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楼主: xisogou

吐槽我做直流电源的事

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发表于 2020-2-4 14:04:17 | 显示全部楼层
xisogou 发表于 2020-2-4 12:00
我按照图中的白线,焊了两根铜线,电压降有改善,设定1V,空载1.05V,带负载输出0.98V
R7是1欧姆的检流 ...

我按照图中的白线,焊了两根铜线,电压降有改善,设定1V,空载1.05V,带负载输出0.98V
R7是1欧姆的检流电阻,精度是1%的。R3、R4两只均流电阻是1欧姆,精度5%的
如果用R3、R4两只均流电阻当作检流电阻用,应该怎么做呢?


两个画叉处切断了吗?如果没有,切!

要我说这块板的问题是接地没做好,上方的那条白线是参考地,ADC、DAC以及所有运放的参考地的电位要与此线等电位。

输出电压跌落70mV,您的反馈分压比是17.5,这意思就是地线和信号线上只要有4mV的压降就会出现此现象。测测带载后"OUT+"与ADC、DAC的接地脚之间有压差吗?运放的参考地是负电源的中点电位,测一测中点电位与"OUT+"有压差吗?

R3、R4作检流电阻用,您要重新算一下用于检流的运放的增益。
假设您的DAC、ADC上限是5V,电源的额定最大输出是5A,则要求检流运放输出为1A/V。R3、R4均为1欧姆,并联后为0.5欧姆,通过5A电流时压降2.5V,而您预期是检流运放在5A输出时对应输出5V电平,则运放增益应为2,要调一下运放反馈电阻的阻值。


输出电压跌落这个看似简单的问题,解决起来其实不容易,要充分理解您用的这个电路才行。首先是之前跟您说的地平面等电位问题,地电位不相等,其他都是白搭。还有整个回路的电流增益够不够,具体到您这个电路,就是提供给推动管的电流够不够,做调整用的运放的拉电流能力够不够等等。


一两句话难说清,话说回来,您这板子再加上用的是别人的电路,期望输出与设置严丝合缝、待载后输出纹丝不动,不是很现实。别着急慢慢来,先做成一个玩玩,再慢慢改进。重新理解电路、重新画块板子,有时间就捣鼓捣鼓。

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发表于 2020-2-4 14:57:04 | 显示全部楼层
最早做的是lm317稳压电源,在版主老师指导下做了一个带LM358运放控制电路的直流可控电源,第一次接触运放,电源有些关机过冲电压一直没有处理好,有弄了一个lm317稳压电源±15V,体积小用着方便。
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 楼主| 发表于 2020-2-4 15:16:16 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2020-2-4 14:04
我按照图中的白线,焊了两根铜线,电压降有改善,设定1V,空载1.05V,带负载输出0.98V
R7是1欧姆的检流 ...

带载后"OUT+"与ADC、DAC的接地脚之间有压差1mV
R3、R4、R7的阻值均为0.1欧姆,我上个回复说错了
运放用的是op177
设计的最大电流为5A,最大电流时R7上的电源为0.5V,经AR1运放 放大5倍,为2.5V

补充内容 (2020-2-4 23:29):
我还是不太r3和r4做检流电阻,能简单画个图吗?

补充内容 (2020-2-4 23:30):
带载后"OUT+"与ADC、DAC的接地脚之间有压差最大到了1.8mV

补充内容 (2020-2-5 10:30):
想要消除这个压差,有什么办法呢?如果是重新做PCB,应该怎么布线啊?
画叉出切了,电压没变化
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 楼主| 发表于 2020-2-4 17:46:14 | 显示全部楼层
pdshyh 发表于 2020-2-4 14:57
最早做的是lm317稳压电源,在版主老师指导下做了一个带LM358运放控制电路的直流可控电源,第一次接触运放, ...

我也是头一次,说来惭愧,这个电源我弄了好几年了,开始还用洞洞板焊过,刚开始做的时候也不明白什么就开始做了
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发表于 2020-2-5 13:43:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 bg1trk 于 2020-2-5 13:51 编辑
xisogou 发表于 2020-2-4 15:16
带载后"OUT+"与ADC、DAC的接地脚之间有压差1mV
R3、R4、R7的阻值均为0.1欧姆,我上个回复说错了
运放用 ...



重新画了一份图:

111111111111111111111111.png

参照上图,取消检流电阻,均流电阻前端接入RX1、RX2,电流取样放大运放增益调整到10,即R22改为45K即可。

重新改版的话,布线时注意辅助电源的地接在正输出接线柱上,整机以正接线柱为地。再从正输出接线柱分别引出地线到电路的其他部位,尽量避免各级地线上的电流相互叠加,地线尽量短粗,减小线路电阻。总之无论在何种工况下,要保证上图的几个接地符号处在实际电路中等电位。



匆忙画的图,元器件标号和参数没标注清楚,附上源文件,您可把SCH文件导入AD内再修改。

sch.rar (5.68 KB, 下载次数: 12)
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 楼主| 发表于 2020-2-6 11:23:42 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2020-2-5 13:43
重新画了一份图:

你好!按图中接线的话,r16那个2k欧姆电阻可以取消了吧
重新做PCB,需要很长时间了,我先把电源组装上,虽然性能不太好,毕竟能用,出了成品,对自己也是一种肯定。
感谢你一次又一次的帮助,谢谢!也谢谢各位坛友。在这里提前祝大家元宵节快乐!
113.jpg
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 楼主| 发表于 2020-2-6 11:25:12 | 显示全部楼层
面板上看这不协调显示器、旋钮看着小
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 楼主| 发表于 2020-2-13 18:08:13 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2020-2-5 13:43
重新画了一份图:

今天有空,把图重画了一下,我把原来R16的2K欧姆电阻去了;原均流电阻0.1欧姆改为0.2欧姆,这样电流取样放大运放增益就不用调整,还是5倍,用原来的电阻就可以了,应该是这么回事吧?
改后电源.png

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发表于 2020-2-13 19:50:41 | 显示全部楼层
xisogou 发表于 2020-2-13 18:08
今天有空,把图重画了一下,我把原来R16的2K欧姆电阻去了;原均流电阻0.1欧姆改为0.2欧姆,这样电流取样 ...



电路图清晰明了,赞一个。

画法上还有点小问题,您把P1电源的中点接在"OUT+"上,又使用了正负15V网络符号标识运放供电,这会造成运放的供电不是正负15V,而是Vout+(正负15V)。还有,C5、C6负极接地,负输出也是地,这么画意味着地线上承载很大的电流,布线时按这个接地逻辑来做的话,容易出问题。


这个电路,整流桥的负输出实际上是直通整机负输出的,它不是地。真正的地是“OUT+”,运放是以“OUT+”为零参考电位的。
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 楼主| 发表于 2020-2-13 21:26:41 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2020-2-13 19:50
电路图清晰明了,赞一个。

画法上还有点小问题,您把P1电源的中点接在"OUT+"上,又使用了正负15V ...

你好!我修改了一下,不知道我是否理解到位了
改后电源.png

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发表于 2020-2-13 21:51:28 | 显示全部楼层
xisogou 发表于 2020-2-13 21:26
你好!我修改了一下,不知道我是否理解到位了



稍微改动一下,看上去“通顺”了,个人认为没问题。

因为数控板的地要接“OUT+”,这会造成原来的电压采样点是负压,会损坏ADC。电压采样ADC输入端要改接到R19。


口线有富余的话,程序里加几条判断语句,用ADC的值去控制口线电平,可做继电器切换用。两只继电器做四段切换,用原件搭电路比较麻烦,用单片机实现却很简单,建议考虑考虑。

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 楼主| 发表于 2020-2-14 10:35:45 | 显示全部楼层
bg1trk 发表于 2020-2-13 21:51
稍微改动一下,看上去“通顺”了,个人认为没问题。

因为数控板的地要接“OUT+”,这会造成原来的 ...

你好!现在我改用AD芯片为mcp3421,他的采样电压输入为0-2.048V,运放AR1、AR2的输出最大为2.5V,于是我多加了两个电阻R21、R24,当最大输出电压35V时,R21上分得的电压为2V。电流采样,我想取R27两端电压。其实我觉得这样好像不是太好 ,但也没想出什么好思路
我以前考虑过用单片机控制继电器切换,不过自己的编程水平实在有限,并且有个能用的继电器切换电路,就用上了。有时间研究一下,能简化一些电路,PCB也省出不少地方
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发表于 2020-2-14 12:50:29 | 显示全部楼层
xisogou 发表于 2020-2-14 10:35
你好!现在我改用AD芯片为mcp3421,他的采样电压输入为0-2.048V,运放AR1、AR2的输出最大为2.5V,于是我多 ...

单片机要与调整板共地,DAC输出的基准电压才有参考意义。两块板子共地,R21、R24分压后得到的是负压,您把这个负压直接送DAC?

AR2是1:1的反相放大,作用就是电压极性转换,您用它的输出做电压采样不是很好吗?如果考虑Uset而不能改变R20、R23的分压值的话,把R21、R24挪到AR2的输出端与地之间,并适当改变分压比,信号极性和幅值就都满足要求了。
电流采样也可做同样的处理,但建议用两只单独的分压电阻,信号取自R27的话,范围只有0-0.5V,高位数ADC的精度被白白浪费了。



继电器控制其实就是几个判断语句,在DA值不同的区间开关不同的继电器。并注意留一点滞回空间,免得在切换点附近继电器乱跳。

以下是以前写的继电器控制函数,是双继电器做四段切换的代码。
根据您的绕组和继电器搭配情况稍微改改就能用:
/*********************************************************************************
*   函 数 名: Relay_CONT
*   功能说明: 根据形参带入的电压值控制继电器切换
*   形    参:ADC_V
*   返 回 值: 无
*   日    期:
*******************************************************************************/
void Relay_CONT(u16 ADC_V)
{

   if(ADC_V<=510)
     {
       REL_J1_L;
       REL_J2_H;
     }  
     else                                                     //电压由低向高变化时,6.1V跳变。由高向低变化时,6.0V跳变。
        if(ADC_V>520 && ADC_V<=1300)      //保留0.1V的滞回空间。
            {
              REL_J1_H;
              REL_J2_H;
             }
         else
            if(ADC_V>1330 && ADC_V<=2000)   //保留0.3V的滞回空间。
                {
                   REL_J1_L;
                   REL_J2_L;
                }
             else
                if(ADC_V>2030)                         //保留0.3V的滞回空间。
                   {
                      REL_J1_H;
                      REL_J2_L;
                   }
}
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 楼主| 发表于 2020-2-14 17:19:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 xisogou 于 2020-2-14 17:59 编辑
bg1trk 发表于 2020-2-14 12:50
单片机要与调整板共地,DAC输出的基准电压才有参考意义。两块板子共地,R21、R24分压后得到的是负压,您 ...


R21、R24分压后得到的是负压,mcp3421是差分输入A/D转换器,把电压高的接到它的正输入,电压低的接到负输入就可以。单片机与调整板共地,我把mcp3421与单片机通信隔离了。

DA芯片我用的是12位的,TLC5618输出电压0-2.5V。如果改成0-2V,精度也降低了。

根据你的建议,我想电流采样可以这样处理,信号取自R22,这个电压输出范围正好是0-2V,这样就省去两个电阻

感谢提供程序
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发表于 2020-2-19 09:50:46 来自手机 | 显示全部楼层
能做成已经很不容易了,我还做不出来呢
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