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本帖最后由 huwuzhao 于 2016-7-2 17:19 编辑
前方之前就发过很多数控电源的帖子,所有的数控电源基本都是对常用实验稳压电源电路原理的一种验证,也从中学到很多实践经验。
原本这个电源也是想在当时共享的,但由于生活原因及工作原因,让这版电源吃灰多年,最近也有很多网友找我了解之前的电源还在没有在做,
我也曾想把它做成产品,但最后放弃做产品的想法,目前电源也是烂大街的产品了,我就不在插一脚了,放弃做品后那共享给各位网友吧,
象之前一样发资料,发完收帖,那样真没几个人能做出来,大师级的不给资料一样也能做出来,同时也希望有大师级的人物参与进来,
这电源涉及单片机软件及上位机软件,让大家学到硬件设计原理,同时也能学习产品软件开发。
注:如果你喜欢动手,对着原理图也一样能做好,假如你不喜欢动手,我们也可以提供套件,如果你对技术有疑问,可以在此提出,
便于大家讨论,如果你有时间也可以来我实验讨论,随时欢迎大家前来,坐标深圳大学城旁。
前方有自己的独立实验,每年开支不菲,目前都是拿工资来补贴技术开发费用,最近有计划把自己所撑握的技术共享给大家,同时赚些生活费用,不知是否可行,
从这个帖开始算是一种尝试吧,技术开发本身就是烧钱的过程,卖些套件收回成本应该也算合理,也请多多支持。
数控电源技术讲解
前言:
前方已设计电源多年,最有体会就是DIY数控电源了,用实践检验理论,在实践过程中增加了更多的认识,也耗了很长一段时间,
研究实验电源的各种电路(可以查看前以前的帖子),电路电源从外看很多人都会认为很简单的电路,电源作为电子的能源部分也应该不太复杂,
但能做好电源并达到电源的各种指标的人的确很少,目前做电源的工程师还是拿不错的待遇(菜鸟做电源就算了,就像我),那么做电源很难吗!不难,
电源行业基本上是玩出来的,理论学得再好,没有经过实践你敢说能做到跟理论值一样!这就是为什么很多单位招聘时要求要有工作经验了,
经验能让你少走弯路,理论指导你去做一件事,所以要求理论要有实践依据,这就是实践出真知了。
为什么喜欢DIY这款电源,这是有原因的,前方拥有自己的开发实验即没有一个顺手的电源,这怎么能行呢,10年想买个好点的电源,特别是数控电源那简直是天价(大款无视),
为什么想买点的电源呢,之前做产品没现在这么幸福,样机基本上都是用洞洞板焊出来,工作量可想而知,有一次当我把所有的功能调试完成之后,中午休息关闭电源,
待下午工作时,再开机瞬间,整个人的不好了,什么电源呀在开机瞬间竟然输出稳压电源的最高电压,烧了几天的心血,心情也不好了,从那以后都是断开电源,
再关机使用,但问题还是会发生,当电源过流保护后,再恢复这种问题又再出现了,目前这个电源已吃灰多年。
如图1:60V/3A,100元收走。
在对自己做的电源时,我收购了另一家电源做为比较,效果真心不行,也一样吃恢多年。
要的收去,200元收走 30V/3A,
如图1-1:
电源终结版实物图
以下就是我自己设计的电源,先看看,下面跟大家讲做这电源的过程。
如图1-2
DA 部分做成了独门模块,可以根据自己的喜好去更换,板上两电位器用于校准DA步进电压,当然也可以用软件去调节步进电压。
图7:
面板采用两跟4位的数码管显示+8只按键,做为独立显示模块,如果你不喜欢也可以自己设计个面板上去,电路如下。
图8:
USB 通信模块
有以下资料也够你自己做台实验电源,伸手不学的除外。
接下来讲重点直接上图讲设计思路,
1:电源有开关电源,线性电源之分,实验电源一般后者占多数,据说纹波较低可靠性高。
线性电源的不足之处莫过于效率低,发热量大,那么怎么解决这个问题,有调相的,也有前开关后线性的,用得最多的还是继电器切换绕组的,我们当然也是最常规的那种,
比较容易理解,入门快。
(1) 电压输入切换过程,采用两个继电器切换四组电压,比普通切换方式少了个继电器,继电器与温控风扇使用同1组独立电源,
减少风扇与继电器启动会对模拟电路造成干扰,之前的设计实验过程证明这点,所在在这个设计采购独立电源设计,提高电源的稳压质量。
切换过程描述如下:
图2-1
2:模拟电源线性调节原理图,实验电源线性调节其实都差不多,这电路是我从安捷伦数控电源上学习论证做了一些修改,经过实验验证效果 IS OK,
如有时间我还想继续改进进增加PWM隔空降压模式,把电流做到20A,效率上去了,温度也不成问题,当然这个电路做到20A也不是问题,只要散热到位,
为什么前方电源都是40/4A呢,为什么不做其它的规格呢,因为使用12位的DA芯片4096位,做40.00V/4.000A,刚好呢。
控制原理图如下:
图3:电流控制回路经电阻采样放大到得一个负的0-4V的电压跟正的DA 0-4V控制电压进行比较经积分电路调整输出电流。
电压控制回路经差分电路输出0-40V电压转换成负的0-4V电压跟别一路DA 正的0-4V电压比较经积分电路调整输出电压。
从原理图看也挺好理解,动手调试看看,你会理解更深。
辅助电源部份,这部份就比较简单了,这个不多讲了,都是采用7812,7912,7805直接稳压后给MCU及运算放大器供电,采用独立供电也是考虑稳定性设计的。
原理图如下:
图4:
以下是智能风扇控制,这个电路真心不错,温度越高转的得越快,以温调速。
元件就那几个自己看看吧,不多讲。
图5:
MCU及Ad采集电路。
这部分数字电路比较好理解了,ATMEGA 8 AVR中最常用的MCU 用这个芯片的原因,资料多,下载器便宜,容易上手,这样就大家都会玩了。
AD采用ICL7135 这颗芯片的体积大了点,但精度还是相当不错的,给这个增加模拟开关及运算放大器,分别采集电流,电压,硬件上留了电流校准及电压校准电位器,
当然你也可以在程序上修改做软件校准。
先上这么多了,写帖子能让大家爽的好累,稍后继续上实物过程》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》
看到这里你对数控实验电源基本原理应该是用所了解了,自己DIY也应该有底了,如果你想
DIY这电源来用也是个不错的选择,还可以了解数控电源的模拟电路及数字电路,同时学习
数控电源软件编程原理。
理论结合实际提高对电子电路理解,对自己能力的提升我认为应该还算不错的选择,这个电源涉及电路很多,运算放大器的各种应用,
如:同相放大器,反相放大器,差分电路,电源的稳压原理,温控风扇等,常用的正负稳压电源等电路,这些都是电子产品必用电路。
数字电路,如CD4052模拟开关,AD ICL7135, DA MCP4822 等
MCU ATMEGA 8 AVR单片机 使用最多的单征机之一,这款新版的电源增加隔离串口给PC
通信,这才是最好玩的,可以通过上位机把数控电源做成各种功能,想怎就怎玩,这个是玩
上位机的福音。
免责声明:本人才疏学浅错误之处在所难免,所有电路均来自网络或教科书,前方只是搬运工。
休息会,稍后继续
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