明纬 S350-27 开关电源的技术分析

andy

在商品（明纬 S350-27 开关电源）的TL494 内部2个运算放大器负极（-）输入端应用单片机 D/A 来产生基准电压作为（程控开关式）电源

在商品（明纬 S350-27 开关电源）的TL494 内部2个运算放大器负极（-）输入端应用单片机D/A来产生基准电压（0~2.5V），这样就不用可调电阻来调电压输出多少数值，直接键盘程控输入就可得到输出电压，这就可以变成程控（键盘输入）开关式〈可调（电压、限电流）输出电源〉，还有很多附加功能用单片机来完成，例如实时监控输出电压电流…等。


买一个二手（明纬开关电源S350）用来改造可调（电压、电流）电源
https://www.amobbs.com/thread-5742744-1-1.html

https://www.cnblogs.com/shangdawei/p/3188072.html

http://m.juda.cn/news/116853.html

https://www.chip37.com/article/260.html

https://www.amobbs.com/thread-1707407-1-1.html

https://kknews.cc/zh-sg/digital/x2qn35o.html

andy

以下网站经已有人做了（单片机）程控（TL494）开关电源。
https://www.wenmi.com/article/pybs4r00mou1.html

有详细文字说明，值得参考。
https://m.eefocus.com/analog-power/284397

https://youtu.be/X0GrJU2MN6o

596142041

如果是想在明纬的基础上面上进行修改,调节范围不大,因为其内部的变压器参数确定了,如果从新设计可行,如果调节范围宽,可能还需要通过单片机去调节还环路参数

andy

明纬mean well开关电源 S-350-27 改arduino数控可调电源

[电源]更新完毕--24V 350W电源的最终更改-0-30V调流调压最稳定版总结 http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1330160，提供了修改的思路。我们知道TL494使用1/2， 15/16脚来控制PWM，他的方案的高明之处在于通过改变15脚电位来调流，通过改变2脚电位来调压，而不是控制1脚，16脚的电位。

我们首先来分析 S-350-27的电路图，来决定电源改造方案
然后根据电源改造方案，分析使用arduino来实现数控调节的思路
最后是具体的电路和代码

我们首先来分析 S-350-27的电路图，来决定电源改造方案
S-350-27本论坛的拆机已经有很多了，我就不再重复发表了，这里具体使用的是2006-7-18的S-350-R11版本明纬mean well开关电源S-350-27。[attachment=13372243]


花了点时间画成了原理图。原理图没有整理完，还有温控风扇的部分没有整理，但是这部分跟改可调电源关系不大。


这里顺便说一句，论坛上有好几个版本的明纬mean well开关电源电路图，基本都是错的。

这个电源的基本工作原理如下，可能有不完整或者理解错误的地方，欢迎批评指正。
  220输入通过安规电容和电感，桥式整流后两个680uf的电容滤波。
  滤波后通过两个2sc3320三极管起振。
  2sc3320三极管通过一个隔离变压器由TL494通过2个D1835三极管驱动。
  起振后的电流通过主变压器，整流，滤波后输出。

这里主要关注控制和供电部分。
  TL494的供电是从主变压器引出的软线，所以如果要把输出调小的话，就要考虑TL494通过其他渠道供电。TL494的供电是7~41v，arduino的供电是5v，使用什么样的电源供电是个问题。
  电压控制是从正负极间几个电阻分压后接到1脚，详见电路图。2脚通过4.6k电阻接VREF，应该是5v。如果1脚电压高于2脚则截止，所以减小2脚电压可以起到限流的作用。当然通过改变分压电阻，来提高1脚电压也可以起到限压的作用。
  电流控制是15脚通过分压电阻，从负极电感出来康铜丝之前，到VREF之间的分压，16脚接到康铜丝之后。如果以16脚为基准0v的话，那15脚就是负压到+5v之间的分压。这里直接调整16脚电压有难度，不过通过加入电位器调节15脚的分压却很方便。这也是之前qhtfyunfei的方案巧妙的地方。

未完待续。。。




折腾不止，期待中。。。。。。。。。。。。。。。

windily        2018-05-20 10:31
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书接上文，我们根据电源改造方案，分析使用arduino来实现数控调节的思路

最核心的功能，就是要实现用arduino来调节2脚和15脚的电压。可用的方案有3种
1，D/A电压转换模块。除了贵之外应该是最理想的
2，数字电位器。大概几块钱一个。我大概搜了一下，这个方案差不多就是发国内期刊论文的水平了
3，PWM转电压。这个是最直观，也是省钱的方案。个人理解跟电源的滤波电路是相同原理，主变压器出来的高频信号，也相当于PWM，通过电容电感就可以变成直流信号。推荐一篇比较好的文章 http://blog.sina.com.cn/s/blog_4a023b4d0101hxy6.html PWM信号转换为模拟量信号

这里又有一个问题，arduino输出的PWM，最多也就相当于5v直流电压，比如说我们要把输出电压从27v调大到50v，需要2脚电压6v怎么办？
我的做法是通过PWM控制一个开关(MOS或者三极管)，由这个开关控制TL494的电源(7~41v)引出的分压(6v)，得到6v的PWM，然后把这个6v的PWM整流就得到了>5v的直流电压了。


看到这里大家可能发现，这个做法跟高频电源里面的起振部分原理是一样的。。。
所以引入单片机之后，由单片机直接控制电源的起振部分是更合理的做法。回头看S-350-27起振部分的工作原理：滤波后电流通过两个2sc3320三极管起振，而2sc3320三极管通过一个隔离变压器由TL494通过2个D1835三极管驱动。我们可以直接把arduino的输出接到D1835三极管上，由单片机取代TL494，这样改动比较小。当然考虑到2sc3320三极管起振的效率比较低，如果把2sc3320换成MOS管，电路也可以大大简化，不过这样的改动跟自己设计一块电源也没啥区别了。

所以还是回到方案3，PWM转电压上来。
基本的思路是分成几个模块，
1，量测模块，用1个引脚引入输出电压的分压后，做AD转换，得到电压值。1个引脚引入康铜丝的压降，AD转换后得到电流值。
2，设定模块，1路PWM输出整流后接TL494 2脚，做为限压，1路PWM输出整流后接TL494 15脚，做为限流



3，逻辑模块，限压限流值不能高于电源能力，还有总功率限制。因为TL494的1脚16脚还在接收反馈信号，所以实际的限压限流功能和反馈功能还是TL494实现的，arduino不需要这方面的程序。
4，显示模块，改数控可调电源主要就是要改进之前方案不直观的缺点。考虑到要同时显示电流，电压的设定和测量值，1602屏是比较合理的选择。因为量测和设定只用了4根引脚，所以引脚很富裕，并口屏也可以接受。
5，输入模块，直接用几个轻触开关，实现增/减/移位/确定 功能，只需要占用4个引脚。
6，储存模块，考虑到使用的方便性，我们可以把设定的电压电流值储存在flash区，每次开机的时候从flash读取，不仅方便而且安全。

写代码中，欢迎讨论
未完待续。。。

我用ATX电源实验过，步进分辩率有点低，在部分电压段有自激，打算用GD32的dac试试

http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1087200
参考一下

https://www.yleee.com.cn/thread-20939-1-1.html


lwz642246:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1087200
参考一下


谢谢，很有参考价值。不过他改的这么大，不如直接用单片机控制开关管了，那样更简洁

我用ATX电源实验过，步进分辩率有点低，在部分电压段有自激，打算用GD32的dac试试 (2018-05-20 11:08)

我估算过分辨率，电压50/256=0.2v，电流15/256=60mA，如果把256档位都用上的话应该分辨率不错了，实际上应该用不到这么高的精度

他的电路和你的思路一致,pwm 积分电路,多了一级1:1运放跟随电路。直接控制开关管当前不够成熟,稳定性肯定不如硬件pwm专用IC

我建议就改为数码管显示，可以降低成本减少体积，直接塞进原机壳内。

高风险的折腾，支持楼主，加油！

arduino学习很久了，楼主赶紧搞，我也一直有此想法

windily        2018-05-21 20:19
lwz642246:我建议就改为数码管显示，可以降低成本减少体积，直接塞进原机壳内。 (2018-05-20 15:10)

这个我也考虑过，不过要显示电压，电流的设定值和量测值，起码要4个3位的数码管，用单片机直接控制显然管脚不够用，如果加上74HC595的话又复杂很多，成本也要5块钱左右，一个1602也5块钱，算下来还是1602性价比高

书接上文，分享具体的电路和代码。

Arduino电路很简单，四个接口，1个用分压电路接到电源输出，1个用分压接到康铜丝和主变压器之间，都调整到满量程对应电压5v。用来量测电压，电流。
两个PWM输出，分别接到TL494 VREF/14脚连向2脚的电阻，和连向15脚的电阻，用来限制电压和电流。当然原来电路要断开。
4个开关做为输入，分别是增、减、移位、确定
6个脚接到1602上。

我实验的时候是arduino输出的pwm通过低通虑波后才控制494，没加跟随放大电路

自激是个头痛的问题，电压调节不理想，电流调节我就没实验

我改过一个sp-320-27的明纬电源，stc 5v单片机pwm滤波直接调节tl431参考端调压。

我改过一个sp-320-27的明纬电源，stc 5v单片机pwm滤波直接调节tl431参考端调压。 (2018-06-05 23:28)

SP-320-27怎么改的可调？

专业啊  比我买了 8块钱的 文献好多了
看到你的时候 晚了啊

自激是个头痛的问题，电压调节不理想，电流调节我就没实验

自激问题可以在tl芯片左上角那个涤纶电容上再并联一个104的涤纶电容，貌似可以解决。我的改出来调到20V多，就开始有滋滋响，并联后，加上向变压器线圈里面滴入胶水，干后使用完全消失。

很想知道这个电源的温控风扇，怎么改成温度低点就启动散热。是那几个温控电阻在负责检测的。

思路差不多，ATX电脑电源改的。0－25V电压精度一格0.08V，1－7A电流精度一格0.04A

locky_z

很多PWM IC的误差放大器,通常都只是引出一个输入端,因此难以程控从0起调,或者需要外接运算放大器,pass掉内部误差放大器,或者用共模叠加电压方式.外加运放方式补偿不好办,共模电压方式调节范围有限,并且调节起来非线性.
TL494里面运放的两个输入端都引出来,容易施加程控,
另外TL494的运放还有一个关键因素,是单电源放大,也就是输入端接地也能正常放大.假如非单电源运放,DAC输出0时,运放工作就会不正常了.

andy

locky_z 发表于 2020-12-7 13:31
很多PWM IC的误差放大器,通常都只是引出一个输入端,因此难以程控从0起调,或者需要外接运算放大器,pass掉内 ...

一般人只看见到两个运算器引接到（TL494芯片）外部，再由外部电路来施加环路（电流、电压）取样输出（电压、电流）闭环控制，还有（2个优点）一般人是不能看见的，其一，死区〈由电压数值输入高低来决定（4PIN）〉输入端，单片机受到某些条件触发就好容易令到TL494芯片截止输出的电压（触发保护），其二，RT（6PIN）电阻数值大小来改变震荡高低频率的，单片机也可充分利用改变电阻数值大小来调节震荡频率高低，硬件不用作任何改变，就可以设置很宽输出电压范围（可程控电压范围150~0V），这片TL494（有40年历史，诞生于1980年）开关电源芯片，还可以有这么强劲的生命力！

https://kknews.cc/zh-hk/home/pg2vx5p.html

chunri

改个电源玩玩

Pjm2008

开关电源噪声太开。

fengyunyu

开关电源功率大，体积小

anyanggcmy

这种改了工作不稳定吧