超紧凑小巧型 M8(R-2R) 数控电源，足4A输出（上实验结果，更新补偿线阻压降的方法）

dradeng

上周没时间搞，今天总算是基本搞定了，外壳没做，不过貌似很适合与裸奔，
即使裸奔，电源上也没有碍手的突出元件，放包包里也不容易损坏的。

增加几点我做PCB布局设计的思路说明：
1、从方便使用的角度出发，输入端在左上方，输出端在右侧，散热出风口在左侧；
2、为方便更换M8、和刷新固件，M8放在左下角，ISP放在右下角，ISP利用弯角插针与PCB的安装距离做到防反插；
3、功率管5198是最大的发热点，单独放到反面散热。
4、其它的主要发热源是：7812/7805（风扇运行时发热）、BD237（大电流输出时发热）、检流电阻（大电流输出时发热），
     把这3大次要发热源排在一起并相互之间拉开一定的距离，既可共用同一块散热片，又能有效的平衡热量分布。
5、大电流路径超宽走线，背面大面积地线覆铜，对散热、屏蔽干扰都有用。


边上图边说吧：

三维：115×75×20mm

正面：加了散热器
从太监了的APC电源上裁下来的
留了2个孔用来调节风扇转速、和LCD对比度

M8和ISP接口都设计在了最方便操作的地方，想刷固件、换M8 随时都可以。
ISP接口也是防反插的。

再来个参照物，打火机是普通尺寸的

背面：报废了公司一台笔记本拆得散热器一个
115×75的尺寸也是由它决定的。风扇还算强劲，风力不错



拆开散热器，打开看下中间：
1、C5198反面躺着安装的，加云母片绝缘，消振电容直接焊在管脚上了。
2、实际上焊盘特意做的比较靠边，装好风扇后也能直接更换调整电容。
3、左边黑色弯曲的那条是－10K的NTC（热敏电阻），安装在C5198的凹槽里，
    因为这里的温度最接近功率管的实际温度。
4、风扇用的杜邦插头连接，可直接拔下。
5、背面基本上没安装元件，都装在正面，方便调试。
6、声光报警部分的电路设计在背面了，貌似最新的固件都不支持，多余了。

近照，上了松香有点脏，不过在里面也就懒得清理了


侧面输入端，散热器出风口：

后侧面：
空闲地方正好可以用来加电解电容，剩下的空间还能继续加。


侧面输出端：
USB、香蕉座、5.5mm输出接口


这是上面还没加散热片时的照片：

放个参照物对比下大小：


这张照重复了


功耗性能测试：
有了上次无意中的暴力散热测试，这回又加了散热片，就有信心得多了
输入：IBM 16V 4.*A笔记本电源，实际电源16.664V
输出：用镊子短路
电流设置：2.5A

短路干烧20分钟后的温度情况：
C5198的温度：90度左右

测试点选在这里，并填上导热硅脂，这里有凹槽，且可以直接接触到底面的金属片
是我找到温度最高的地方了，最能反映芯片的真实温度。
从实际测试情况来看，改变功率管的功耗，这里温度响应非常灵敏。

温度计直接用UT58E的，前端时间北京很冷，到处都能弄到冰，我特意弄了几次冰水混合物校对了，
惊人的显示0.00度，其它点没有校准，不过应该精度还是不错的。

这是散热器出口的温度：46.3度

测试点

以上纯粹是实验散热器的散热效果，来确定功率管能承受的功耗，
从实验结果来看，承受50W功耗还是可以的，更高的话也没多大必要了。
最于这么小的身材也不能要求太苛刻。

以下是输出电流测试：

电子负载还没完全装好，特意买的散热器还在路上。
还是用自制的简易电阻负载，接成4串2并，2欧40W
上1A电流，很轻松，各处基本上感觉不到温升，散热器风扇都没启动，测功率管温度在60度以下
风扇启动温度调在60度左右。

上2A，风扇动了，微热，夏天可能温度会高些

继续上3A，运行半小时稳定

继续上4A，电源发热接近上面做的2.5A输出短路干烧时的情形。
不过右边检流电阻发热明显，好在特意设计了散热片，烧了十来分钟温度也在40度左右吧（用手背测，不烫）
不过电阻负载可受不了啦，十来分钟烧出了少许糊味，赶紧切断了输出。

补充2中前些天提到的“神秘照”



刚才法错图片了：
这是差视角1602改的白色背光，直接并联接到以前的M8电源上了。
这是2个1602 的对比，直接并联的，参考价值更大一些吧

近照：


改白色背光字符显示还是要清楚得多，可惜视角没办法改善。

wzr200408

好准确啊 赞一个

dradeng

补充几点：
1、输出电流的限制主要在检流电阻上，尽管用了2个5W/1欧并联，单实际上输出3A以上时就发热明显，因此特意设计加了散热器，这样即使长时间上4A也不会烧，5A只做短时间用吧，再大就的考验电阻质量了。
2、检流电阻温度上去后，因温度系数的存在阻值会变小电流会变大，尽管加了散热器，我实验时，加4A10分钟后，电流也由4.002增大到4.020A左右。

fangjun

好漂亮的精品！

manhua

真漂亮

tnt16300

那个绿色液晶哪里买的？好漂亮

dradeng

那个绿色液晶哪里买的？好漂亮
tnt16300 发表于 2010-3-21 11:29 https://www.yleee.com.cn/images/common/back.gif

照片有些偏色，实际上是黄绿色背光
在这里买的：http://shop57085242.taobao.com/

想用这款LCD的话先考虑下你能不能搞定它的排线

dradeng

求证个问题，请手头还有这个套件的朋友做个这样的负载实验：

1、用纯电阻负载，大小随便吧，5～10欧都可；
2、输出电压设置在5V左右常用的电压值，最大电流设大点，保证运行在限压模式；
3、记录不带负载时的空载电压V1
4、接入负载，记录带负载时的电压V2，对比看下V2与V1有多大差距；
5、改变设置电压，多测试几个点看看。是不是电流越大，压降也越大？
请靠近ADC－V引出点测电压，尽量排除线阻的影响

我的实验结果是，空载电压调试很准的情况下，带载1A左右，输出电压会下降大致在0.08~0.12V左右，远大于程序设计所说的2个步进值的调整范围。手头有3套，都有不同程度的带载压降。

因此，前段时间我向傅老师提出，是不是可以在程序中加个输出线阻的补偿系数，
我不太懂程序，看了半天也是一知半解，试着在ADC－U 与 DISP－U的那段程序里瞎改了下，
（因为改其它的地方会影响到 电流判断、恒流－恒压判断等）
能基本上消除上面所说的带载压降问题，目前看来恒压、恒流闭环控制、及恒流－恒压转变好像都没受到影响，
瞎改的，不知道问题的原因，也没完全读懂程序，
还请精通的高手（如傅老师）来指点下，是不是可行？会不会有其它影响？

昨晚才做的试验，没来得及整理拍照，稍后再补上

dradeng

补充一点：带负载时，显示的电压值是不变的与设置的一样，但实际测得的输出有较大的压降

狗狗百里游

用半导体致冷片做输出负载好不好呢.....
看错，还以为你这个是电子负载，需要散热，