#第五届立创电子设计大赛#30A 240W 数控升降压可调电源

3个月前

简介:基于通用PWM控制器的耦合电感SEPIC数控升降压DC-DC变换器

开源协议: GPL 3.0

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描述

EEI TECHNOLOGY RT300Series MK.IV-DIG

EEI TECHNOLOGY RT300-MK.IV 项目 耦合电感SEPIC数控升降压直流可调电源模块 具有恒压,恒流功能,自定义过压(OVP),过流(OCP),过功率(OPP)保护, 软件自校准算法使输出电压电流与设定值小于0.01, 程序内未使用任何阻塞延时,再加上使用了Σ-Δ型ADC,快速刷新的同时,数据也基本上不会抖动。

  • 数据存储功能:内置11组数据存储空间,每组可以存储设定电压,电流(预留一组用来存储掉电前设定的数据),在设置界面可以选择开机记忆的数组(USER或者M0-M9),USER即掉电前保存的数据。 步进设置:通过“>”这两个按键可以切换X1 X0.1 X0.01步进,转动编码器来调节。
  • 输入范围:11-30V
  • 输出范围:0-30V,0.01步进 0-10A0.01步进(输出20V以上自动限额8A)
  • 输出功率(最大值)240W,全输入范围 最大输入电流应力: 28A
  • 变换器效率: 升压:85-90% 降压 82-85%
  • 设定-采集误差: ±0.005 电压采集误差:±0.02(最大值) 电流采集误差:±0.02(最大值)
  • 输出纹波:视输出电压电流而定(12V输入,输出30V 5A时,测得纹波约为70mvpp)
  • 项目初出现了输出二极管过冲,以及上电开启输出,出现了超调量过大而引发的输出电压过冲的问题 以及电流环的一些问题,目前均已解决。另外因耦合电容使用了MLCC,在PWM不连续的时候(比如短路触发恒流),会产生一点啸叫
  • 耦合电感SEPIC的电感使用松散耦合方法绕制(磁环一边绕一组),千万不可紧密耦合,否则耦合回路会出现较大的纹波电流,电感会严重发热, 误差放大器和电流取样放大器不能使用低摆率的,不然超调量会过大,突然短路触发恒流时有可能烧毁开关管
  • 注意一点(非常重要):输入和输出电容必须用高品质的(1000uF ESR < 0.04Ω),否则在重载的时候可能会因为内阻太大导致电容严重发热而发生爆炸(亲身体验过)
  • 物料清单:(只是其中一部分,完整物料清单请下载附件查看)

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PCB预览图

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PCB背面预览图

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输入12V 输出30V 5A 时测得的纹波

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电源模块实物

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电源模块+PCB面板

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主界面

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230W压力测试中

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数据存储

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过压,过流,过功率保护设置界面

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RT300-MK.IV PACK#2 PCB面板

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  • 屏幕使用的是绘晶的1.7寸12864正显LCD屏,主控是UC1701X,也可以使用金逸晨的1.7寸黑白负显(程序兼容ST7565 ST7567主控的LCD显示屏),不过不建议换屏,有些来路不明的屏可能装上去就旋转了90度,也有可能镜像。
  • 程序刷入方法:使用STLINK量产工具刷入,先烧录"RT300-MK.IV_DEBUG.bin",再根据说明调整好系统设置,保护设置,调整完以后再刷入“RT300-MK.IV_LCD.bin” bin文件和使用说明书放在了附件里,请自行下载。

功能演示

演示视频地址 https://www.bilibili.com/video/BV1v54y1C7Vm/

文档

RT300-MK.IV-MAIN_1.SchDoc

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RT300-MK.IV_PCB

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BOM

ID Designator Footprint Quantity
1 VIN+,VIN-,VOUT+,VOUT- PCB-7 M4 4
2 L1 CS130125_COL 1
3 PC1,PC3,PC4,PC6,PC7,PC8,PC9 RB3 7
4 RS1,RS2 2512 2
5 F1 FUSE_40A 1
6 C1,C2,C3,C12,C13,C14,C89,C90 1206 8
7 Q1,Q2 TO220H 2
8 R1,R2,R75,R61 0805 4
9 C4,C5,C17 0805 3
10 R3,R4,R10 0805 3
11 U1 SO-8-TC4420 1
12 PC5,PC12,PC13,PC14,C59,C61 RB2 6
13 C7,C11 1206 2
14 R5,R6 1206 2
15 PD1 TO220H 1
16 C8,C9,C10 1210 3
17 L2 1040 1
18 C6,C15,C20,C21,C22,C30,C31,C34,C35,C36,C60,C64,C65,C73,C74,C86,C87,C88,C91,C98,C99,C105,C170,C171,C108,C115 0805 26
19 U2 SO16 1
20 D1,D2,D3,D4,D6,D5 D1206-RD 6
21 R9,R25,R27,R52,R57,R56,R89,R90 0805 8
22 Q3 SOT-23 1
23 R11,R20,R29,R59,R76,R91,R92,R93,R94 0805 9
24 R12 0805 1
25 R13,R16,R17,R60,R97,R98,R99,R100,R103,R105,R111 0805 11
26 R14 1206 1
27 C16,C19,C23 0805 3
28 C18,EC1,EC2,C29,C66,C85,C92,C93,C100,C110,C112,C113 0805 12
29 R15,R18,R34,R85,R86,R87,R88 0805 7
30 R19,R28,R104,R106 0805 4
31 C24 0805 1
32 RS3,RS4 2512 2
33 C27,C28,C32,C67,C76,C75,C81,C82,C83,C84,C101,C102,C103,C104,C107,C109,C111 0805 17
34 R21,R23,R24,R101 0805 4
35 R22,R102 0805 2
36 U5 TO263-5 1
37 PC10 RB3 1
38 PC11,C62 0805 2
39 L3 0650 1
40 PD2 SMA 1
41 PWRLED,LOCKED,SYS 0805LED 3
42 R47 0805 1
43 R55,R109,R110,R114 0603 4
44 U8 SO-8 1
45 U10 SOT223 1
46 L4 INDP5652X20N 1
47 D14 SMA 1
48 C63 RB2 1
49 U13 SOT-89 1
50 R70 1206 1
51 C39,C40 1206 2
52 Y1 CRY_3225 1
53 C78,C79 0805 2
54 R77 0603 1
55 C80 0603 1
56 BOOT SIP3 1
57 SWD SIP4 1
58 U7 LQFP48 1
59 Q7,Q8 SOT-23 2
60 R80,R112 0603 2
61 R81,R82,R83,R84 0805 4
62 RP2 RESPACK_4X0603 1
63 U11 TSSO3X5-G10 1
64 U14 SO-8 1
65 U16 SOT223 1
66 KEYS&ENCODER WZH1.5MM-10P 1
67 DISPLAYSPI/4WIRE8080 WZH1.5MM-10P 1
68 R113 0805 1
69 U15 SOT23-5 1
70 FAN SIP-2 1
71 R117 1206 1
72 D10 SOT-23 - DUPLICATE 1
73 C120 0805 1
74 R116,R115 0603 2
75 U3 SO-8 1
76 U4 SO-8 1
77 U9,U12 SO-8 2

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全部评论 11

scarrr0725

拿了獎別忘記在群裡發個大紅包啊

2020-09-18 11:35:15
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LCDS

记得上传相关视频至大赛官网哟!

2020-09-16 16:41:59
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XACT

@valk  另外你输入电压是多少,满载时有没有跳到CC,电压调低一些是否会出现这种情况

2020-09-16 13:44:43
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XACT

@valk  你用的是我的板子还是自己画的

2020-09-16 13:36:11
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valk

带负载能力好像有点问题,空载30V,满载降了1.多V,降了有点多

2020-09-16 13:09:41
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XACT

@sdmcu51  源码暂时不公布

2020-08-31 10:11:27
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sdmcu51

我感觉这作品,拿名次没问题。预祝拿到第一名。楼主有意公布原代码吗?

2020-08-28 21:39:06
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XACT

固件可能会有一些改动,请留意更新。

2020-08-21 02:20:29
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LCDS

温馨提示:记得在PCB上印制大赛logo,并拍照上传哟~

2020-08-14 15:35:58
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LCDS

距提交截止仅剩58天,立即完善项目有机会赢3万元现金大奖、知名创投机构投资意向、名企名校资深评委指导、优秀项目全方位包装宣传机会;更多大赛详情见:https://diy.szlcsc.com/posts/34f1707c52034835810b0b5719b583bb

2020-07-24 13:35:18
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LCDS

这个工程很棒啊,要是能有一个介绍视频或者演示视频就更好了!

2020-07-21 12:12:06
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