【開(kāi)源】數(shù)控電源包括功率板和MCU板全套資料（原理圖、PCB源文件、源碼、BOM等）

說(shuō)明：此套數(shù)控電源開(kāi)源套件僅作為供網(wǎng)友自學(xué)的資料，請(qǐng)勿做其他商業(yè)用途，電源網(wǎng)及樂(lè)云老師擁有版權(quán)及最終解釋權(quán)！

設(shè)計(jì)原理：

 數(shù)控電源其實(shí)就是將傳統(tǒng)模擬可調(diào)恒壓恒流線性電源的恒壓環(huán)路和恒流環(huán)路通過(guò)單片機(jī)+運(yùn)放來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先電源在開(kāi)機(jī)的時(shí)候是處于待機(jī)狀態(tài)的，電源無(wú)輸出，按一下輸出按鈕，單片機(jī)會(huì)把預(yù)置好的一個(gè)值輸出給運(yùn)放處理后送給電源調(diào)整管讓電源有輸出，同時(shí)輸出部分的穩(wěn)壓環(huán)路和恒流環(huán)路會(huì)采集數(shù)據(jù)送到單片機(jī)中進(jìn)行負(fù)反饋處理，然后去控制調(diào)整管的開(kāi)關(guān)，從而達(dá)到穩(wěn)壓和恒流的功能。

電源功率板電路PCB實(shí)物截圖：

電源MCU控制板電路PCB截圖：

項(xiàng)目前后規(guī)劃：

1.用LM317之類(lèi)的可調(diào)穩(wěn)壓芯片來(lái)做，但是有個(gè)難題來(lái)了，LM317 LT1085這類(lèi)芯片對(duì)ADJ腳的電壓會(huì)有要求，要求運(yùn)放必須能輸出-3V~20多伏的電壓，這對(duì)于常規(guī)的運(yùn)放是個(gè)難題，一般的運(yùn)放供電都是正負(fù)18V左右，如果供電用成20多伏輸出電壓會(huì)不線性，對(duì)穩(wěn)壓會(huì)有影響。另外輸出電流也會(huì)受到芯片內(nèi)部功率管影響，特別是芯片過(guò)熱的時(shí)候輸出電壓，電流會(huì)被內(nèi)部的負(fù)反饋電路控制，不受外圍MCU控制，就達(dá)不到連續(xù)使用的效果。

2.用LM2576ADJ之類(lèi)的降壓型芯片來(lái)做，這類(lèi)芯片也有他自身的問(wèn)題，反饋FB腳的零界點(diǎn)是一個(gè)固定電壓，比如：LM2576ADJ 內(nèi)部FB電壓為1.23V，外圍的反饋電路和輸出取樣電路都必須要圍繞這個(gè)1.23V去設(shè)計(jì)，也顯得不是很靈活，輸出電流也比較固定，另外就是紋波電流相對(duì)較大。

3.傳統(tǒng)線性電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，相對(duì)于以上兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)電路比較復(fù)雜，但是設(shè)計(jì)靈活，可以按照自己的思路進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)，缺點(diǎn)就是對(duì)模擬電路的基本功，要求較高，程序的算法要求較高。

4.前級(jí)開(kāi)關(guān)電源+后級(jí)數(shù)控電源調(diào)節(jié)，這樣設(shè)計(jì)周期比較長(zhǎng)，屬于一個(gè)比較全面的項(xiàng)目了，涉及的技術(shù)范圍較廣，有開(kāi)關(guān)電源，有單片機(jī)，有模擬電路，有數(shù)字電路等等，另外紋波控制也是一個(gè)最麻煩的問(wèn)題，對(duì)于初學(xué)入門(mén)者來(lái)說(shuō)基本只能停留在想的狀態(tài)下。

最后權(quán)衡所有因素選擇第三種方式。

附件內(nèi)容截圖：

調(diào)試步驟：

1.調(diào)試面板的各路電源，保證電源能夠正常工作。

2.單片機(jī)程序下載接口測(cè)試，保證程序能正常下載到單片機(jī)中。

3.液晶顯示器調(diào)試，這個(gè)步驟也是必不可少的步驟，后續(xù)的很多數(shù)據(jù)是要在這個(gè)顯示屏上進(jìn)行顯示，方便我們對(duì)電源的電壓電流進(jìn)行設(shè)置。

4.單片機(jī)輸出PWM波形。

5.功率板調(diào)試，功率板上相關(guān)元件進(jìn)行焊接，連接上MCU板進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。

調(diào)試說(shuō)明：

在調(diào)試的時(shí)候最好不要用電子負(fù)載，電子負(fù)載內(nèi)部是用多個(gè)大功率MOS管和小阻值大功率電阻在配以PWM來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于電阻負(fù)載內(nèi)部的PWM波形會(huì)對(duì)電源有影響，會(huì)誤以為是電源的紋波太大。就這個(gè)問(wèn)題也是調(diào)試了2天才發(fā)現(xiàn)，最好是配一個(gè)大功率的可調(diào)電位器(500W)最好。當(dāng)然要注意散熱，很容易燙到皮膚和工作臺(tái)，做好散熱處理。

2路10位PWM波形已經(jīng)調(diào)試出來(lái)，數(shù)控電源里最關(guān)鍵也最核心的一個(gè)模塊。

單片機(jī)內(nèi)部自帶硬件10位PWM的比較少，這是用的STC最新款I(lǐng)C（STC15W4K系列芯片），官方實(shí)例資料比較少，匯編代碼居多，花了點(diǎn)時(shí)間把匯編翻譯成C。寄存器的操作比較多，當(dāng)然很多寄存器也用不上，但還不得不去看那些乏味寄存器。我也嘗試過(guò)用低端的單片機(jī)用16位定時(shí)器去模擬PWM波形，但是有幾個(gè)問(wèn)題是沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的。1.最小占空比是沒(méi)有辦法到1的，也就是說(shuō)到時(shí)候做出來(lái)的電源不能從0V起調(diào)，最小只能是從0.3V左右開(kāi)始起調(diào)，這和我們最初的設(shè)計(jì)宗旨是相背離的，如果通過(guò)外加1級(jí)運(yùn)放去把這個(gè)0.3V下調(diào)到0V也是可以的，但是很麻煩稍微不注意做出來(lái)調(diào)壓不線性，精度會(huì)受影響；2.用定時(shí)器模擬10位PWM做出來(lái)的頻率不高，頻率太低會(huì)導(dǎo)致輸出紋波較大。