高效率数字电源设计简述: 该高效率数字电源方案由2KW PFC控制器和DC/DC两部分组成。2KW PFC控制器通过使用数字信号处理的方法实现交错式的PFC控制,输出DC 405V/5A。DC/DC部分再将PFC控制器输出的DC 405V/5A转换为单路DC 24V/10A输出。 该高效率数字电源主要特点: 电路采用瑞萨高性能32-bit MCU RX62T(100MHz主频,165DMIPS)实现软件PFC及系统控制,无需专用PFC芯片,灵活补偿功率因数(>0.99),节省成本。 MCU内部集成高频率PWM,ADC,放大器,比价器,方便实现高精度控制,高速反馈,及保护功能 采用瑞萨超级导通压降的IGBT寄低导通内阻Power MOSFET,提高系统效率:PFC效率:>96.1%(@2KW),DC/DC效率(DC405到DC24V@10A):~95% 数字电源系统设计框图: DC/DC电路设计实物展示: PFC控制器实物截图: 附件内容截图:
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日常我们生活中看到的高精度数字电源要么价格很贵,要么是LED显示。于是想到了自己做一个直流电源模块的想法。该电源模块使用了5寸液晶屏显示常用参数,可以在一个屏幕上显示常规关注的各项参数。LCD液晶屏使用电阻触摸屏,方便用户在使用的时候,符合平常的操作习惯。 该模块能够在常规条件下替代高精度数字电源。输入部分使用一个30V的电源输入即可。在模块的屏幕上,可以观察输入电压,输出电压和电流。整体成本比商业高精度电源的成本低很多很多,很适合电子爱好者业余条件下、低成本条件下替代高精度电源,市场有很大空间。 LCD高精度电源硬件设计框图: 实现的过程其实很简单: 1.上电,系统通电 2.设置电压电流,DA通过设置的值,输出合适的DA值。 3.根据设置的值,电源芯片输出合适的电压 4.系统随时采集输出的电压和电流,根据采集到的情况,进行实时调节 实物展示: 设计总结: 精度计算: 通过视频可以看出,设置输出5000mV,实际输出5025mV,误差为(5025-5000)/5000=0.5% 设置输出24000mV,实际输出24078mV,误差为(24078-24000)/24000=0.325% 电压总体输出误差较小 设置电流22mA,实际输出22.267mA,误差为(22.267-22)/22=1.2% 整体大多数使用的是1%精度的电阻,部分为5%,输出效果能够有这样,个人觉得很不错了。 DIY体会: 因为第一次搞电源这个行业,总体没啥经验,所以diy过程中碰到不少的问题。第一个问题,在处理反馈的时候,没有加比例电阻,因此调节范围很窄。 然后,因为没考虑到ADC的输入阻抗,因此,采集电流总有偏差。经过艰苦的排查问题,总算把这些都给解决掉了。当前只实现了电压设置,电流设置,电流限流,输入电压显示等功能。后期还准备利用TFT的优势,增加电压,电流的实时记录功能,后期可以通过用户选择,查询某段时间的输出电压和电流曲线。 说明:该项目设计来源于立创社区,设计资料仅供学习参考。
2021-09-20 16:37:34 20.32MB 电源模块 数字电源 电路方案
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