| | | | | 参加比赛的时候时间已经不多了。按照参赛流程申请了芯片,过了好久才收到片子,不过还真是抠门,只给了两种型号,将就用吧!
芯片如下图:
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芯片.jpg
(802.7 KB, 下载次数: 36)
样片
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| | | | | | | 感谢提意见,样品根据电源规格筛选了。不够可以再申请。
谢谢参与!
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| | | | | | | 更新:
一、PCB设计浏览
1、PCB正面
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1.png
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正面浏览
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2.png
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3.png
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4.png
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3D效果图2
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| | | | | | | 5、PCB背面3D效果
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5.png
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背面3D效果图
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| | | | | | | 原理设计:
主拓扑采用BUCK拓扑,主要是因为能够实现低纹波输出;
MCU控制部分炒菜用STC15W4K58S4,实现恒压恒流,即要做
两个环———电压环和电流环,闭环控制结构采用数字闭环,基于
AD采集反馈和PID调节实现稳定输出。对管PWM波采用自举升压的
栅极驱动芯片实现。相关数据通过OLED显示,控制方式使用APP加
蓝牙进行控制,APP设计已经完成了80%。
欢迎相互交流,不足之处欢迎指正!
本人联系方式:QQ-673505944(余工)
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| | | | | | | 更新:经过3天的调试,调试数据如下图
(测试条件,直流供给电压为VIN= 20V,IR2104供电电压为VCC = 12 V):
1、栅极驱动器波形
如图分析,波形正常,证明栅极驱动电路没有问题
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h.bmp
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高端输出
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l.bmp
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低端输出
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vs.bmp
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悬浮端VS
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| | | | | 焊接完毕,实物如下图
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8.jpg
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9.jpg
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10.jpg
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| | | | | 更新:
本次更新测试数据
(测试仪器:学生电源,示波器,功率电阻负载,电子负载,万用表)
1、极限参数测试
(说明:学生电源最大输出90W功率,因此此条件下没有测试到极限参数,但是限定了该作品最大输入电压约为30V左右,测试时不能超过30V的输入电压)
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11.png
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极限参数测试
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| | | | | 2、恒压模式
如下,为恒压模式测试数据。
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12.png
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恒压模式数据记录
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| | | | | 补充,开始使用一级LC,输出纹波波形为如下图的锯齿状纹波,且峰峰值较大。
经过方案改进,参考相关文献进行优化,得到的纹波大大减小。
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5_w.bmp
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改进之后的纹波
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13.png
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文件太大,截图
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| | | | | 更新:
3、恒流模式
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14.png
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恒流模式数据
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c_13.bmp
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恒流模式带载输出纹波电压
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| | | | | 4、结论
结论1:由上表测试结果可知,恒压源输出可从1V-20V连续可调(24V输出没有测量);负载越重(电阻值越小),相对地纹波越大;在低电压输出测试时,相对误差比较大,主要是因为硬件电路的ADC采集误差较大;电流在整个测试范围内,相对误差小于等于3%;关于电压纹波,最大值约10mVpp。 结论2:恒流源输出电流范围为0.5A-7A(下限可以继续降低,但是误差会比较大,上限在现有条件下可以达到8A,但是不建议长时间大电流使用);电流的调节步进为0.15A,相对误差在低电流输出时比较大,主要原因也是ADC采集误差较大,相对误差小于等于4%。
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| | | | | 系统上电测试补充:
1、恒压模式
2、恒流模式
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15.jpg
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恒流1A输出
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| | | | | 更新:
1、蓝牙App
设计已经完成,通过数字指令进行指令控制
控制对应表如下:(为了简单,没有使用按钮控制)
恒压指令:
case '1': Vo_Exp = 5.0; break;
case '2': Vo_Exp = 10.0; break;
case '3': Vo_Exp = 15.0; break; //Vin = 20V;
case '4': Vo_Exp += 0.15; break; //duty每变化1,输出理论值(设定值)变化0.2
case '5': Vo_Exp -= 0.15; break;
case '6': Vo_Exp += 0.2; break;
case '7': Vo_Exp -= 0.2; break; //duty每变化2,输出理论值(设定值)变化0.4
case '8': Vo_Exp += 1.0; break; //duty每变化5,输出理论值(设定值)变化1
case '9': Vo_Exp -= 1.0; break;
default: Vo_Exp = 0.5;
恒流指令:
case '1': Io_Exp = 1.0; break;
case '2': Io_Exp = 5.0; break;
case '3': Io_Exp = 7.0; break; //Vin = 20V;
case '4': Io_Exp += 1.0; break; //duty每变化1,不同的负载情况输出电流变化的情况有所不同为0.2 / R
case '5': Io_Exp -= 1.0; break; //负载阻值R越大,data I越小;反之越大,1O负载时与,data V相同
case '6': Io_Exp += 0.2; break; //理论上负载越小,恒流极限值越大,但此时调节精度不高
case '7': Io_Exp -= 0.2; break;
case '8': Io_Exp += 0.15; break;
case '9': Io_Exp -= 0.15; break;
default: Io_Exp = 0.5;
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| | | | | 给楼主点个赞,问下你这个动态响应怎么样,可否展示下带动态负载时的相关信号波形? |
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| | | | | | | 采用的数字闭环,响应时间的话没有硬件反馈的快,我这边测试的话,响应时间是不影响模块正常使用的;
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| | | | | | | 动态负载的相关数据,我在测试时整理成表格了,已经发表至上文;
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