显示全部楼层
问几个菜鸟问题,
1,光藕U4可以用三级管来代替不?
2,交流过零检测电路中,12V电压为什么可以直接连接到MCU的IO引脚,引脚承受得住不?
3,同问C29,C32的值的选取依据

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 03:15:09 | 显示全部楼层
好电源,,

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 07:08:58 | 显示全部楼层
回复【61楼】xjf20072608
回复【56楼】kdtcf 春风
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大概懂了,实质就是一个比例放大器。
才发现了好多设计上的精妙之处啊!
这一版电源的调整管后面没有加 几千微法的大电容,这可能是为了加快电源输出电压的调整速度,但是我看到经典的电源电路都是在调整管前后两段都加上一个几千微法的大电容(7805就是这样的),这样设计会不会有什么不足呢?
c29 ,c32的值是怎么确定的呢?
d2,d3还有d1的选用肖特基可能会好些,光耦的压降是多少?感觉r34,r32,r33选择很有学问。
新手的问题哦:)
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输出端加大电容确实会影响电源的向下调整速度,这个问题在上一版电源里已经遇到了,我们不能重蹈覆辙。
一般来说电压源对电容敏感,电流源对电感敏感,就是说电压源接电容容易振荡,电流源接电感容易振荡,一般的解决方法就是降低各级的反映速度,这样相移不超过90度就不会自激了。
经典的电源输出端接大电容是很多,因为大部分应用并不是动态调节的,就是输出电压是固定的,那么也就没有调整速度的问题了,加大的滤波电容会降低电源的输出内阻。
关于C29,C32的取值我都是实验确定的,如果计算得出就太复杂了,我也不会,一般呢这个电容看做是积分电容,可是在这里我们最好把放大器和电容看做是滤波器,分析频率特性就好理解了,你看,取值大了会使放大器高频端增益降低,那就是反映速度降低了,好处就是负反馈相移小于90度了,就不至于引起自激振荡了,然而这连个电容也影响电压和电流的调整速度,一般在调整速度够用时,就尽量的大些更稳定,纹波更小,其实这电容还会引入另一个问题,那就是在电压跳变调整是会引起过冲,取值越大,过冲越严重,那么,我就是同时观察纹波、调整速度、过冲这三个结果来测试最合适的电容取值。

关于D1,D2,D3不必取肖特基二极管,4148反映速度足以 了,压降不影响工作的。

R33是防止Q5漏电的作用,R32不加也可以,原来没有D1,就加了R32,后来加了D1也没去掉,R34就是Q5基极电流的限流电阻了,一般是几K就够了,Q5电流最大就30毫安左右,那放大倍数算50,基极电流也就是1毫安以上就够了,这里我们取4.7K,有2毫安足够了,不过三极管工作在动态高速时放大倍数会下降,那么余量就是必须的了,减小Q5电流是靠U11A,U11D拉低Q5基极来完成的,那运放的输出和灌入电流一般只有几个毫安,所以就决定了流过R34的电流必须在几个毫安之内,要不然就关不死电流了,会连带导致调整管一直有电流,使输出电压或电流失控了。

光耦输出端是三极管特性的,一般饱和导通压降0.3V左右

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 07:10:21 | 显示全部楼层
回复【62楼】xiaxue_203
春风老大,你太强大了,你第2版简直就是按照我的想法设计的:显示用数码管,个人感觉比液晶好(本打算把第1版的液晶改为数码管的,没想到第2版直接到位);主控用一片arm,比原来单片机+ad+da降低了很多,电路也简洁了许多,我们穷人也基本能够接受。
最后问下:什么时候出套片?
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很快就出套片的,我调试好后,把所有不足都改掉再做板

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 07:23:42 | 显示全部楼层
回复【64楼】xiaxue_203
建议:风扇和散热片还是放在机壳外面好点,如果按照现在的样子,用段时间后,电路板上就会附厚厚的一层灰。
如果怕风扇和散热片在外面不美观、不安全,可以把机盒隔2格,一格放主控和面板,另一格放变压器和散热片与风扇。
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风扇和散热片放在外面也不方便,功率管和整流桥都得拉线连接,太乱了,现在在板子上安装就太方便了,电脑不是都这样干的吗,半年清理一次灰尘就行了,更何况有过热保护,如果频繁保护那就提示赶紧看看是不是灰尘多了。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 07:27:29 | 显示全部楼层
回复【66楼】shaorei
问几个菜鸟问题,
1,光藕u4可以用三级管来代替不?
2,交流过零检测电路中,12v电压为什么可以直接连接到mcu的io引脚,引脚承受得住不?
3,同问c29,c32的值的选取依据
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1.三极管代替光耦那电路应该更复杂了。
2.交流电压的峰值甚至有20V,不过有R53的存在限制了电流不会很大,MCU的IO内部有保护二极管的,不必担心。
3.看68楼

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 08:18:09 | 显示全部楼层
哥们,你太牛了~~~~够我研究一阵子了

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 09:01:59 | 显示全部楼层
回复【71楼】kdtcf  春风

1.三极管代替光耦那电路应该更复杂了。
2.交流电压的峰值甚至有20v,不过有r53的存在限制了电流不会很大,mcu的io内部有保护二极管的,不必担心。
3.看68楼
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谢谢春风大哥,通过56楼、68楼的讲解,现在基本搞懂原理了。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 10:08:24 | 显示全部楼层
设计里面有好多非常好的想法。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 11:12:07 | 显示全部楼层
真是变的天翻地覆啊,所以元件要重买了。价格合适的话我也定一套,由于第一版我的元件成本太高了,都超过500了还不算变压器,还想着第二版能用上也还不错,现在都破灭了。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 11:23:13 | 显示全部楼层
呵呵,记号一下下,慢慢学习,谢谢啦

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 11:34:16 | 显示全部楼层
从电路原理图和回复判断,楼主对电路理论并不专,所以很多取值只能靠试验来获得,能做出来很不容易

粗略计算了下电路参数,补偿元件取值值得商榷:
6800P非常庞大,是得单位增益带宽积为5K
C31引进的极点频率为2.3K,零点频率约为200Hz
摆率和过冲关系紧密,指标需折中,摆率SR=V(节点7)/4.7K*6800P
。。。。。。。。。。。。。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 12:11:58 | 显示全部楼层
回复【77楼】xyyy
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能写出具体的修改方案吗?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 12:22:28 | 显示全部楼层
回复【77楼】xyyy
从电路原理图和回复判断,楼主对电路理论并不专,所以很多取值只能靠试验来获得,能做出来很不容易
粗略计算了下电路参数,补偿元件取值值得商榷:
6800p非常庞大,是得单位增益带宽积为5k
c31引进的极点频率为2.3k,零点频率约为200hz
摆率和过冲关系紧密,指标需折中,摆率sr=v(节点7)/4.7k*6800p
。。。。。。。。。。。。。
-----------------------------------------------------------------------

虚心接受高人的批评,高人能说下具体改进方案吗?避免我再误人子弟

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 12:55:07 | 显示全部楼层
回复【68楼】kdtcf 春风
回复【61楼】xjf20072608  
回复【56楼】kdtcf 春风  
-----------------------------------------------------------------------  
大概懂了,实质就是一个比例放大器。  
才发现了好多设计上的精妙之处啊!  
这一版电源的调整管后面没有加 几千微法的大电容,这可能是为了加快电源输出电压的调整速度,但是我看到经典的电源电路都是在调整管前后两段都加上一个几千微法的大电容(7805就是这样的),这样设计会不会有什么不足呢?  
c29 ,c32的值是怎么确定的呢?  
d2,d3还有d1的选用肖特基可能会好些,光耦的压降是多少?感觉r34,r32,r33选择很有学问。  
新手的问题哦:)
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春风大哥,你提到的“这电容还会引入另一个问题,那就是在电压跳变调整是会引起过冲,取值越大,过冲越严重”,我虽然手头没示波器,但已经有点感觉到了;我照着另外一个方案做了个电源,精度还不错,但使用中经常莫名其妙的烧坏自己测试用的主板,开始我没怀疑电源,后来碰到的情况越来越多了,不得不引起注意了,我发现普遍规律是电源夹子夹在主板上不小心碰到一块适路了一下(夹在电池连接器上,距离很近),之后主板就挂了。 现在我打算在输出低压档位上通过继电器控制加一个6.8V的TVS管,希望能有效果。
可能很多芯片对过冲不敏感,但有些芯片就不行了,稍微高一点就烧掉了。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 13:11:19 | 显示全部楼层
春风的超强电源贴,先拜读。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 13:58:03 | 显示全部楼层
回复【楼主位】kdtcf 春风
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为了做好一个电源,stm32,旋转编码器这么高级的东西都用上了,如果再不用液晶的话就感觉有点不协调,
如果换成液晶的话,显示效果和显示能力会好很多,喜欢的人会更多。
电源在实际使用中,环境也不会太恶劣,对液晶的影响效果不至于会很大
模拟电路一部分是控制,一部分是反馈测量,楼主是用闭环控制的程序吗?PID好像可以用的上

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 14:21:48 | 显示全部楼层
建议春风把液晶接口预留出来,一般实验环境都不会很恶劣的。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 15:22:48 | 显示全部楼层
在仿照画图时遇到点小问题,这个断电控制的光耦U4的逻辑关系是不是反了?

当MCU处于复位期间时IO高阻或IO输出高电平时,光耦关断,此时电路的输出取决于运放的输出值,相当于对电路没有进行控制;而IO输出低电平时,光耦开通,此时12V电压经光耦后加在Q5的鸡鸡上,使Q5饱和导通,此时调整管也会饱和导通。

春风费心看一下。调整这部分照抄啊照抄啊!

另外输出的两极之间是不是考虑加个35V左右的双向TVS吸收来自外部的电冲击呢?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 15:28:03 | 显示全部楼层
回复【82楼】xjf20072608
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回复【83楼】tangfree
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我看重精度,稳定性和耐用性,你看安捷伦的高档电源都是数码管显示的,我的电源虽然无法和人家的比,但是好的地方还是要学习的,我这系统时3.3V的,大部分液晶兼容差,所以就没留端口。

出0入618汤圆

发表于 2010-5-24 15:30:37 | 显示全部楼层
回复【79楼】kdtcf 春风
回复【77楼】xyyy  
从电路原理图和回复判断,楼主对电路理论并不专,所以很多取值只能靠试验来获得,能做出来很不容易  
粗略计算了下电路参数,补偿元件取值值得商榷:  
6800p非常庞大,是得单位增益带宽积为5k  
c31引进的极点频率为2.3k,零点频率约为200hz  
摆率和过冲关系紧密,指标需折中,摆率sr=v(节点7)/4.7k*6800p  
。。。。。。。。。。。。。
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虚心接受高人的批评,高人能说下具体改进方案吗?避免我再误人子弟
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既然xyyy开了个头,我也来说几句:
1.由于运放后紧接着一级TIP122达灵顿共射,再一级TIP147达林顿共射,电压放大倍数非常高,再加上运放本身的开环增益,不用到6800p的补偿电容根本压制不住振荡,这个是电路架构的问题,很难在不损害动态响应指标的前提下通过补偿解决。
2.由于运放6n8的补偿电容和速度缓慢的达林顿,输出2.2u的小电容,负载瞬变会造成较严重的过冲。
3.CV和CC模式之间没有补偿机制,估计临界点会容易振荡。

改进的方法最好就是避免过高的电压增益,减小运放的补偿电容,也要避免使用达林顿这类慢速器件做电压放大。前方第五版比较大胆地用了一级共基放大以获得适中的电压增益和高速度,然后跟射随输出,如无意外应该能做到不错的瞬态响应指标。不过前方公布的电路中关键的补偿电路均没标具体参数,所以实际做到了什么程度还不清楚。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 15:45:38 | 显示全部楼层
再请问一个问题,我看到两版电源都采用了并联晶体管的结构,以增加电流输出。晶体管是正温度系数的,也就是说,如果由于两个管子的参数不一致通过其中一个管子的电流大,那么这个管子的温度会上升,上升的温度会增加载流子的数量,使得这个管子的电流进一步增大,直到这个管子烧毁。

当然在这个电路里由于管子功率余量大,不会发生这种情况,但是不是可以直接用单个功率足够的管子呢?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 15:57:16 | 显示全部楼层
回复【84楼】abuzhu 白沙
在仿照画图时遇到点小问题,这个断电控制的光耦u4的逻辑关系是不是反了?
当mcu处于复位期间时io高阻或io输出高电平时,光耦关断,此时电路的输出取决于运放的输出值,相当于对电路没有进行控制;而io输出低电平时,光耦开通,此时12v电压经光耦后加在q5的鸡鸡上,使q5饱和导通,此时调整管也会饱和导通。
春风费心看一下。调整这部分照抄啊照抄啊!
另外输出的两极之间是不是考虑加个35v左右的双向tvs吸收来自外部的电冲击呢?
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光耦控制导通时不会使三极管饱和的,因为一旦电压和电流有一个超过设定值运放就通过二极管D2,D3拉回来了。
价格TVS是个好办法,改板时一定加上。


【87楼】 abuzhu 白沙
再请问一个问题,我看到两版电源都采用了并联晶体管的结构,以增加电流输出。晶体管是正温度系数的,也就是说,如果由于两个管子的参数不一致通过其中一个管子的电流大,那么这个管子的温度会上升,上升的温度会增加载流子的数量,使得这个管子的电流进一步增大,直到这个管子烧毁。

当然在这个电路里由于管子功率余量大,不会发生这种情况,但是不是可以直接用单个功率足够的管子呢?  

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功率管参数不一致情况是存在的,可是我们电路里面有R29,R30分别提供负反馈来平衡管子的电流,实际应用中两个管子电流基本一致,这里用两个管子的原因是减小热阻,因为一个管子发热是热量都是从一个管子的硅片的一点发出来的传到到散热片的热阻大,短时间加大功率很容易烧掉管子,两个管子使热量分散到两个管子产生了,相当于热阻减小了很多,就不容易烧掉了。

出0入618汤圆

发表于 2010-5-24 16:02:05 | 显示全部楼层
回复【87楼】abuzhu 白沙
再请问一个问题,我看到两版电源都采用了并联晶体管的结构,以增加电流输出。晶体管是正温度系数的,也就是说,如果由于两个管子的参数不一致通过其中一个管子的电流大,那么这个管子的温度会上升,上升的温度会增加载流子的数量,使得这个管子的电流进一步增大,直到这个管子烧毁。
当然在这个电路里由于管子功率余量大,不会发生这种情况,但是不是可以直接用单个功率足够的管子呢?
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射极均流电阻R29/R30,相当于个负反馈,能起到一定的稳定作用。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 16:28:15 | 显示全部楼层
谢谢,继续抄。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 16:36:49 | 显示全部楼层
再请教一下,这种电路有可能搞成MOS管的吗?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 16:38:16 | 显示全部楼层
【86楼】 gzhuli 咕唧霖
既然xyyy开了个头,我也来说几句:
1.由于运放后紧接着一级TIP122达灵顿共射,再一级TIP147达林顿共射,电压放大倍数非常高,再加上运放本身的开环增益,不用到6800p的补偿电容根本压制不住振荡,这个是电路架构的问题,很难在不损害动态响应指标的前提下通过补偿解决。
2.由于运放6n8的补偿电容和速度缓慢的达林顿,输出2.2u的小电容,负载瞬变会造成较严重的过冲。
3.CV和CC模式之间没有补偿机制,估计临界点会容易振荡。

改进的方法最好就是避免过高的电压增益,减小运放的补偿电容,也要避免使用达林顿这类慢速器件做电压放大。前方第五版比较大胆地用了一级共基放大以获得适中的电压增益和高速度,然后跟射随输出,如无意外应该能做到不错的瞬态响应指标。不过前方公布的电路中关键的补偿电路均没标具体参数,所以实际做到了什么程度还不清楚。

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1.其实你看照片了吧,我装的不是tip122,也感觉到了电压增益过高了
2.关于过冲我再做些试验,到时把示波器截图传上来给大家讨论
3.CV和CC模式之间确实有点问题,也发现了,就是临界时纹波大了很多,当时觉得电源根本就不会在临界状态下工作,就没管他,如果你有好办法欢迎分享。
谢谢你的好建议

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 16:39:33 | 显示全部楼层
回复【91楼】abuzhu 白沙
再请教一下,这种电路有可能搞成mos管的吗?
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可能P沟道的MOS管你难找到,如果好买我也用了。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 16:46:20 | 显示全部楼层
顶春风大哥的力作,期待好久了!
有个问题请教,下面这个参数,能根据不同区间调整精度吗?

电源基本参数:
    输出电压:0-30V
    输出电流:0-4A
    电压最小分辨率:0.1V  
    电流最小分辨率:0.01A

如:0-3V 电压最小分辨率:1mV; 电流最小分辨率:1mA, 这样可以在软件或者硬件配合修改。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 16:51:56 | 显示全部楼层
春风大哥,什么时候可以订两套啊?我希望可以动手自已做个好的一点的电源

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 17:51:37 | 显示全部楼层
丰胸无私开源,值得称赞.不象有的人....

出0入0汤圆

发表于 2010-5-24 17:54:37 | 显示全部楼层
喜欢春风的风格,顶

出0入618汤圆

发表于 2010-5-24 18:08:41 | 显示全部楼层
回复【92楼】kdtcf 春风
1.其实你看照片了吧,我装的不是tip122,也感觉到了电压增益过高了
2.关于过冲我再做些试验,到时把示波器截图传上来给大家讨论
3.CV和CC模式之间确实有点问题,也发现了,就是临界时纹波大了很多,当时觉得电源根本就不会在临界状态下工作,就没管他,如果你有好办法欢迎分享。
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我没细看照片,现在看了貌似用了个中功率管?推动管可以加个射极电阻进一步控制增益。
R21可以减小一点,改善一下SR。输出电容可以增大点,并刻意选ESR较大的电容,减少过冲同时防止振荡。这种架构输出电容在1到数十uF范围是最容易振荡的,由于无法预计负载特性,所以通常都只能选较大的输出电容来保证稳定性。R28可以改成恒流源来保证不同输出电压的下调速率。
CV/CC模式这个也没啥好办法,还是要靠调整电路补偿参数,通常是进一步牺牲某个模式的响应速度。
另外,TL084噪声会不会比较大?可以换个TL074比较一下。不过你没上IC座,换起来估计很痛苦,呵呵,麻烦就算了,改善应该也不会很明显。
总体来讲这个电源已经不错了,适合负载变化比较平缓的场合,性能比Agilent的低端电源也不会差太远,调试容易,DIY成功率比较高。


回复【93楼】kdtcf 春风
回复【91楼】abuzhu 白沙
再请教一下,这种电路有可能搞成mos管的吗?
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可能p沟道的mos管你难找到,如果好买我也用了。
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IRF9520不错,100V/6A/gfs=2/Ciss=300pF,虽然是TO-220封装,但在保证压差范围的情况下,双管并联输出4A也是绰绰有余了。
不过注意别买IR带N后缀的,那是为脉冲工作设计的,要买Fairchild不带N后缀的。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-5-24 19:03:19 | 显示全部楼层
回复【94楼】rqiang
顶春风大哥的力作,期待好久了!
有个问题请教,下面这个参数,能根据不同区间调整精度吗?

电源基本参数:  
    输出电压:0-30v  
    输出电流:0-4a  
    电压最小分辨率:0.1v   
    电流最小分辨率:0.01a
】  
如:0-3v 电压最小分辨率:1mv; 电流最小分辨率:1ma, 这样可以在软件或者硬件配合修改。
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如果做到0-4V调节1mV步进,得改两个电阻就能达到,但是运放最好也换低失调的,1mA步进也是更换电流采集电阻就可以做到的,到时我做个测试给大家参考。这功能大部分人用不上,加上还得加开关转换,就省掉了。
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