简易数控电源30V 5A

一、模块简介

基于STM32和DCDC芯片设计的小功率简易数控可调电源

 

交流群：1179893737

 

二、应用场景

1. 实验调试供电使用
2. 其他负载调试使用

 

 

三、模块概述

• 模块DP3005-100-GPL
• 该模块以STM32作为主控芯片
• 此电源模块为开关电源，非线性电源
• 此模块为升降压拓扑电源，既能降压，又能升压，最大输出电压可以高于或低于输入电压
• 输入接口为TYPE-C接口（支持PD2.0/3.0快充协议，最高握手电压为20V，可支持45W或65W的PD电源适配器）
• XT30输入接口，可以满足更大的输入电流
• 输出接口为4mm香蕉头接线端子，方便插接常见的输出线材
• 此模块具有恒压和恒流功能
• 此芯片具备较优秀的负载阶跃响应能力，纹波低

 

四、模块参数

1. 最小输入电压：12V
2. 最大输入电压：25V
3. 外置MOS管，非同步+同步整流架构
4. 电压可调范围：1-30V
5. 电流可调范围：0-5A
6. 带1个编码器
7. 1.47寸LCD屏幕（分辨率320*172）
8. 外壳使用76*35*100铝合金型材外壳，非定制品，可直接在某宝购买

 

五、使用说明

1. 使用带有PD2.0/3.0快充协议的充电器用USB数据线接入模块左边的TYPE-C端子，输出接线端子可以接入电子负载或其他负载
2. 首次上电之后应使用万用表测试输出电压是否达到设置值，如果没有达到设置值，请勿接入负载
3. XT30输入正负极不能接反，接反可能会损坏模块
4. 模块会动态限制输出电流来限制最大输出功率，最大输出功率为100W
5. 编码器可以选择3组参数设置（电压设置、电流设置、开关状态），编码器中键用于确认

 

六、注意事项及备注

1. 注意事项：长时间工作建议在3A内的电流使用（需要注意温升情况）
2. 使用电源板和控制板分离的设计，未使用连接器，使用焊接的方式进行连接，同时内部空间利用率也更高
3. 模块没有防电流倒灌功能，不推荐使用此模块给电池进行充电，给电池充电可能会导致模块损坏
4. 请勿频繁短路输出接口，模块虽然有恒流功能来限制和保护，但依然可能导致模块损坏
5. 提供前面板和后面板文件，前面板可以使用立创EDA专业板打开，后面板为Gerber文件
6. 请勿私自变更此模块中所使用的物料，因私自变更物料导致的模块不工作或无法正常运行的，一律不提供技术支持
7. 此项目仅供DIY和学习使用，禁止用于任何形式的商业用途，或以商业用途的其他形式开发
8. 为避免后续的问题，此项目程序文件不提供，仅提供hex固件
9. 未经作者授权，禁止转载

 

七、版本更新

• 软件V1.0，首次发行

 

内部结构，共2块PCB，分别为电源板和控制板

为降低编码器部分的高度，编码器没有选择焊接在PCB上，使用螺母固定在面板上，然后焊接1根5PIN的线材来与控制板进行连接

 

正面，控制板既充当了前面板，又作为控制板，可以节省1片面板的打样成本，但为了更好的外观，应当使用与铝合金外壳颜色相近的PCB，或者在前面再增加1片亚克力面板。2个输入的接线端子放置在了左边，这个设计是来自一位大佬的创意，使用的时候不会有明显结构干涉

 

后面，使用PCB作为后面板，预留2个输入接口的位置，未预留风扇位置，也没有预留通风口

 

另一个角度的成品展示

 

这款功率电感的标称温升电流虽然挺高的，但实际使用的时候远比标称值要高，在满功率运行的时候，温升差不多达到了90°C，需使用导热硅脂垫填充缝隙向铝合金外壳进行导热，可以减少10-20°C，使用同感值的粉末合金电感，缝隙填充会更好一些，温度应该会更低一点

 

编码器的A、B线没有预留上拉电阻，导致使用定时器正交编码器模式的时候有问题，虽然使用了内部上拉，但工作并不正常，需要手工飞线加上外部上拉电阻

+3.3V属于错误的网络，应当是GND，左右旋转用1个GND，中键用1个GND

程序下载接口同之前一样，SWDIO和SWCLK线序有问题，需要对调SWDIO和SWCLK线序才能正常下载程序

 

有多位复刻的反馈输出电压不正常，同时存在有输出无法关断的问题

需要将D3 D4换成1N5819

 

不管是纹波还是动态负载阶跃响应都是相当不错的，均为0.3%左右

 

boost电路和buck电路开关频率均在200KHz左右，但boost电路会略高一点，buck电路需注意主开关管栅极驱动信号的振铃情况，如果有较大振铃需要给栅极驱动线串接电阻，用于降低信号上升沿速度，以减小振铃，过大的振铃会损坏MOS管

 

60%负载温度情况如上图所示，功率部分的温度较非功率部分有了明显提升，温度最高的区域是PD协议芯片区域，实际上温度最高的是电阻不是芯片

boost电感温度较高，需进行一定的散热处理，PCB背面，功率部分都有放置厚导热硅脂垫，将PCB的热量传导至铝合金外壳

 

打样了1款面板，相对于使用PCB当面板，整体的质感有了较大的提升

关闭输出状态下，电压和电流都存在有不为0的问题，不过此问题影响不大

 

最高可输出30V，空载输出界面

 

带负载运行，输出30V 2A，60W负载