一款STM32F103的智能直流电源&直流电子负载的制作

youlongam · 发表于 2013-1-1 21:57:12

本帖最后由 youlongam 于 2013-1-1 23:07 编辑

论坛上继春风发布的基于STM32F的数控电源以来，也有不少网友有先后发布，看来这是个比较受欢迎的话题，所以我也来凑个热闹，借元旦放假也与大家分享一下我做的基于STM32F103X的智能直流电源。现在做电源比较流行开关电源，开关电源虽然有体积小，效率高的特点，但同时干扰，毛刺也比较大，所以要做一款比较纯正的，功率要求不大（比如电流小于10A）的调试电源，线性电源还是一个比较好的方案，虽然这已经是几十年的技术了，所以我做的是一款基于工频变压器的线性电源。电源的方案与春风电源的方比较类似，但也有很多不同的地方。花了比较长的时间这台电源基本完成了，我给他取了个代号：HZ01，从使用和测试的效果来看，还不错。HZ01也可以制作成一台大概150W以内的电子负载，我在调试的过程中就是一台装成直流电源，一台装成电子负载，解决了没有大负载的困忧。在电路上尽量的简化了，在两个功率MOS之间加了个均流电路，这样就保证了两个MOS上承受的功率相当，在大功率时不会出现两个MOS由于一致性不好造成功率分配不均，所以用作电子负载时也是没问题的，我经常用它带150W的载，都是比较稳定的。在后面我会发一些相关的资料上，让大家指导指导。

原理图：

youlongam · 发表于 2013-1-1 22:08:43

本帖最后由 youlongam 于 2013-1-1 23:05 编辑

相关视频：http://www.56.com/w66/album-aid-10939935.html
http://www.56.com/u46/v_ODMwNzEzMzE.html
http://www.56.com/u40/v_ODI4NTE2Nzc.html
http://www.56.com/u32/v_ODMxNjk2MTM.html
http://www.56.com/u20/v_ODI5ODI2ODk.html
http://www.56.com/u88/v_ODI3OTY4MTM.html
http://www.56.com/u74/v_ODMwMzA3MDM.html

wzavr · 发表于 2013-1-1 22:25:32

如果是我,作为一个自己做电子设计,而不是销售部的人员,一个用单片机制作的机器,不会在产品名称上特意表上"智能"

youlongam · 发表于 2013-1-1 22:28:24

再发些图片
外观：

电压还比较准

纹波不大

youlongam · 发表于 2013-1-1 22:30:55

本帖最后由 youlongam 于 2013-1-1 22:49 编辑

wzavr 发表于 2013-1-1 22:25
如果是我,作为一个自己做电子设计,而不是销售部的人员,一个用单片机制作的机器,不会在产品名称上特意表上" ...

智能可大可小，为什么用单片机做的东西不能称智能，单片机还可以做机器人呢？

stely · 发表于 2013-1-1 22:32:31

看起来不错，支持下。

aworker · 发表于 2013-1-1 22:33:37

看起来很不错！

Bastagne · 发表于 2013-1-1 22:54:03

是否会公布下资料啊要做广告么？

youlongam · 发表于 2013-1-1 22:57:35

Bastagne 发表于 2013-1-1 22:54
是否会公布下资料啊要做广告么？

你要什么资料？2楼不是有吗

SNOOKER · 发表于 2013-1-2 09:25:27

顶，好电源

llssr · 发表于 2013-1-2 10:07:44

绝对的好东西！下载楼主的图学习下

sun_sky · 发表于 2013-1-2 10:31:08

顶一下，资料公开的不错，有电路图、PCB图和BOM，缺点程序
问下楼主，为什么用了更大容量的STM32F103VD？

jun427 · 发表于 2013-1-2 11:24:00

不错的电源设计，一点建议散热风扇这样安装，热空气直接吹到控制电路，会增大系统的温漂。

dory_m · 发表于 2013-1-2 11:36:31

学习，谢谢！！！

zxmb69 · 发表于 2013-1-2 13:36:05

看起来不错！

luckysamsang · 发表于 2013-1-2 14:11:40

高手作品，围观下~！
做得非常的漂亮，外壳也好看，呵呵~！

puff · 发表于 2013-1-2 14:16:01

最喜欢看做电源的帖子。

学习中

475627406 · 发表于 2013-1-2 16:46:34

OUT端不接电容，比接一个会受ESR的不确定性影响的零点要好
OUT端没有负载电阻，在小电流情况下可能不好控制
找贴片led，开最大电压，电流设置为led的正常工作电流，测测

我也在计划自己搞一个，还在学习研究中

youlongam · 发表于 2013-1-2 18:46:25

sun_sky 发表于 2013-1-2 10:31
顶一下，资料公开的不错，有电路图、PCB图和BOM，缺点程序
问下楼主，为什么用了更大容量的STM32F103VD？ ...

其实完全没有必要，我用它的原因是之前我手上有5片这种芯片

youlongam · 发表于 2013-1-2 18:48:16

475627406 发表于 2013-1-2 16:46
OUT端不接电容，比接一个会受ESR的不确定性影响的零点要好
OUT端没有负载电阻，在小电流情况下可能不好控制 ...

调到30V还是会坏LED的，毕竟输出端接了个220uF的电解电容

youlongam · 发表于 2013-1-2 18:49:50

475627406 发表于 2013-1-2 16:46
OUT端不接电容，比接一个会受ESR的不确定性影响的零点要好
OUT端没有负载电阻，在小电流情况下可能不好控制 ...

out 端不接电容好像有时会震荡的

youlongam · 发表于 2013-1-2 18:52:56

jun427 发表于 2013-1-2 11:24
不错的电源设计，一点建议散热风扇这样安装，热空气直接吹到控制电路，会增大系统的温漂。 ...

谢谢你的提议，我当时也想找一款那种能在一端安风扇的散热器，但是市场上不好找啊，定制的话很贵，干脆找CPU风扇算了，好买还不贵。

youlongam · 发表于 2013-1-2 18:54:28

sun_sky 发表于 2013-1-2 10:31
顶一下，资料公开的不错，有电路图、PCB图和BOM，缺点程序
问下楼主，为什么用了更大容量的STM32F103VD？ ...

其实我的程序主要是太乱了，这种程序不难写，会C语言的人都写的出

475627406 · 发表于 2013-1-2 21:33:31

youlongam 发表于 2013-1-2 18:49
out 端不接电容好像有时会震荡的

恩，好像你都没怎么注意回路的稳定性问题
这个结构做电子负载可要注意，电源如果用开关电源的话，没准就撑不住哇
最近一直研究这个，一直半懂状态....

youlongam · 发表于 2013-1-3 19:03:35

475627406 发表于 2013-1-2 21:33
恩，好像你都没怎么注意回路的稳定性问题
这个结构做电子负载可要注意，电源如果用开关电源的话，没准就 ...

关于稳定性，目前做了5台都很稳定，开始调试的时候经常会出现震荡，调了我好长时间。

OOXX110 · 发表于 2013-1-3 19:13:26

看起来不错

mysunmax · 发表于 2013-1-3 19:32:22

泉过无痕 · 发表于 2013-1-18 16:49:58

学习学习。

198879 · 发表于 2013-1-18 23:16:07

2个MOSfet的问题只需要分别用2个运放反馈就好。。。环路可以上仿真仿一下

PCBBOY1991 · 发表于 2013-1-18 23:45:08

一个板子既能做电源还能做负载用，不错，下载了，顶楼主

WangF · 发表于 2013-1-20 00:42:57

关注一些

liujinyu · 发表于 2013-2-4 09:04:56

请问下楼主：CPU的散热结构风扇和散热片150W的散热能力能达到吗？

liujinyu · 发表于 2013-2-4 09:05:31

我这有个CPU的风扇想用用

csar · 发表于 2013-2-9 00:12:18

谢谢您的分享

youlongam · 发表于 2013-2-19 20:54:39

liujinyu 发表于 2013-2-4 09:04
请问下楼主：CPU的散热结构风扇和散热片150W的散热能力能达到吗？

只要保证风流顺畅可以的。

huyx08 · 发表于 2013-3-31 19:21:37

楼主高人，值得学习。

deadline2012 · 发表于 2013-4-15 10:44:00

本帖最后由 deadline2012 于 2013-4-15 11:09 编辑

1、楼主的均流电路果然妙哉！！但是这个均流电路始终只有一半在工作，另外一半(MOS管的Vth小的那半)好像没有作用。

2、上面的均流模块可否换成一个全差分的运算放大器？

3、这是一个什么电路，没看明白。。。。

4、驱动MOS管子是运放直接驱动的，这样可以吗，Cgs的电容还是不小的。

5、注意到OP07和358夹杂使用的，楼主是怎么选型的呢？

6、谢谢！

youlongam · 发表于 2013-4-15 20:15:06

deadline2012 发表于 2013-4-15 10:44
1、楼主的均流电路果然妙哉！！但是这个均流电路始终只有一半在工作，另外一半(MOS管的Vth小的那半)好像没 ...

感谢你的关注。
1、电路中有些电阻标的可能与实际有些差入，实际测试效果两个MOS的均流很好，负载从0A到10A都稳定。
2、这个电路应该可以，有时间试一下。
3、这个电路是MCU的电源和晶振等部分。
4、这个因数我没怎么考虑，Cgs的电容也就是pF级的吧，也许没什么影响。
5、因为身边有这些芯片，为了途方便。
这款电源不是很专业，不过用起来还不错！

deadline2012 · 发表于 2013-4-15 21:08:11

youlongam 发表于 2013-4-15 20:15
感谢你的关注。
1、电路中有些电阻标的可能与实际有些差入，实际测试效果两个MOS的均流很好，负载从0A到1 ...

感谢回复，功率mos管子的Cgs是纳法级别的，一般3nF左右。

zhong296887142 · 发表于 2013-8-26 22:49:51

告诉，佩服，我想做一个直流电子负载，可以教教么？

htbst · 发表于 2014-6-11 16:10:45

DIY电子负载的高手，我来支持下！！

Ut003 · 发表于 2014-7-20 00:01:25

顶顶！！

WQP1111 · 发表于 2014-8-21 15:52:09

支持！楼主的奉献太伟大了！

david2002guo · 发表于 2014-8-23 14:28:48

关于此电源有几个问题询问下，前两个关于产品规格和性能，最后一点是问题兼建议
1.此电源设计的输出电压电流规格是多少
2.此电源输出噪声是多少（100K以下频率范围）
3.此电源是否同时为电子负载
4.如果是电子负载，是否可以带一外部输入控制信号源（就是电压控制负载电流，这样外接一个信号发生器，则可以方便的实现任意电流负载波形）
希望LZ可在设计时考虑加入，这种功能目前还比较少。

ooffran · 发表于 2014-11-20 11:04:24

有用高频的版本不？发出来让大家学习下。

zhilu · 发表于 2014-11-20 13:41:21

不错学习了

zhy72110 · 发表于 2014-11-20 13:58:18

先顶，再学习

wang55 · 发表于 2015-4-19 21:26:02

好东西，来看看。

freshuman · 发表于 2016-4-10 16:37:27

两个电压输入差分比例放大电源端口直接接运放输入端，查一下OP07输入电压：+-14V，是不是超过输出范围了？

踏浪 · 发表于 2016-4-16 14:25:59

感谢分享！！！

金桥电子 · 发表于 2016-5-28 12:22:51

下载了学习下。

122402902 · 发表于 2019-8-14 12:30:07

感谢楼主准备做一个正在准备资料

logiczhao · 发表于 2020-12-28 09:56:15

本帖最后由 logiczhao 于 2020-12-28 09:58 编辑

感谢分享！下载后的文件是.attach格式的

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