0~20V 0~3A 数控同步整流充电实验两用电源（KIS-3R33S & ATmega8L）

zenghl · 发表于 2016-3-27 19:24:48

最佩服楼主的手工活

沉默胜过白金 · 发表于 2016-5-14 14:09:25

正在分析原理图，有些吃力。

U4B的工作原理没太看明白。

wjnnhate · 发表于 2016-8-26 08:34:01

吕老师，U4B作用是不是电压比较器呀，VPWM应该和ADC0是一样的吧，我用LM358作了稳压的状态，两个运放就是U4A和U4B，2，3脚就是VPWM和ADC0，但是测量发现，两者相差2V，不知道是什么原因，有知道的兄弟吗？

碧海航歆 · 发表于 2016-12-23 02:02:06

mark,学习大师佳作

li4512369 · 发表于 2017-1-2 20:57:37

jun427 发表于 2012-12-27 21:44
20121227 重要更新：发现当电池充电时，如果遇到供电电源中断，再次恢复供电后会产生电池向电源回放电问题 ...

请问楼主，U4感觉就是个比较器，那是否可以不用运放直接用比较器芯片呢？二者在使用上有什么区别呢？或者说您这样设计是出于什么考虑？

happy_andy · 发表于 2017-1-5 17:24:24

好贴，谢谢楼主分享

zhuhuizhi · 发表于 2017-1-11 09:44:37

学习了，正好用得到

lc352203253 · 发表于 2017-4-3 11:17:48

6sfmwd 发表于 2013-11-15 19:16
我有2套。 1套焊接好的 1套没有焊接好。需要的朋友吗？

你好我有需要哦，焊好的没焊好的都可以，东西还有么？？、

lc352203253 · 发表于 2017-4-3 11:19:54

一瞬之空发表于 2015-11-25 19:50
我也山寨了一下，第一版正常(直插元件)，第二版改贴片，第三版打样，风扇供电改成了一个开关降压模块，降压 ...

你好我有需要这个套件，你哪还有么？？焊好的没焊好的都可以

lc352203253 · 发表于 2017-4-3 13:02:57

jianjun42 发表于 2012-10-9 08:23
第一时间从楼主那里得到PCB，很精致。

现在还有用么？？？不用的话出给我吧，我需要这个啊

jianjun42 · 发表于 2017-4-15 14:07:38

lc352203253 发表于 2017-4-3 13:02
现在还有用么？？？不用的话出给我吧，我需要这个啊

你需要什么？

rita · 发表于 2017-5-21 01:08:23

学习了，谢谢

beeworld · 发表于 2017-5-21 03:26:10

使用中多次遇见输出急剧变化，引起电源重启，谁要是准备再做，请把控制电源单独供电，控制输出也用光耦隔离。

circle_head · 发表于 2017-5-21 10:54:37

很不错啊，感谢分享

一瞬之空 · 发表于 2017-6-1 22:20:29

lc352203253 发表于 2017-4-3 11:19
你好我有需要这个套件，你哪还有么？？焊好的没焊好的都可以

我这个走线有问题,而且已经卖完了.

csq463276932 · 发表于 2017-6-10 13:06:02

你好，请教下你这电源最低能输出0V吗？我看KIS-3R33S 资料最低输出是0.9V吧。

mculjf · 发表于 2017-10-9 09:35:16

0~20V 0~3A 数控同步整流充电实验两用电源

jianjun42 · 发表于 2017-10-20 12:39:22

探秘之一：
最近闲来无事，就把这个电路翻出来仔细探究，虽然越琢磨越有滋味，但越琢磨也困惑越多，除了感叹师傅模电功力之深厚、运放运用之出神入化，更是感叹自己才疏学浅，始终无法领悟电路的精髓和奥秘，更为遗憾的是，他如今远在千里之外，我再也无法登门讨教了。
对于这个电路，搭出来容易，但搞明白它的工作原理真不是一件容易的事，电路的核心秘密应该是U4B和U4D两个组件，如下图所示。

从电路结构上来说，U4B和U4D应该是积分器，它们分别与U4A和U4C组成了电压调整以及稳压、电流调整以及稳流的功能，我搞不懂的是它究竟是如何实现的？还有通过ADC2又是如何实现稳压稳流自动切换的呢？

jianjun42 · 发表于 2017-10-20 13:29:34

探秘之二：
为了弄明白U4B和U4D的工作原理，我又恶补了运放积分器的相关知识，如果概况成一句话，积分器的输出电压与输入电压对时间的积分成正比，听上去就很深奥的样子，老实说，看来看去，我还是没弄懂，真为自己的智商着急！
经典积分器电路如下图所示：

跟楼主的核心电路是不是很像？的确很像，于是，我更加确信U4B和U4D就是积分器，却更是一头雾水！楼主在这里为什么要用积分器？输出电压正比与输入电压对时间的积分，怎么解释？它又是如何改变3R33的输出的呢？
如果仅从楼主位给出的示意图来看，U4A和U4D的作用被看做电压跟随器似乎更为贴切，为什么要用积分器呢？

jianjun42 · 发表于 2017-10-20 15:59:11

探秘之三：
闲话少说，我们还是上实测数据吧，看看能不能帮我们揭开谜底。
经过实测，U4B和U4D的输入端都为0时，U4B的输出端电压为1.72V，U4D的输出端电压为-8.08V。
接上负载，调整电压电流，使之逐渐增加，adj端电压电流随之变化，但U4B和U4D的输出端电压并未改变，这就令人费解了，反正我是想不明白。
继续调整输出，当电路状态由稳压转换到稳流时，U4B和U4D的输出端电压才发生改变，确切的说是发生了交换，U4B的输出端电压为-8.08V，U4D的输出端电压为1.72V，玩了一次乾坤大挪移。
这期间到底发生了什么？
稳压和稳流的转换是没有软件参与的，怎么做到的？
U4B和U4D的输出端电压并没有跟着输入电压在改变，但adj端电压却在随之改变，两者仅仅相隔了两个二极管，怎么做到的？

jianjun42 · 发表于 2017-10-20 16:24:31

研究下周继续，希望模电高手参与讨论，多多指点

儿时心愿 · 发表于 2017-10-21 10:05:12

这个实验不错，记住位置

jianjun42 · 发表于 2017-10-25 11:43:18

探秘之四：
又搞了好几天，反复搭接电路，反复实验，反复测试，虽然还是一个头两个大，但总算搞明白了几个问题。
1、电路工作状态的转换，根据楼主的描述，当adc2输出高电平时，电路工作在稳流状态，否则工作在稳压状态，本来我是百思不得其解，但经过试验，U4B、U4D的确只有两种状态，电路在CV状态时，U4B输出1.72V，U4D输出-8.08V。电路在CC状态时，U4B输出-8.08V，U4D输出1.72V。根据这个线索，似乎U4B、U4D又充当了比较器的角色，但是，问题来了，在初始工作状态，U4B、U4D的两个输入端都为0的时候，为什么U4B输出的是高电平，而U4D却输出的低电平呢？这还需要进一步的挖掘研究。
2、经过实验，我也基本弄明白了U4B和U4D的工作形态，U4B输出为高电平时，电路工作在CV状态，U4B和相关的电压调整环路负责输出电压的调整和稳定，由于D4的存在，U4D此时停止工作。反之则是U4D输出高电平，电路工作在CC状态，U4D和相关的电流调整环路负责输出电流的调整和稳定，由于D3的存在，U4B此时停止工作。
至此，我们可以判断U4B和U4D在这里充当了比较器的角色，由于C21、C27的存在，U4B和U4DD翻转有一定的延时，可惜我没有示波器，无法看到它们输出的变化轨迹。
3、基本理解了稳压稳流的工作过程，在这里让我借用楼主位的示意图来简单描述电压工作过程：

如图所示，常态下，U4B输出1.72V，电路工作在CV状态，当pwmv输入增加时，U4B的反向输入端电压高于正向输入端，U4B发生翻转，输出端电压开始下降，致使U2输出端电压上升，经过反馈环路使U4B的+输入端电压上升，使U4B重新回到稳态，输出再次被锁定在1.72V（现在还无法理解这个电压是如何产生的）U4B就是不停的在比较器和积分器调节器之间切换，从而完成了电压调整和稳压的工作过程，U4D的工作过程与此相同，在这里我就不再叙述了。

jianjun42 · 发表于 2017-10-25 13:05:12

探秘之五：
到这里，我的故事似乎快要讲完了，究竟讲的对不对呢？我不知道，真的不知道，至少在我有限的知识范畴里，我觉得把道理讲通了，自己听明白了，能说服自己了。没有高手的参与，我讲的这个故事更像是自娱自乐，哦，不，本来就是自娱自乐，我很闲，玩了几天，一个好好的电路板，让我玩的一片狼藉，但是，我玩的很嗨，也玩通了一些以前没有涉及到的知识点，这就够了。
当然，这个故事还没有讲完，因为U4B和U4D的输出电平仍然是一个未解之谜，U4D的负压输出尚好理解，M16的pwmB端子输出不一定为0，有一点点输出都会让U4D输出为负电源电压，但U4B输出端的的1.72V我是想破脑袋都想不明白，我知道MP2307芯片的7脚（adj端）需要高于0.925V才能启动，加上D3的正向电压0.5V，也就是1.425V，我们看电路原理图，U4B的+输入端根本没有接入参考电压，它的电压始终是跟随-输入端进行调整的，所以这个1.72V仍然来历不明，令人费解。

gaobao_1 · 发表于 2018-5-5 21:03:17

好资料，好作品值得学习

moment · 发表于 2018-9-13 15:46:47

jianjun42 发表于 2017-10-25 13:05
探秘之五：
到这里，我的故事似乎快要讲完了，究竟讲的对不对呢？我不知道，真的不知道，至少在我有限的知 ...

您可以参考3R33的内部原理图（page-4 的figure-2），外面的反馈电压还要经过3.3k和10K再反馈给FB引脚的0.925V的，所以0.925除以10K再乘以13.3K就是1.23V，加上二极管的压降0.5V就是1.73V左右了。

moment · 发表于 2018-9-13 15:49:59

本帖最后由 moment 于 2018-9-13 15:57 编辑

jianjun42 发表于 2017-10-25 13:05
探秘之五：
到这里，我的故事似乎快要讲完了，究竟讲的对不对呢？我不知道，真的不知道，至少在我有限的知 ...

至于说运放工作在“运放”和“比较器”二者其中的什么状态，看它是否进入闭环状态。闭环了，就是您理解的运放状态；开环了，就是您理解的比较器状态。

追加解释：
恒压模式下，恒压环运放U4B构成整个电路宏观输出电压的闭环。恒流环U4D由于输出电流没有达到设定电流，U4D输出积分出是负压，导致二极管D4截止。
恒流模式下，反之分析。恒流环运放U4D构成整个电路宏观输出电流的闭环。恒流环U4B由于输出电压没有达到设定电压值，U4B输出积分出是负压，导致二极管D3截止。

如果分析的不对，请多指教。

编辑原因：追加解释。

songyongpan · 发表于 2018-11-2 22:06:22

MARK

wowangru · 发表于 2018-11-4 21:46:46

万能的3R33模块

wowangru · 发表于 2018-11-4 21:47:02

记得我还有300多个在家放了5年了

BS_good200xy · 发表于 2019-11-27 17:36:16

这个电源很漂亮！

BS_good200xy · 发表于 2019-12-4 20:28:06

本帖最后由 BS_good200xy 于 2019-12-4 20:32 编辑

Vadc0=Vout/4
Vadc1的1V对应Iout的1A。

BS_good200xy · 发表于 2019-12-4 21:01:45

jianjun42 发表于 2017-10-25 13:05
探秘之五：
到这里，我的故事似乎快要讲完了，究竟讲的对不对呢？我不知道，真的不知道，至少在我有限的知 ...

U4B及U4D输出1.72V我的理解是：MP2307内部有一个0.925V的基准源接入adj比较运放的一个输入端。即adj脚会通过反馈调整自动稳定在0.925V。而U4B及U4D在恒压及恒流调整过程中始终处于运放的线性放大区，他们
会自动输出适当大小的电压来使MP2307的adj脚稳定在0.925V。实际上串入的二极管应该有0.8V左右的压降，这样 0.925V + 0.8V ＝ 1.725V，这就是U4B及U4D在线性放大区输出的实际电压大小。

zzage · 发表于 2020-5-9 22:44:42

wowangru 发表于 2018-11-4 21:47
记得我还有300多个在家放了5年了

给个链接，让我们学习一下

advarx21ic · 发表于 2020-7-25 23:09:56

很老的帖了，受益匪浅，谢谢

waymcu · 发表于 2020-7-25 23:41:47

学习受益

eysmcu · 发表于 2020-11-8 21:08:13

MARK

qming51 · 发表于 2020-11-9 10:37:41

好资料，谢谢！

eysmcu · 发表于 2020-12-17 16:01:41

MARK，做的很漂亮！

xx181614zdc · 发表于 2023-8-24 14:44:53

mark一下

huangxiaolpbany · 发表于 2023-8-24 15:25:11

发现笔记本充电器的新用途

widesoft2 · 发表于 2023-8-24 16:55:31

发现笔记本充电器的新用途

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