
MOD494数控模块魔改TL494数控电源V1.2
简介
魔改TL494数控电源模块V1.2,直接在S-350-27型号电源上安装此模块即可实现该电源0.01V-35.00V/0.01A-13.00A数控可调,达到原生数控电源的使用体验
简介:魔改TL494数控电源模块V1.2,直接在S-350-27型号电源上安装此模块即可实现该电源0.01V-35.00V/0.01A-13.00A数控可调,达到原生数控电源的使用体验开源协议
:CERN Open Hardware License
描述
Modify TL494 Digital Controller(魔改TL494数控电源模块,以下简称MOD494模块),是基于STC MCU开发的一款高度集成化数控电源辅助控制类产品,直接在S-350-27型号电源上安装此模块即可实现该电源0.01V-35.00V/0.01A-13.00A数控可调,达到原生数控电源的使用体验。更为强大的是该模块也可以作为通用开关电源驱动。
主要设计特点是功能丰富,开放几乎所有设置项,您可以自由DIY属于自己的数控电源。
本次开源MOD494模块硬件版本V1.2(包含控制板V1.2C和驱动板V1.2D)是早期设计并量产版本,虽然存在一些不足之处,但考虑到新版本暂未完全调试成功,又已经立下Flag表明开源,因此先将此版本开源供大家把玩。需要注意的是,该产品仅开源硬件设计,软件使用采用免费在线注册形式。
首先声明MOD494模块驱动板硬件参考自通用TL494开关电源,软件为原创设计,包括UI设计、操作逻辑等,均与已经发布的P150C系列数控电子负载保持一致,自2023年发布销售以来,市面上出现部分仿制产品,但仅仅仿造了界面却没有实现内部任何功能,说明MOD494模块设计上处于DIY界的顶流,也是值得各位爱好者学习借鉴的。尽管随着日新月异各种先进设计的开关电源芯片层出不穷,相比较TL494芯片差不多可以说已经淘汰,但其架构设计十分成熟且市场上使用该芯片设计的开关电源保有量巨大,以MW等品牌生产的S350系列开关电源拥有350W额定输出功率,满足常见使用需求,且外形尺寸已经形成统一标准,我们可以很方便对其进行改装,因此该系列开关电源仍不失为电子爱好者改装首选。
接下来进入正题:
MOD494模块的设计理念即设计一套完整的数控电源控制回路,用以取代使用TL494作为控制芯片的开关电源自身的控制回路,通过MOD494模块控制原开关电源功率单元,实现数控功能。
因此在传统控制板的基础之上,我们设计了一套基于TL494芯片的驱动板,该驱动板集成输入反馈与PWM输出,用以接管原开关电源的控制回路。通过MOD494模块控制板产生参考电压给TL494驱动板,与反馈信号参与比较后输出控制功率单元的三极管或MOS管,形成一个完整的闭环反馈。
同样的,MOD494模块可以去除驱动板,仅保留控制板作为传统控制板,输出电压、电流两路参考信号用来控制其他开关电源芯片,相应的精简电路方法在原理图内用紫色文字已标明。
MOD494模块设计使用24位ADC芯片,实际采样精度高于19位,理论上可以实现0.001V~400V电压采样与0.001A~100A电流采样,使用16位RC-DAC,理论控制精度高于0.01V/0.01A,额定控制范围0-35V/0-15A,最大控制范围0-220V/0-100A,无控制死区(即可以从0起调和彻底关断输出,若去掉驱动板则可能无法从0起调)。
MOD494模块V1.2设计上的不足主要是TL494反馈环路设计不当,导致输出可能略有过冲或不足,亦或者产生自激现象,根据所销售产品的反馈结果来看,大约有2%几率遇到该现象,因此,您可能需要调整TL494反馈回路的元件参数来优化电路,这些问题我们将在后续V1.2C3版本上解决。
接下来就不一一介绍了,开始从手册复制(没错,又非常专业的提供了用户手册):
MOD494模块支持2种运行模式,其中电源模式即作为普通数控电源,与普通数控电源操作逻辑一致。电池串充电模式是专为电池组充电设计,主要区别是支持恒流-恒压-涓流充电。
接下来是设置项介绍,所有设置开放调整,便于您自由控制您的设备。
接下来是重要的校准流程,使用之前必须进行校准。
以上就是摘选的比较重要的内容了,另外故障排除等内容可以下载手册后查看。
然后上几张用户改装的图片(很久了没找到当时拍的图,先借来用一下,谢谢这几位)
最后说明一下复刻该产品唯一需要自己改动的地方是选用的液晶屏,原设计采用GC9305控制器220*176分辨率8Bit并口,由于该屏幕市面上暂无供应商,因此本次开源将兼容ILI9225G/ST7775R控制器220*176分辨率8Bit并口屏,需要自行修改焊盘为自己选购的屏幕,然后在烧录固件时请下载对应控制器版本的固件。其余元器件均选用某宝或立创商城现货,为什么不选用常见的显示屏呢,只能说开发者是为了利用这个屏而开发了整个产品,而不是为了开发该产品而去选择了这个屏。
关于驱动板的设计,当前发布的版本有几率存在自激现象,于是在我们最新版本采用外置运算放大器取代了TL494内置误差放大器,但由于时间关系,最新版本暂时停留在理论阶段,无法进行测试,也无法直接发布出来(说不定根本就不能用),因此如果您有需求可以参考大厂的设计自行设计驱动板,亦或者直接去掉驱动板,将其作为通用控制板,保留输出电压和电流两路参考电压信号,用于控制电源的原有TL494芯片。
该产品固件下载、手册下载、在线注册等功能统一发布至我们的网站:https://s.cnwans.com/mod494
本次开源采用硬件开源,软件免费在线注册形式。(本来计划收费的,刚好给电子负载开放了微信公众号注册渠道免费送2积分,因此也一并免费了,如需大量注册仍需要付费购买积分)
该开源项目长期维护,网站及在线注册功能长期有效,至少能保证您在看到本工程时仍有效。
为了更新管理更为便捷和统一,就不在此提供附件下载了,原理图与PCB以及BOM表直接在立创EDA在线编辑即可,固件的更新发布以及烧录等步骤依然以我们的网站发布信息为主,其中固件将于近期发布更新以适配ILI9225G/ST7775R控制器液晶屏。
因为自己用的所以原理图画的不太工整,能用就行。
顺带推荐我们开源的数控电子负载,也是同样风格设计,但该产品是完全免费注册的,如有需求可以访问此链接:https://oshwhub.com/youi/P150C-Pro-D-shu-kong-dian-zi-fu-zai
设计图
BOM
ID | Name | Designator | Footprint | Quantity |
---|---|---|---|---|
1 | 蜂鸣器 | BUZZER1 | B-12*7.5 | 1 |
2 | 1uf | C1,C2,C3,C4,C10,C13,C14,C16,C17,C18,C25,C26,C28 | 0603 | 13 |
3 | 0.1uf | C5,C6,C9,C23 | 0603 | 4 |
4 | `102 | C7 | 0603 | 1 |
5 | 10uf | C15 | 0603 | 1 |

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