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【EasyEDA杯】 0-50V 10A 数控电子负载

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原创 拆才是真理 发表于 2016-9-18 00:16:01 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
本帖最后由 拆才是真理 于 2016-9-20 17:31 编辑

  有时搞点东西,每次找合适的负载,都搞上半天,之前有做个简单的恒流负载,只是焊了块板,
加上是电位器调的,很不方便。电流和散热功率都不大。只是单一的恒流,其他的都要人看着,实在不实用。
  最近又在搞电源,没个实用的负载,没法搞。买一个,成本太高了,又不经常用,有点浪费。
只好自己动手,丰衣足食。做就做高大上的,像电位器看着调的真没法活。不单片机控制那行。
    筹划-----------------------------------------------------发呆-----------------------------------------------N天。
  力求简单,尽量用手头的元件,最好不麻烦马云兄弟家的东西。
材料:
STC12C54系列单片机
LM324
LM393
都是常用的IC

计划参数
单片机自带的10ADC 搞不了多大的量程只好折中。
输入电压:0-50V
最大输入电流:10A
功率看散热器的人品的,大概超150W吧。

  上数控了,功能就往死里加,反正也是敲几天代码的事。
1602显示,
编码器加矩阵键盘输入,
自动风扇散热,,
接输入保护,
计划功能搞:
恒流,恒压,恒阻,恒功率,电池容量测试等,
  实际有没加上去,看心情敲了。

原理:
  首先输入电源极性正确,反防反接MOS管正常导通,从键盘和编码器输入合适的设定电压电流值,1602显示。
  实时显示电压电流的ADC 取样算出实时电压电流值在1602显示。按下开启开关,设定电压电流值,转化为相应
的16位PWM的值。
经过滤波,输出相应的电压值,给LM324做基准电压,再由LM324自动控制调节电压电流的值。

话不多说上图:
---------------------------------------高大上的分割线-------------------------------------------------
开启无聊的画图做板模式,搞了大半的时间去。
  在元件盒找了一圈,确定下来用哪些IC,画图


A0.jpg

  接下来是要命的排版

A1.PNG

  全是直插元件,要挤下去那么小的板,都不知排了几次了。心都累

A2.png

  接下来是腐蚀板,抄家伙拿出3年前的腐蚀药水,都不知还有作用


A3.jpg

很好,这药水质量刚刚的

A4.jpg

  第一次搞蓝油阻焊,效果。。。。。。

A5.jpg

  还真是搞砸,只好再来试。。。。。。

A6.jpg

  接下来一两天得全搞这了。。。

A7.jpg

  可好了,跳线还是多了点

A8.jpg

  矩阵键盘,32脚的单片机 全都用光,没有够搞4*4的只好用个ADC来检测按键了。
采用的是16个电阻串联分压检测,手头没有那么多合适的阻值,就找了块有够16个
一样阻值的拆了焊上去,阻值比较大,虽然是不是发神经检测不到,还是能用,以后
有元件得改回来就完美了

A09.jpg

  硬件好了,开始漫长的敲键盘调试中。。。。
之前没搞过着玩意,ADC,DAC,键盘输入,编码器输入,各之间配合
  显示界面的处理啥的等,没经验,只能一边想,一边敲,还不是一般的累
A9.jpg

  找太小不到合适的盒子,要不是太大就是,没办法只好自己动手搞了一两天
整出这玩意了,在马生家找合适的店 发尺寸切割去

A10.jpg

  又得上家伙,又钻又锯了。。。

A11.jpg

  又钻又攻牙的这也搞了半天
A12.jpg

  没专用的工具,还是麻烦

A13.jpg

  上铣刀,人工N轴机床开机。。。。。。
前面板

A14.jpg

  下底板

A15.jpg

  右散热出风面板

A16.jpg

  左面板

A17.jpg

A18.jpg

  切了一整天,手都要断了,钻头断了几根。。。。。。。。。。。。。。。。。。

A19.jpg

  拼装下看下样子,还行

A20.jpg

A21.jpg

A22.jpg

A23.jpg

全家福

A24.jpg

  开始正式组装,没有上螺丝固定,上万能的胶布粘上,然后再用热熔胶
粘四个脚,基本上固定住了

A25.jpg

A26.jpg

  MOS管直接并联的不是很好,计划的功率也不是很大,就先上两个管试试效果,
散热器够力的话,还可再加上去,全上6个,功率也该上天了,板的稳定度就可不好说了。。。。。。。

A27.jpg

  没适合的电源还是搞死人啊

A28.jpg

A29.jpg

A30.jpg

  各种连接线太多的,各线的干扰挺大的,必须整理好才行

A31.jpg

  差不多了,上盖OK

A32.jpg

  一两个月的成果,可好了,体积还算可以,样子还行,

A33.jpg

简单的测试下


总结:
这的电子负载的精确度不是很高,用的是lm324 失调电压太大了,造成误差
取样ADC 太低了,才10位, 电压才0.1V  电流0.01A   上独立的12或16位的就更好了。
PWM的DAC,受电阻温飘,电源电压波动,影响很大。
矩阵键盘 分压电阻大,受变压器感应的电压影响,会发神经。

优点:
元件常见,简单,成本低,精度还行,简单的测试使用还是不错,上单片机控制方便
最后没了
电路图.pdf (67.4 KB, 下载次数: 167)
参与人数 2下载币 +20 刀币 +18 收起 理由
hxrong + 10 + 8 支持DIY精神!
著名的PCB哥 + 10 + 10 做的很棒!

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精彩评论53

 楼主| 拆才是真理 发表于 2016-9-18 02:04:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 拆才是真理 于 2016-9-18 02:08 编辑

自顶一下,三更半夜的,其他资料这两三天补上
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pabc53 发表于 2016-9-18 19:47:16 | 显示全部楼层
支持,来顶一下。
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 楼主| 拆才是真理 发表于 2016-10-15 18:31:16 | 显示全部楼层
看来人气真差啊
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渴望阳光的种子 发表于 2016-10-15 18:40:50 | 显示全部楼层
楼主做得很棒啊,我一直想做都感觉要抄家伙干太麻烦了,不过建议楼主用买的4*4矩阵键盘,会美观一些
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eihouwang001 发表于 2016-10-15 19:15:41 | 显示全部楼层
真希望我也能做  。。。。。。。。。。。。。
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lnt 发表于 2016-10-15 21:21:26 | 显示全部楼层
好厉害,,,,,,,,,,
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苗条的猩猩 发表于 2016-10-15 23:16:44 | 显示全部楼层
用闭环控制或者dip算法精度还可以,不过元件 要求高,lt的高速运放性能优越,一只30-50大洋,独立12位高精度adc芯片也要好几十。。。。性能是钱烧出来的
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村风 发表于 2016-10-16 00:43:14 | 显示全部楼层
虽然很长但是还是看到底,总结一下,提几个建议,如果30多脚的片子,IO肯定是够用的,所以矩阵键盘需要2*4IO而不用ADC转换,否则日后按键接触电阻大了真会发神经,另外片子ADC转换精度不够,显示不准还会跳,在实用性上面会打折扣,建议用独立ADC芯片。第三点,楼主的板子设计布局不是很合理,如果做单面板尽量使跳线最少最短。第四点,mos管的数量有点多,实际上多管子并不好驱动,驱动不上管子可能处于放大状态,发热严重容易烧官。个人观点说错勿怪
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wyl 发表于 2016-10-16 08:08:45 | 显示全部楼层
把电压提高到100v实用性更大,如现在的电动车充电器的测量,我在网上买的模块控制部分用的就是lm324.只是两只场管是大功率高耐压的。
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