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自制20V 4A数控电源

高工
2013-10-24 14:28:01     打赏

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



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