【参赛】恒压恒流数控电源

其实不想走

        从第一届DIY大赛开始，一直关注到现在，十几个年头了。回想上次参赛也已经是好几年前的事了，由于工作生活的缘由业余DIY也是断断续续，好长时间没有正经搞个像样的东西了。最近把之前一直未完善的数控电源制作做了个收尾，来参加这次大赛，制作还是略显粗糙，有不当之处还希望各位老师批评指正。
        作为电子爱好者，一个好用的可调电源是必不可少的。我上一个电源还是十多年前用LM317和LM337做的简易版，0~±21V可调，最大电流受限于LM317和LM337只能到2A。电压显示为三位半数字表头，电流显示是一个2A的模拟表头。这个电源精度较低，功率也小，最主要是没有恒流功能，不过还算皮实耐用，服务了我十来年呢。所以就有了制作一款恒压恒流电源的计划，要想精度高功能多不能用模拟电路，还得是数控的。经过一段相当长时间的准备、学习、制作，这台恒压恒流数控电源算是基本完工了。
        身份照
       

参赛图

        老旧机器对比照
       

古董01

       

古董02

古董03

前脸

开机照

后面板

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靓照看完了介绍一下这台电源的功能及参数：
        主电源：
                                 电压：0~32.000V利用旋转编码器连续可调
                电压显示分辨率：1mV
                最小调节分辨率：1mV
                                电流：0~5.000A利用旋转编码器连续可调
                电流显示分辨率：1mA
                最小调节分辨率：1mA
                       
                电压电流设置关机记忆功能，下次开机重现关机前电压电流设置。
                四个预设快捷电压按键，可以通过菜单随时重设快捷电压。
                输出使能按键，开机默认输出使能关，按压使能键才有输出。
                散热器温度显示功能，利用DS18B20测量散热器温度，随时监控温度。
                温控自动风扇和手动风扇控制，自动手动两种控制可以通过菜单设定，利用PWM控制风扇转速。
                后面板预留串口，用来下载程序以及与上位机通讯（上位机通讯功能待完善）。

        副电源：
                 电压：3.3V、5.0V、6.0V、9.0V、10V、12V几个电压调节
                 电流：最大2A
                 没有电压电流显示，没有恒流，有限流功能。
                 最大限流指示，大于2A红灯亮。

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电路图
1.整流板电路

整流板电路

2.调整管电路

调整管板电路

3.控制板电路

控制板电路

4.副电源电路
红框中电路为控制板供电，绿框中电路为副电源电路，黄框内为副电源防短路功能电路，但最终未使用。

副电源及控制板供电

hujingdi

其实不想走 发表于 2022-12-30 16:17
为什么发不了帖子了，还需要审核？

谢谢你的作品参赛！

按照大赛要求，请你
补充：参赛作者必须提供一张：参赛作品的完整外观照片，并要求这张照片内必须有作者亲笔手工书写的ID以及该作品的名称和完成时间的真实合影（作者可直接书写在作品的外观上，也可写在纸上放在作品旁拍照）。

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元件选择：
        1. DA转换芯片用的MAX541，16位DA。

       
        2. AD用的LTC2400，24位AD。

       
        3.电压基准用的MAX6225

       
        4.负压转换芯片用的LT1054

       
        5.运放用的OPA2277，精密双运放。

       
        6.单片机
       
       
        7. 显示屏用的256*160液晶屏，主控芯片为ST75256。

       
        8.调整管为2SC5200

       

        9.电源变压器功率200W，三组输出，一组主输出0~32V，中间有14V、24V两个抽头；另外两个15V副输出，一组用于控制电路供电，一组用于副电源。

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制作过程：

1.电路板的制作
       
        之前自制电路板都是采用热转印的方法，受激光打印的效果以及热转印条件的影响，转印效果一直不理想，总会出现断线缺墨的情况。后来想出一种比较好的电路板制作方法，对于比较简单的电路这种方法制作出的电路板还是很不错的。方法如下：
        首先需要准备那种A4尺寸的不干胶打印纸，就是可以中间揭开一面有胶的纸。
        用LAYOUT6.0软件画好PCB       

       

        用打印机打印到不干胶A4纸上
       
       

        裁剪好打印纸

       

        把裁剪好的打印纸贴在PCB板上

       

        用雕刻刀把空白部分剔除掉

       
       

        雕刻完成效果如下

       
       
        放到三氯化铁溶液中开始蚀刻

       
       

        蚀刻完成

       

        去除不干胶纸并打孔，PCB制作完成！
       
       
       
        这种制作方法对于间距较大的元件可以胜任，小间距的布线就不行了（不过如果对自己的雕刻能力比较自信可以尝试更细的布线，对于我DIP封装的已经是极限了，哈哈！）

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上面是副电源PCB板，用相同的方法做出调整管以及键盘PCB等。





        控制板PCB自己做不好，只能求助JLC了。

       
       

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元件焊接

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安装
       
        安装过程照片拍的不全，主要是一些完成后的组装图。

       
       
       
       

       
       
       
       
       
       
       
       

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程序

数控电源.zip (13.45 KB, 下载次数: 139)

2022-12-30 19:54 上传

点击文件名下载附件

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测试
       
        先来看副电源：
       
       
       
       
       
       
       
        短路电流及指示
       

hujingdi

谢谢你的作品参赛！

按照大赛要求，请你
补充：参赛作者必须提供一张：参赛作品的完整外观照片，并要求这张照片内必须有作者亲笔手工书写的ID以及该作品的名称和完成时间的真实合拍照片（作者可直接书写在作品的外观上，也可写在纸上放在作品旁拍照）。

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        主电源
       
        电压
       
        设置0V
       

        100mV

       

        200mV

       

        300mV

       

        500mV

       

        1V

       

        3V

       

        5V
       
       

        7V

       

        10V

       

        15V

       

        20V

       

        32V

       

        12.345V

       

        电流

        5mA

       

        10mA

       

        100mA

       

        200mA

       

        1A

       

        3A

       

        由测试可以看出，电压设置精度还可以，电流误差就比较大了，不过够用就行。

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[url=【菜单功能演示】 https://www.bilibili.com/video/B ... cf21c927bf833cf7da1]菜单功能演示[/url]

[url=【数控电源正常使用演示】 https://www.bilibili.com/video/B ... cf21c927bf833cf7da1]使用演示[/url]

hujingdi

其实不想走 发表于 2022-12-30 20:12
版主，一楼里我已经补发了参赛说明图片，是不符合规格吗？

好的，看到了，谢谢辛苦！