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[充电器] 让我们一起定义一款百元左右的高性价比实验电源

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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 11:46
  • 签到天数: 241 天

    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2016-2-10 15:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    本帖最后由 Lucky_pei 于 2016-2-10 17:24 编辑

    第一次发帖,好像发在充电器这一版块更合适~

    作为一名电子爱好者,拥有一款高品质、随心所欲、百操不坏的电源是我儿时的梦想。
    曾经尝试过工频变压器+整流滤波的+LM317之类的的稳压电源。在恒压供电的应用中,这种供电方式除了发热大、体积重量大,电源性能还是可以接受的,至少很少听说纹波噪声之类的问题。
    总之,这类电源是上个世纪,80~90年代的电源经典之作。直到今天,很多实验电源还是采用类似的架构,只是增加了很多附加功能。增加数字控制、温度漂移更小、电压、电流显示精度更高、响应更快、纹波噪声更小……
    典型电路:
    1.jpg


    另一种架构的电源,开关电源。这也是我们生活中见到最多的电源。比如手机充电器、电脑适配器……,几乎每天都要用到。
    典型开关电源电路和实物照片:
    2.jpg

    开关电源的优点:体积、重量小,效率高……
    缺点:纹波噪声、EMI、动态响应慢……


    作为一款实验电源,一定要具备精确的限流能力。纯粹的用开关电源的恒流做实验电源,经常板子都烧坏了,电源还没有保护,所以必须具备一个快速响应的输出端。输出端利用线性稳压的快速响应速度,保护被测电路是很有必要的。
    同时为了便携,体积小巧,电源的输入前端用开关电源也是最合适的。这个理念很多人提过,但鲜见有人去实现。这里面的技术难度和成本控制都是不容易实现的。从2014年国庆节决定做这个到今天,已经过去一年半时间。在2016年的春节,我送给自己的新年礼物就是第一版稳定、可靠的、成功的这款电源。

    目标:
    结合线性电源和开关电源的优势,提供一种综合性能最佳的电源:
    1、 转换效率要高,发热小
    2、 体积重量小,便于携带
    3、 纹波噪声小,防止形成干扰
    4、 动态响应快,满足供电要求
    5、 电压、电流显示分辨率高
    6、 带库伦计、功率计功能
    7、 能联网,可以远程查看、控制
    8、 供电形式多样化,交流、直流供电均可

    最关键的一点,价格必须得便宜~  大概百元左右(最好是两位数以内),功率60W输出,不需要风扇散热。

    第一版原型机测试照片(有点简陋哈,但性能可以媲美千元左右的电源)
    3.jpg

    上几张测试过程中的照片
    4.jpg 5.jpg

    6.jpg

    附上第一版电源的指标:
    输入电压范围:8~20V,为了得到12V输出,建议输入电压15~20V
    输出电压范围:0~12V  任意可调,调节分辨率100mV
    输出电流范围:0~5A   任意可调,调节分辨率1mA
    最大输出功率:60W
    纹波电压:Vrms2mV@恒压输出;Vrms5mV@恒流输出
    最大转换效率:92.3%
    整机损耗:5W,底座采用铝壳散热,自然冷却,无风扇设计(个人非常讨厌风扇的噪音)。
    系统架构:BUCK + 线性稳压(开关电源实现初调,线性稳压实现精确恒压恒流)

    接下来第二版增加的功能:
    支持WIFI联网,手机APP控制等
    支持电池充电的库伦计功能
    输入电压范围更宽
    ???

    输入源可以是笔记本电脑适配器、其他DC直流电源等~
    支持输出串联、并联得到其他想要的电压电流。
    第一版原型机大小(和华为荣耀4X手机对比):
    7.jpg

    第二版改版在即,请大家多提宝贵意见。期待得到您的关注!
    让我们一起定义一款百元左右的高性价比电源。
    百元左右的价格,千元电源的性能,也许你会爱不释手~

    评分

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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 11:46
  • 签到天数: 241 天

    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2016-2-10 15:10 | 显示全部楼层
    我去怎么多了张图~  沙发自己坐了
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  • TA的每日心情
    开心
    2022-8-10 09:47
  • 签到天数: 617 天

    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2016-2-10 15:56 | 显示全部楼层
    非常感兴趣,期待你的第二版!
    来自苹果客户端来自苹果客户端
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    该用户从未签到

    发表于 2016-2-10 16:30 来自手机 | 显示全部楼层
    本帖最后由 23829390 于 2016-2-10 16:31 编辑

    看着不错!没店铺网址?出板不?
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  • TA的每日心情
    开心
    2018-10-3 07:01
  • 签到天数: 48 天

    [LV.5]常住居民I

    发表于 2016-2-10 16:59 | 显示全部楼层
    前级开关电源,后级线性稳压,早几年就有人卖板子了,基于mega8的
    来自苹果客户端来自苹果客户端
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-8-29 04:35
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2016-2-10 17:02 | 显示全部楼层
    好呀,等你的成品出来打个招呼
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2019-6-3 08:56
  • 签到天数: 37 天

    [LV.5]常住居民I

    发表于 2016-2-10 17:07 | 显示全部楼层
    我还是喜欢编码器
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    该用户从未签到

    发表于 2016-2-10 17:21 | 显示全部楼层
    这帖子让我想起了我的DP50W,有一路电压电流测试会偶尔失灵,不知道怎么修呢。
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 11:46
  • 签到天数: 241 天

    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2016-2-10 17:43 | 显示全部楼层
    淡然的心 发表于 2016-2-10 15:56
    非常感兴趣,期待你的第二版!

    谢谢关注,第二版预计3月下旬完成小批量。发布的第一时间通知您!对于第一批的用户会给予最优惠的价格。
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 11:46
  • 签到天数: 241 天

    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2016-2-10 17:48 | 显示全部楼层
    23829390 发表于 2016-2-10 16:30
    看着不错!没店铺网址?出板不?

    网店还没弄好,有出板计划,预计三月下旬。

    这个第一版其实是我做出来成功的第一版,还有前两个版本失败掉了。

    断断续续搞了一年多,后面都想放弃算了。但是想想,这是我儿时的一个梦想,我得自己实现它。最终您看到了这个样机。
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 11:46
  • 签到天数: 241 天

    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2016-2-10 17:53 | 显示全部楼层
    donkey 发表于 2016-2-10 16:59
    前级开关电源,后级线性稳压,早几年就有人卖板子了,基于mega8的

    前辈,有相关链接或者资料?贴出来大家学习学习哈
    我相信我的设计还是会有很大的不同。第二版出来后,我会设计一款既可以当电源用,又可以当负载用的二合一版本。而且纹波、噪声、分辨率都很好。

    以后我们的电源将不仅仅是一台电源。

    不知道前辈有没有见过这样的东西?
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 11:46
  • 签到天数: 241 天

    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2016-2-10 17:54 | 显示全部楼层
    szywang 发表于 2016-2-10 17:02
    好呀,等你的成品出来打个招呼

    好,一定通知你。而且第一批用户,前10台给予最优惠价格。目前看,你在其中。
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 11:46
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    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2016-2-10 17:57 | 显示全部楼层
    本帖最后由 Lucky_pei 于 2016-2-10 18:03 编辑
    6354 发表于 2016-2-10 17:07
    我还是喜欢编码器

    编码器逼格是高一点,但考虑到这款电源体积比较小,编码器市面上的个头都不小,装上去不是很协调。后面,放弃了~

    或者有体积、尺寸很小的编码器推荐?

    面板按键操作,设计时参考了“Tektronix 泰克直流电源PWS2326-SC 32V 6A ”

    平时工作中PWS2326-SC用得很多,没有编码器也用得非常顺手。

    8.jpg

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  • TA的每日心情
    开心
    2023-8-29 04:35
  • 签到天数: 3332 天

    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2016-2-10 18:48 | 显示全部楼层
    Lucky_pei 发表于 2016-2-10 17:54
    好,一定通知你。而且第一批用户,前10台给予最优惠价格。目前看,你在其中。
    ...

    好,一定买一个
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2023-2-7 21:50
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2016-2-10 19:38 | 显示全部楼层
    期待成功量产
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  • TA的每日心情
    开心
    2022-8-10 09:47
  • 签到天数: 617 天

    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2016-2-10 19:50 | 显示全部楼层
    Lucky_pei 发表于 2016-2-10 17:43
    谢谢关注,第二版预计3月下旬完成小批量。发布的第一时间通知您!对于第一批的用户会给予最优惠的价格。
    ...

    好的,等你的好消息!
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  • TA的每日心情
    开心
    2019-11-24 20:19
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2016-2-10 20:11 | 显示全部楼层
    希望第二版的电压能上30V,一定更多人有兴趣
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-2-16 11:05
  • 签到天数: 2465 天

    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2016-2-10 20:23 | 显示全部楼层
    电压有没有高点的
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 11:46
  • 签到天数: 241 天

    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2016-2-10 20:39 | 显示全部楼层
    怒独僧 发表于 2016-2-10 17:21
    这帖子让我想起了我的DP50W,有一路电压电流测试会偶尔失灵,不知道怎么修呢。 ...

    DP50W貌似是一款蛮成功的电源?
    搜了下论坛里面好多关于这个的讨论,这个链接里有故障排查  
    stm32.sinaapp.com/dp50w.html


    感觉DP50W的外观设计较花俏,功能整得有点多。我还是比较想回归一款比较简单、稳定、可靠的电源本质,同时价格亲民。


    DP50_拆解_.jpg

    从别人的拆解的图片看,仅仅是BUCK架构的,可能纹波噪声以及恒压转恒流的动态响应速度偏慢,作为一款实验电源貌似性能还不够(手上有这款电源的坛友可以测测波形看)。


    当然作为一台充电器,我觉得是完全可以的,看得出来也是一款用心之作。

















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  • TA的每日心情
    开心
    2024-2-2 11:46
  • 签到天数: 241 天

    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2016-2-10 20:45 | 显示全部楼层
    信自己 发表于 2016-2-10 20:11
    希望第二版的电压能上30V,一定更多人有兴趣

    其实LZ也很想把电压做得更高一些,但是受限成本及散热功耗的限制,输出电压越高,电流就越小。而LZ更偏向电流更大一些,所以电压就低下来了。

    我想后面在功率不变的情况下把电压做到15V,电流4A。如果需要30V的电压可以两台串联,你看这样可行不?
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