自制20V 4A数控电源

barracuda · 发表于 2013-7-31 14:05

这是刊载在《无线电》2010年11期上的数控电源
目前X宝上卖的自制数控电源大多数是利用MCU产生PWM波形，依靠调整占空比调压
这个电源却采用高精度DAC产生基准电压，通过改变基准电压来改变输出电压，稳压功能靠运放实现
还利用ADC对输出电压、电流进行采样，用12864液晶屏作为显示
这个电源从上至下基本都是高端用料，基准源用的是REF191和198，DAC是TLV5618，ADC是ADS7841，
连运放都用的是AD620和OPA2277；可以达到很高的精度

参数如下：
输出电压0-20V可调，输出电流0-4A可调，带3.3V 5V 12V三档快速设置
可以工作在恒压模式也可以工作在恒流模式，恒压/恒流自动切换的

先制作控制部分，没有按书上单做控制面板
做了一个ATMega16最小系统板，把需要的接口引出

接上LCD，刷入程序，液晶点亮了，控制系统工作正常

这是做好的电源部分
设计用的是高精度运放OPA2277
但是手头上没有，所以先临时用常见的NE5532代替
散热器随便抓了一个P3的散热器做调试
调整管用的IRFP140，可以承受150W的散耗功率，用在这里很合适

焊上控制板

控制板细节，插着杜邦线的是液晶接口
上面两个没用的，左边是接键盘的
右边那5根针是预留的下载线接口，方便软件更新

ADC、DAC、主运放NE5532还有仪表放大器AD620用作电流采样信号放大

这边是整流部分
电源最大输出4A，整流管用的是常见的6A10
上面还有两个CR12AM单向可控硅用做输入电压切换
具体原理是当输出电压大于8V时，MCU输出信号使可控硅导通
两个可控硅作为桥式整流的两个臂将变压器24V绕组接入电路
当输出电压小于8V时，可控硅不导通
变压器12V抽头通过6A10组成的全桥为电路供电
这样就避免了输出低电压大电流时调整管功耗过大

组装好的电源，还差一个键盘没有装】

通电试机，液晶从上至下分别为：设置电压、设置电流、输出电压、输出电流、输出状态
可以看出，目前电源处于关闭状态，设置电压5V，电流500mA，输出全部为0

这是可以调到的最大输出
20V 4A

电压调到12V，接了一个12V 35W的射灯
因为变压器容量太小，所以没法满负荷试机
可以看出，电源进入了恒流模式，电压掉到8.55V，但是电流和设置电流一样

电源的显示精度还是可以的，这里输出电压显示其实
就是利用ADC采样，通过液晶屏显示出来
说白了就是一个电压表
但是，由于手上没有REF191，所以DAC的基准就不准了
可以看出，设置电压和输出电压是有差别的
过几天还得去买OPA2277和REF191

最后是电路图

mwrht · 发表于 2013-7-31 14:14

高手无处不在，
进来膜拜~~~

ha2ying · 发表于 2013-7-31 14:34

既然都用上了12864了为毛不让其显示中文呢？这点让人费解，难道说看英文比较顺眼么？

山水2000 · 发表于 2013-7-31 14:37

输出电压20V不够用，还有显示得有点单调。

384065902 · 发表于 2013-7-31 14:46

非广告，告诉你一个有便宜高级运放，dac的店 http://sanxinda.taobao.com/

店内搜DA或直接找放大器。运放凌力尔特的好，DA一般找ADI的，推荐一个4运放lt1114，CMRR 136db ,PMRR 126db,失调40μv

384065902 · 发表于 2013-7-31 14:52

max660可以换ne555，或者直接从变压器输入负压整流，节约成本

yanbing2011 · 发表于 2013-7-31 15:30

不错不错，学习学习。

PCBBOY1991 · 发表于 2013-7-31 16:25

我记得这个电路图是有错误的，就是控制场效应管那部分。

PCBBOY1991 · 发表于 2013-7-31 16:31

好久没有看到做数控电源的帖子了。

stxinbao · 发表于 2013-7-31 16:49

长长见识.........

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