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我的M8数字电源

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ID:85764 发表于 2015-7-18 01:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
俺菜鸟一只,模也不行,数也不行。冯老师的电源实在不错,GANDF的也是高级,俺画虎不成反类其犬,不过犬就犬吧,俺干脆就画个犬。
模拟的设计实在不行,稳压电源俺对317情有独钟,简单,稳定,可靠。俺的第一个317的电源还是《从中学科技》邮购的,当时6.5元,三只猪肘子的价格,一只用了10多年都没有坏,“抗造”,所以俺还回来了还是317。
317的优势不用说了,它有一个系列,1.5A的317;5A的338,同样兼容的LT1083(7.5A)LT1084(5A)可以从100毫安-7.5安一个系列。
现在测试的是1M的内部晶振,今天回去准备烧8M的外部晶振了
清晰的图搞不出来,菜鸟就是菜鸟


1.稳定输出电压
       由M8-PB1输出PWM信号----控制LM317控制端-----当输出电压发生漂动时---ADC转换值 也发生变化---PWM信号占空比发生变化---LM317控制端发生变化-----
    2.设置输出电压
    当PWM信号占空比增加----VT集电极电流增加,LM317控制端电位下降,输出电压下降,
设置合适的PWM信号占空比,就能设置电压 。
基本工作原理倪工分析的很透彻了。
有几点补充:
  由M8-PB1输出PWM信号----控制LM317控制端--一旦达到预订的电压值M8就不再管了,稳压的事情交给LM317处理了,纯模拟反馈。
  如果电流超过规定值,就降低输出电压,直到电压低到电流低于--限制电流,数字反馈。
317的电路简单,成熟,稳定的效果还是不错的,并且保护完善,内部包含热保护,过流保护,
可靠性高---个人看法,作为电源,稳定压倒一切。
如果用分立的元件达到同样的功能无论是设计,安装,还是调试都有一定难度。专业的事情不如交给专业的IC去处理。
同时317实际上已经包含了基本和衍生的一个系列从100毫安--7.5A在不改变外围电路的情况下有比较大的选择范围。

完工。。。。有图有真相
M8做的数字电源控制器
       一直以来由于个人的原因,对于DIY的设计比较倾向于模块化,并且近可能标准化,对于爱好DIY,不断的升级是难免的,标准化和模块化的好处是可以螺旋上升平滑过度,所以这个更多的是一个控制模块而不是数字电源。
对于试验电源,我个人的倾向首先不是精度,毕竟不是基准,但是稳定是非常重要地,可以说“稳定压倒一切”。在设计上电压控制采用了双环反馈控制,内环模拟反馈,外环数字反馈,同时兼顾软保护和硬保护,利用软件和稳压器本身的功能实现了过流保护和过热保护。
电流控制采用了单环数字反馈,实现恒流和限流保护。
在电源自己的供电电路上,参考了一位前辈的方法,用78127805两级稳压,这样有三点好处,一是7812分散了7805的功耗,2是可以为风扇提供12V的电源,最重要的一点是M8PWM是使用自身的电源作为基准的,采用两级稳压可以提高M8供电电源的稳定度有利于提高PWM的稳定度。
采用了全硬件调整,虽然调整的精度特别是线性度要差于软件调整,但是调整更方便。
实际测量中发现,M82.56V的基准离散性大了一点,采用了外部基准TL431,由于电源的输出可以到30V,如果使用2.56的基准最大输出电压在91的分压比下只能到25V,所以基准电压选择3.072V,兼顾全电压范围0-30V并略留一点余量。
显示的校准采用了一点校准,但是实际发现M8ADC的线性度不是很好(也许我不会用)无奈采用了中值一点校准,就是在实际需要的输出电压的一半电压进行校准。实际测试的时候是在5V校准的。
之所以设计成电源控制模块在于它可以控制一个系列的稳压IC(三端和5端的)可以做成从1.5A-7.5A的数字控制电源,可以从低波纹的LM317*1.5A); LM3503A);LM338*5A);到低压差的线性IC LT10833A);LT10845A);LT10857.5A  以及高效率的开关电源芯片 LT1074 LM2576等,满足一个广泛的电源控制需求。
注:带*号的是已经试验通过的。
设计参数:电压控制精度30mv,电流控制精度5ma
安装和调试:
由于我是菜鸟,所以安装调试力求菜鸟就能够完成。
安装步骤:
1、
先安装所有无源的元件。
2、
安装后测试确保没有短路,安装7812,通电并检查12V电压
3、
安装7805NE555,安装后测试确保没有短路 通电测量5V-9V555没经过稳压管)和-3.3V(稳压后)。
4、
安装TL431,调整基准到3.072V
5、
全部正常后,上1602,第一行显示一排黑框,没有先检查对比度。
6、
M8
,通电,此时有电压输出,M8应该有显示。略等一会,观察M8的输出电压显示稳定,按EnterS11602右下角显示一个”c”此时锁定PMW,程序停止所有调整。
7、
锁定后调整R117使1602显示的电压和输出端电压表显示值相同。锁定状态显示是16次采样的均值,所以最后一位不稳定是正常的,根据实际显示情况控制调整。
8、
电压输出正常后,重新启动,输出电压应该稳定在设定值+—30mV的范围。接假负载在电源和负载间接电流表,此时假负载不可太小,建议校准电流在100mA附近,电流太小显示值可能不准(这个和LM358的失调电压有关)太大有可能电源自动进入限流,实际即使在PWM锁定的状态,电流限制依然有效,现在的控制程序是电流优先,这里以后也许会改改,改成锁定后只依赖硬件保护的方式(需要等等实际使用的情况)。调节R111使电流显示和电流表相同。
9、
至此,安装调整完毕,可以投入使用。
下表是实际测试的结果:
输入电源
输入电压
设定值
电源显示
数字表显示
平均值(毫伏)
峰峰值(毫伏)
电源显示电流
数字表电流

空载测试
线性电源
12
5.000
4.980
4.969-4
7
15
0
0
24
5.000
4.980
4.973-2
1.2
9
0
0
开关电源
24
5.000
4.980
4.918-10
2
13
0
0

9.000
8.980
8.879-2
2
15
0
0
负载测试
24
9.000
8.990
9.825-5
2
5.5
294
02.7

5.000
4.980
4.972-4
1
5.5
148
01.5

5.000
4.980
4.980-6
0.8
3.5
1.060
1.10









测试仪表 电流;890数字万用表;电压:9203数字万用表;波纹电压:EM2171交流毫伏表;峰峰值从示波器读出
一个意外在于使用笔记本的电源24V2.45A的开关电源,实际的输出波纹居然比我的线性电源小。
另外一个意外就是LM338是假的,500毫安就保护了
调整大小 DSC00127.JPG(134.73 KB, 下载次数: 26)

5V空载
20090521_d783e1d5c8ba66da413aZD79p6mN6LTV.jpg.thumb.jpg
调整大小 DSC00129.JPG(134.52 KB, 下载次数: 15)

5V空载稳定中
20090521_2ddf5cdd269a8a83543cNrvahhih9NMl.jpg.thumb.jpg
调整大小 DSC00130.JPG(61.69 KB, 下载次数: 19)

5V空载线性电源输出波纹
20090521_1a25cd8517824637d789pTWgTJHvlUtY.jpg.thumb.jpg
调整大小 DSC00132.JPG(66.28 KB, 下载次数: 21)

5V空载开关电源输出波纹
20090521_1f94b20749264752addfdTuNk94xU6oU.jpg.thumb.jpg
调整大小 DSC00131.JPG(133.98 KB, 下载次数: 22)

9V空载
20090521_a62764c39bf78c6c9069DGCqVc1Ggc02.jpg.thumb.jpg
调整大小 DSC00133.JPG(124.44 KB, 下载次数: 21)

5V148毫安输出
20090521_ff1265d643f96b43eec1b51a1PdcYwo4.jpg.thumb.jpg
调整大小 DSC00134.JPG(113.47 KB, 下载次数: 20)

电流表的显示
20090521_974fd7613212dac6d15fkZTQ3Ijv3jpK.jpg.thumb.jpg
调整大小 DSC00135.JPG(84.59 KB, 下载次数: 18)

15毫安恒流调整状态
20090521_0e6312d18dc47abee5b20jmRR93UZAdY.jpg.thumb.jpg
调整大小 DSC00136.JPG

15毫安恒流稳定状态
20090521_6a95c2633dd35513d688rqXY77UmowMT.jpg.thumb.jpg
调整大小

控制LM338
20090521_701f70aea19b1f5a2ed63MvMSyKHPzcu.jpg.thumb.jpg






熔丝
20090521_f2eb9b3573d59b4eafd9trUGsJ9sRnnv.jpg



20090521_cadba38180d9b7640ffeyNTJGGxDe1YH.jpg.thumb.jpg



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参与人数 1黑币 +8 收起 理由
tieq1952 + 8 很给力!

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ID:60479 发表于 2015-11-23 15:05 | 显示全部楼层
电源俺对317情有独钟,简单,稳定,可靠。俺的第一个317的电源还是《从中学科技》邮购的,当时6.5元,三只猪肘子的价格,一只用了10多年都没有坏,“抗造”,所以俺还回来了还是317。
317的优势不用说了,它有一个系列,1.5A的317;5A的338,
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ID:128808 发表于 2016-7-1 13:51 | 显示全部楼层
做个记号先,楼主好人啊
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ID:105778 发表于 2016-8-24 19:33 | 显示全部楼层
跟着学做电源 能不能弄成正负压版本可调输出
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ID:138112 发表于 2016-8-31 23:33 | 显示全部楼层
正在学习了
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ID:139621 发表于 2016-12-28 23:28 | 显示全部楼层
喜欢楼主的风格,我做东西也是模块化的,做个其他的都可以模块化调用,就是体积大一点。再次学习了数控电源!
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ID:103990 发表于 2016-12-29 07:02 | 显示全部楼层
谢谢楼主你的分享!
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ID:20793 发表于 2017-1-21 17:31 | 显示全部楼层
谢谢楼主你的分享!
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ID:20793 发表于 2017-1-21 17:34 | 显示全部楼层
楼主可以分享一下源码吗?
lichangle80@qq.com  谢谢
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ID:167292 发表于 2017-3-8 21:41 | 显示全部楼层
楼主好人。楼主的电源加一个扩流,更加给力
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ID:170498 发表于 2017-3-16 20:40 | 显示全部楼层
厉害 厉害,学习了
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ID:158622 发表于 2017-4-29 01:06 | 显示全部楼层
都宝,楼主甭艰苦
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ID:102702 发表于 2017-6-30 22:07 | 显示全部楼层
不错,楼主能共享个PCB文件就好了
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ID:108240 发表于 2017-7-16 20:33 | 显示全部楼层
谢谢楼主你的分享!
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ID:239098 发表于 2017-10-13 11:30 | 显示全部楼层
学习了,谢谢楼主分享
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ID:68202 发表于 2017-10-26 22:50 | 显示全部楼层
您的 黑币 -5 ,现在将开始下载“DigitalPower.rar”
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ID:246491 发表于 2017-11-18 11:55 | 显示全部楼层
下载下来学习一下,确实是好东西
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ID:249545 发表于 2017-12-9 11:17 | 显示全部楼层
请楼主老师,总工程师大虾不要去买LM338/LM339K了,不管是TO-3还是TO247封装,我发现99.99%是假货.
几年前我卖了一次批量50S枚LM338K TO-247封的那种,600多元吧,现在拿出来DIY了2个电源,加了数百克的大散热片,还没有2A输出(压差控制在3-8V)就保护了,不如LM317,其实它就是用LM317芯片做的货真价实100%假货!!后来我不得不用1元1个的国内江浙产的杂牌LM317来做,还没有问题.
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ID:249545 发表于 2017-12-9 11:23 | 显示全部楼层
90年代初,当年还能能邮寄买LM317,绝对是土豪级玩家!!我当时在读初中,在镇上电子维修店(一退伍雷达兵开的,现在是千万元级老板了)7805/7812买是3元1个,9013是0.5元1个,1N4001也要0.2元1个呀,超过16V/1000uF电容都要2-3元1个.当时同学们一周的生活费才是2元.
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ID:249545 发表于 2017-12-9 11:26 | 显示全部楼层
90年代,当时购元件相当的不便和难找齐,说多了都是泪!......那是激情燃烧的DIY岁月!
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ID:221641 发表于 2017-12-13 21:20 | 显示全部楼层
楼主你好 可以给发一份帖子里的那个不太清除的原理图吗 PDF里的PWM处理那里不一样啊 ,我搭了下电路三极管9013发热,但不是太热,调节电压不是很稳定,不知道是什么原因
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ID:253767 发表于 2017-12-30 08:12 | 显示全部楼层
楼主太厉害
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ID:105465 发表于 2018-1-24 14:49 | 显示全部楼层
我倒 ,没有程序代码,只是.HEX文件
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ID:278174 发表于 2018-1-24 18:17 | 显示全部楼层
谢谢楼主你的分享!
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ID:225105 发表于 2018-3-4 01:01 | 显示全部楼层
厉害 厉害,学习了
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ID:102702 发表于 2018-3-25 22:03 | 显示全部楼层
楼主能发个PCB文件吗?谢谢!~
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ID:330427 发表于 2018-5-16 16:28 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享,学习了
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ID:408833 发表于 2018-11-2 10:12 | 显示全部楼层
楼主可以给一个原文件程序吗
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