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。。。。有图有真相用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7812和7805两级稳压,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M8的PWM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,M8的2.56V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9:1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M8的ADC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); LM350(3A);LM338*(5A);到低压差的线性IC LT1083(3A);LT1084(5A);LT1085(7.5A) 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7805和NE555,安装后测试确保没有短路 通电测量5V和-9V(555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Enter(S1)1602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:
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| 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
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5V空载
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5V空载稳定中
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5V空载线性电源输出波纹
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5V空载开关电源输出波纹
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9V空载
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5V148毫安输出
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电流表的显示
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15毫安恒流调整状态
调整大小 DSC00136.JPG
15毫安恒流稳定状态
调整大小
控制LM338
熔丝
直接上PDF文档了。
dp.pdf
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