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【龙腾DIY】初探8位MCU控制超宽输入电压小功率电源DIY

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不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-23 20:58:32
从世纪电源网学到不少知识,也得到过几本书籍,但是一直潜水,很少参与讨论,感觉有点惭愧。借龙腾活动冒个泡,发个帖也算为世纪电源网做个小贡献吧。
由于技术有限,而且木有用MCU做主控设计过电源,又加之三四年没有碰过MCU了,所以这次DIY极大可能以失败而告终,或因工作关系而成为烂尾楼,先道个歉。
设计目标:
Input:20-265V交直流通用,努力做到最低15VDC
Output:5V500mA,或1A吧
其他的参数看能做成什么样子吧,心里木底。。。。
控制方式初步计划仿PI的ON/OFF,限制Dmax分段设定F及Ipklimit.
各位坛友有何好的建议,欢迎讨论和指导。
先抛个问题大家一块讨论:宽电压范围,控制IC启动电路如何设计?
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hlp330
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  • 2014-10-23 21:18:35
 
你的最低输入电压20V,一般IC的供电电压也就12V左右吧,启动是没有问题的。
可以设计一个恒流源,待电源启动后,关闭恒流源,降低功耗,降低发热。
不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-25 10:07:47
 
打算用这种恒流源启动电路,
大侠有什么推荐的电路可参考一下不?



hlp330
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  • 2014-10-25 10:25:20
 
看看这个恒流源电路如何?


不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-25 10:42:31
 
谢谢。
这个电路在低压段不知效果如何,回头我先仿一下或搭一下电路看看效果
b44d55
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  • 2014-10-30 17:04:51
 
关于恒流源电路, 网上也介绍了一些方式, 不知道哪种最适合你, 附一个图, 一起探讨下也可以,以前一直都认为TL431是唯一的方法了, 看来我还是做的少了, 对于分压和比较, 以后要多研究


不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-30 17:45:08
 
这个图中木恒流源吧...
不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-25 10:46:48
 
对这个电路仿了一下先,500uA,效果还行。

b44d55
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  • 2014-10-27 10:31:08
 
关于恒流源启动电路有很多吧
涉及到的方面也很多, 比如用LM317做一个恒流电路,或者用三极管和稳压管做一个恒流源
TL431及几个三极管组成的高精度恒流源电路,精度和温度特性良好.恒流电源I=2*2.5/R1.


不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-27 13:15:02
 
这个图少了个节点吧
b44d55
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  • 2014-10-27 15:27:52
 
哦? 在哪里少了, 指点下
不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-30 14:03:11
 
可能绘图习惯问题,
BG2基极和431那里是否应该有个节点
b44d55
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  • 2014-10-31 14:06:24
 
从电路上看应该是没有的
YTDFWANGWEI
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  • 2014-10-31 14:43:21
 
没有才怪呢。
ope8363744
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  • 2014-10-24 08:37:02
 
特地从二姨跑来支持不亦心
不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-25 10:01:22
 
3Q
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管理员
  • 2014-10-27 09:30:45
 
继续更新加油
不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-27 09:50:28
 
驱动部分打算用这个


YTDFWANGWEI
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  • 2014-10-27 10:44:09
 
这个驱动电路,高低电平反相了。
不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-27 13:17:10
 
这个好解决,在MCU中把PWM有效电平设置为低电平即可,
这样控制起来还是正逻辑。
YTDFWANGWEI
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  • 2014-10-27 13:50:09
 
那么R1你打算选择多大的阻值?驱动的峰值电流又考虑用多大的?
不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-30 14:19:10
 
谢谢大侠提醒,
查了一下MOS的Qg差不多在28nC左右,驱动电流在500mA以内应该就差不多了,频率最高打算跑到100K左右。
不过启动的时候这个驱动电路确实要吃掉很大的电流,确实不合理。
如果把上面的NPN管改为PNP管,下面在加个PNP加速关断,大侠看这样改可以吗。
请王工给个合适的驱动电路参考下。
YTDFWANGWEI
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  • 2014-10-31 14:45:11
 
我没用过单片机,都是要么图腾柱要么直接驱动。所以对这种电平转换的驱动也不知道该如何做最好。
梦开始的地方
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  • 2014-11-3 14:58:13
 
NPN管和PNP管在你设计的时候已经定型了吧,如果改动不是很麻烦吗,没必要吧
不亦心
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高级工程师
  • 2014-11-5 19:11:52
 
我这不是做产品,纯DIY,自己玩的。。。
无所谓定型,,都木时间搞
梦开始的地方
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副总工程师
  • 2014-11-5 22:36:17
 
这样就更好了,既然有时间自己搞,顺便把设计原理也说说吧,光有电路图分析起来也不知道重点,一起分析哪个电路是最好的,关于你的输入电压,好奇的问下,你为什么要设置的这么低呢,一般什么条件会有这样的输入?
YTDFWANGWEI
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  • 2014-11-6 09:31:14
 
有些仪表电源的输入,有时候要求24V直流,考虑电压偏低,20V直流输入也正常。
不亦心
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高级工程师
  • 2014-11-7 18:23:34
 
仪器仪表上面有用到,
曾经有客户要求20VAC-2650VAC,20VDC-400VDC输入
不亦心
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高级工程师
  • 2014-11-7 18:26:58
  • 倒数10
 
原理,现在只有大致构思,工作太忙了,木时间搞,
贴的恒流源和驱动电路,都是些常用的功能单元,好像也没什么好介绍的,就是想请各位把把关,顺带给点建议。

b44d55
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  • 2014-10-27 10:25:19
 
看到你上了几个电路图, 可以附一些设计说明吗, 只是图不够清晰
另外宽电压范围,控制IC启动电路如何设计?
1、需要基准源,如TL431,LM4040等,基准源可以提供稳定的判别电压。

2、运算放大器或模拟比较器,如:运放:LM358,LM324等普通放大器即可。

3、搭迟滞比较器(斯密特触发器),提高稳定性,避免频繁动作。



不亦心
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高级工程师
  • 2014-10-27 13:23:10
 
谢谢你的建议,找机会我补上图纸说明,
启动问题,谢谢你的方案,分段来切启动的话可能比较复杂,所以初步决定用恒流源启动电路,,
delig
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高级工程师
  • 2014-10-31 13:53:38
 
咦 电路不完整 肿么仿真的
梦开始的地方
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  • 2014-11-2 23:52:54
 
偏带想问个仿真的问题,在画好电路图后直接用软件进行仿真吗,怎么用的 ,达到什么效果,都有哪些仿真出来的报告,可以详细说下吗,以前听人说仿真可以看波形也不大明白,可以根据仿真修改电路的吧
不亦心
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高级工程师
  • 2014-11-5 19:13:25
 
我也很少玩仿真的,
这里仅仅是仿真检查一下功能逻辑性错误的。。。
梦开始的地方
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  • 2014-11-5 22:38:43
 
这倒是的,现在用仿真的人不多,不过一般如果有时间,真的可以再设计之余去研究研究,听说出了新版本了。模拟仿真至少可以帮你解决一些你想不到的问题啊,有空尝试下吧
xkw1cn
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  • 2014-11-3 08:30:33
 
先鼓励一下
MCU做个玩玩倒是可以,关键是可靠。楼主不知打算用谁家的MCU?
不亦心
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高级工程师
  • 2014-11-5 19:22:25
 
看论坛用PIC的比较多,相关的资料容易找一些,所以打算用pic
这里关于驱动问题请教一下斑竹,
我原本的计划是用9L那个驱动电路,后经网友提醒,发现启动过程中此电路会吃掉相当大的电流,后来改成PNP管(如下第一幅图),发现驱动关闭延时比较严重,有1us+,这在100-150Khz的时候无法接受,另外下降沿也不够陡峭,下降沿有700-800ns了
后来把电路改为如下第二幅图,关闭延时问题解决了,但是下降沿问题还是存在,
在这里请教一下斑竹及各位网友该驱动电路该如何设计比较好?
模电基础比较差,三极管玩不好,各位网友帮忙出出注意,3Q

梦开始的地方
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  • 2014-11-5 22:40:08
 
修改R5 参数有用吗?
YTDFWANGWEI
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  • 2014-11-6 09:29:51
 
这种关断,好像是加了三极管加速放电速度,但实际上,你的三极管放电电流再大R2上的电压降低不下来,栅极电压就不会降低,所以下降速度取决于R2电压的下降。所以,你这两个电路都不可能的。
我们一般认为,Q5关断,R2上电压就是零,实际不是这样的。
不亦心
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  • 2014-11-6 12:04:59
 
图纸本身没有编号,描述比较麻烦。
就以38L下面那个图纸上的元件编号吧,不知道斑竹说的R2是不是R5,
关断延时部分应该是可以接受了,关键关断下降沿有点缓,斑竹的意思是Q5和Q6(Q6集电极少了接地符号)的Tf时间积累导致的下降沿比较缓嘛
YTDFWANGWEI
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  • 2014-11-6 12:10:46
 
是32楼不是38楼吧。
1、我也看错了,是R3,2k我看成R2了。
2、所有的关断下降沿速度慢是由R2上电压决定的,不信你看看R2上电压下降的跟你MOS管栅极一样,所以你加多大的三极管加速放电电路都没用的。
不亦心
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高级工程师
  • 2014-11-7 18:29:25
  • 倒数9
 
恩,我把楼层看错了
等下仿真看一下R3波形
YTDFWANGWEI
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最新回复
  • 2014-11-10 10:18:09
  • 倒数1
 
也许仿真R3电压下降很快,但实际上R3下降还是需要一定时间的。
long109tou
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高级工程师
  • 2014-11-3 09:53:04
 
最近,比较忙,好久没有来电源网,今日一来就见不亦心的大作,心情激动不已。MCU做电源,真的是对电源了解极深的。
不亦心
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  • 2014-11-5 19:26:30
 
兄弟,能再假点嘛
你也参加,大家一起玩吧
b44d55
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副总工程师
  • 2014-11-6 11:02:47
 
看了楼主做的, 感觉课题很深, 连指导的机会都没有,只能看着学习学习了
不亦心
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  • 2014-11-6 12:06:02
 
没有的事,纯粹来学习,做试验玩的。模电基础不行,跟不上。
梦开始的地方
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副总工程师
  • 2014-11-6 21:22:45
 
我也是来学习的,好奇心过重也不是好事啊,对这种三极管,MOS,电路比较头大,希望以后一起探讨啊。
不亦心
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  • 2014-11-7 18:29:56
  • 倒数8
 
以后多多指导
梦开始的地方
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  • 2014-11-7 21:25:55
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一起学习,呵呵,我现在也没学多少,懂的不多,很多都是看书看资料,问人吧,回答的也少,也回到不到重点上。
小凡凡
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  • 2014-11-7 01:15:51
 
梦开始的地方
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副总工程师
  • 2014-11-7 01:26:19
 
这是什么?高输入电压smp启动/线性稳压器?
怎么没中文的? 这个图里的四个都是一样的吗?



小凡凡
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副总工程师
  • 2014-11-7 01:30:35
 
你还不去睡觉?
梦开始的地方
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副总工程师
  • 2014-11-7 21:23:38
  • 倒数5
 
刚学电源,不拼不行啊,多看看书,多在论坛逛逛, 学点技术,不过现在学技术很难, 什么都不懂,真的很难的。我就是想多抽点时间多看看书。
我们公司的老板不是好人啊,整天对我们这些员工骂来骂去的,还不准我们说话,他说,同事之间可以开玩笑,但是不可以问关于电源方面的技术问题,如果问,他就给谁记分,说是要我们自己看书去,不准问,再问的就要开除,我真不懂了,我们公司本来就是做电源的,同事之间探讨一下不懂的地方,怎么就不行呢,他怎么就火了呢,后来一打听, 原来他对电源技术什么都不懂的,他是怕我们比他高调,以后他在公司没自信,我看他就是自卑心理重,小人,这种人还做老板,不过看他那样子还很小呢,比我们这些刚进公司的大学生还年轻,他那么年轻居然就做老板了, 真不知道他有什么关系。
所以只好自己多多努力了,能有什么办法呢,加了一个技术QQ群,问个问题吧,也没人回答的,现在做电源的人都保守的很,跟着别人学东西学不到什么,只好自己混论坛看看有什么可学的了。
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2014-11-10 10:16:42
  • 倒数2
 
没人回答?论坛真正的技术问题,你觉得没人回答吗?
不亦心
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高级工程师
  • 2014-11-7 18:31:06
  • 倒数7
 
谢谢资料,不知道这几颗料什么价格,有用过吗?
本来加分的,等级不够,木权限给你加分
小凡凡
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副总工程师
  • 2014-11-7 20:05:09
  • 倒数6
 
我也木有用过啊,应该有点小贵。
要是发资料能够涨工资就好
long109tou
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高级工程师
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  • 倒数3
 
方案,进行的怎么样了?什么时候弄一个套件玩玩。
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