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基于STM32F103的数控电源电路设计

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基于STM32F103的数控电源电路设计

基于STM32F103的数控电源电路设计


前言:

美国Vicor公司是现时世界最大的高密度电源模块生产商, 同时也是全球唯一能以零电压、零电流技术大批量生产电源模块的厂家。Vicor电源模块包括DC-DC、AC-DC电源模块,隔离、非隔离电源模块转换器。其中VICOR公司电源模块的核心技术是 “零电流”开关,它使变换器的工作频率达到 了1MHz,效率大于80%。

下面来说说这个数控电源的参数吧

1、输出电源1-30V可调,电流范围0.2A-8A,可以输出小电流,同时也能达到8A左右的电流输出,功率为100W,超过100w的时候自动降低电流

2、直接输入数字,即可输出相应的电压、电源,超级方便、快速

3、使用1602屏幕,可以显示设定的电压、电流,在有负载接入时,自动切换显示为输出功率和负载电阻,同时可以显示电量和内部温度

4、过压保护,超过设定电压的105%,关闭输出,保护负载

5、自动休眠,待机电流仅有50uA左右

6、体较小方便携带,内置6接18650供电,无需连接220V电源,真正实现移动稳压

本数控电源设计使用了STM32F106主控,购买了一个最小系统板,功率部分用的是成品XL4016模块及一块升压模块。

原理图:

实物显示:

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描述:数控电源部分原理图
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描述:数控电源源码
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    前言:美国Vicor公司是现时世界最大的高密度电源模块生产商, 同时也是全球唯一能以零电压、零电流技术大批量生产电源模块的厂家。Vicor电源模块包括DC-DC、AC-DC电源模块,隔离、非隔离电源模块转换器。其中VICOR公司电源模块的核心技术是 “零电流”开关,它使变换器的工作频率达到 了1MHz,效率大于80%。 项目设计背景及概述: 随着科技的发展,数码、电子类型的产品遍布每个角落,而这些数码产品都需要有一个直流供电电源,传统的电源一般由220V转成直流,然后就直接供给设备使用,大部分并没经过保护措施,如过流或者过压、短路的保护,并且也不清楚该设备的实际功耗,并不清楚耗电情况。并且也不能定时自动开启该设备,往往只需要在一天的某个时间段运行,但由于忘记关电或者不方便关电往往也浪费了不必要的电。 设计智能直流供电及功耗表,正是为了解决上面描述的种种情况,解决诸多的供电保护问题,及定时开关问题等。为设备提供了多一重的保护,多一点的智能,更能让你实时了解设备的耗电情况,以知道其在那种情况下是耗电最大或者最小的。视频演示:3. 硬件设计原理(1) 功能特点 外设可3路供电配置(自定、5V、3.3V);电压、电流、功耗可视(0.5秒采集一次,液晶上显示实时及平均值);2A硬件保护(带自恢复保险丝,在软件不起效果时,硬件限制过流);过压、过流保护(时刻监控设备电压电流值);定时开启和关闭设备(可定时到秒,每天准时开启和关闭);记录保存(告警和开关的时间记录在系统里,可随时查看);静电、浪涌保护(电源端均设有TVS管作为保护);液晶显示(时刻显示运行状态及电压电流值);串口数据输出(后期可制作上位机,将采集的数据在软件端画出曲线图,分析设备的用电情况)。(2) 功能描述1) DC-DC电源电路,提供8到16V的电源输入范围;3种(与输入相等的电压、5V、3.3V)类型的输出电压。同时也为系统提供5V的电源。2) MCU最小系统,由SLH89F5162、复位电路和11.0592MHz的晶振组成;3) 供电输出电压控制电路,3个4A的MOS管控制了输出的通断功能,使得输出方式可以配置和选择。4) 电流采集电路,采用串联采集电阻转换为电压的方式进行测量,本功能使用了LM224运算放大器进行信号的放大,最终到达MCU的AD输入口;5) 电压采集电路,采用分压的方式将电压降至可采集范围,通过跟随器提高信号的稳定性及可靠的电压到MCU的AD接口;6) 硬件过流保护,使用了2A的自恢复保险丝在输出口的最末端放置,以保护设备的过流烧坏现象;7) 液晶显示,使用LCD12864显示所有采集的电压、电流值,以及实时时钟、功率值,以及需要配置的参数显示;8) RTC电路,为定时开启、关闭供电提供精准的运行保障;9) RS232电路,可连接电脑,将数据实时传送给电脑,以提供数据的分析和上位机的实现;10) 按键电路,提供本地配置参数实用;11) LED和蜂鸣器,指示系统的运行情况,及告警情况;12) 315MHz无线模块接口,预留该接口用以使用315Mhz无线模块,实现无线远程遥控开启和关闭的功能。13) 告警记录可以在LCD上查看,可保存6条历史记录,掉电不丢失。硬件设计框图:视频演示:https://pan.baidu.com/s/1c05n07A智能电表供电及功耗实时监测电路PCB实物图:
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    前言: 美国Vicor公司是现时世界最大的高密度电源模块生产商, 同时也是全球唯一能以零电压、零电流技术大批量生产电源模块的厂家。Vicor电源模块包括DC-DC、AC-DC电源模块,隔离、非隔离电源模块转换器。其中VICOR公司电源模块的核心技术是 “零电流”开关,它使变换器的工作频率达到 了1MHz,效率大于80%。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,把需要的接口引出数控电源电路板实物截图:说明: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具体数控电源电路分析详见附件内容。
    来自:电源模块时间:2016-10-08 diy制作 数控电源 恒流 恒压 opa2277
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    数控电源电路主要由下面几部分组成:1. 显示面板。12个按键开关,1个无极限旋钮开关,2个4位LED显示,1个128*64LCD2. 主控板。主控IC STM32F103VC(内含两通道12bit DA 调节电压电流),扩展2片16位ad转换芯片TM7705(兼容AD7705)检查电流电压,一路485通信接口,一路232转USB接口,多个IO输出控制输出。3. 功率板。3个继电器控制变压器绕组切换,整流滤波,2个功率MOS IRF250实现降压恒流,运放组成电压电流控制环驱动功率MOS,一个NTC感应MOS温度,与主控板相连。4. 变压器,用环牛把220V交流电变压成0~7~21~36V 双20V 单9V 几种电压输出,0~7~21~36V是输出电压的来源,双20V是运放,风扇,继电器的工作电源,单9V是主控板的电源。数控电源电路特点:1. 常规可调直流电源功能,0-30V/0-5A 可调2.有电量计功能,如给电池充电,可以统计电量和功率量3.可以设定电压,电流的上限值,超过则报警保护4.可以设定脉冲输出,实现对外面电路不断的上电和断电5.有串口通信
    来自:电源管理时间:2016-09-28 数控电源 主控板 功率板 按键盘
  • 有“言”才任性,下载有好礼!

    活动引言:美国Vicor公司是现时世界最大的高密度电源模块生产商, 同时也是全球唯一能以零电压、零电流技术大批量生产电源模块的厂家。活动时间:2016年10月8日至11月4日活动规则:1、点击活动电路免费下载,下载成功后至该电路讨论区留言,即可参与抽奖!2、每周将在本周的活动电路讨论区各抽取幸运用户,赠送对应的奖品。活动流程:点击“免费下载”,下载电路>>>至讨论区留言>>>随机抽取幸运楼层>>>至讨论区公布名单>>>寄送奖品注意事项:1、仅限活动期间下载电路的会员参与;2、每周仅有两个电路参与活动,请参照下方,查看具体活动电路;3、活动期间,奖品只能获得一次,不可重复领取;4、活动最终解释权归电路城所有。 第一周(10.8-10.14):Vicor公司设计、制造和销售模块化电源设备,新一代的电源产品在新能源,数据中心和通讯领域提供全球最小体积,最高功率密度的高可靠性电源晶片产品。活动奖品:活动电路:1、无人遥控水下机器人供电设计方案分享2、大小功率两种系留无人机供电方案分享 第一周获奖名单公布:万用表:gurouhu1、 铠袖一触小四轴:chen_hang、xianxinaiqing、maxboyhood321、filyapple第二周(10.15-10.21):Vicor公司设计、制造和销售模块化电源设备,新一代的电源产品在工业控制领域提供全球最小体积,最高功率密度,最高功率重量比的高可靠性电源晶片产品。活动奖品:活动电路:1、新能源电动汽车供电设计方案分享2、高端交换机供电设计方案分享第二周获奖名单公布:电烙铁:elec921、 gaon2PCB光板:惊动党中央、 C空格键、 easonjim、 华尔兹兹、 所长别开枪,是我第三周(10.22-10.28):Vicor公司设计、制造和销售模块化功率元件,这些电源转换解决方案产品广泛应用于航空航天、高性能计算机、工业设备和自动化、电信、网络基础设施,以及车辆和运输领域。活动奖品:活动电路:1、数据中心供电设计方案分享2、射频拉远单元(RRU) 供电设计方案分享 第三周获奖名单公布:小米路由器:hqdxc、oO饭饭OoPCB光板:qq0316、linghz、叶丶空、yejunjie176、の、折戟沉沙。第四周(10.29-11.4):Vicor公司设计、制造和销售模块化功率元件,这些电源转换解决方案产品广泛应用于航空航天、高性能计算机、工业设备和自动化、电信、网络基础设施,以及车辆和运输领域。活动奖品:活动电路:1、高压直流配电场合中电信设备供电设计方案分享2、车载DVR供电设计方案分享第四周获奖名单公布:逆变器:suoma、C106工作室10元京东券:行色匆匆、飞翔的小船、tpqptu、晨菲电子、LHNA10 活动联系人:邮箱:weiting@eefocus.comQQ:3457013729
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发布于 2015 年 09 月 17日
更新于 2016 年 10 月 24日
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