【你问我答】响应春哥号召《全民DIY ACDC实验电源》

xuyiyi

【你问我答】响应春哥号召《全民DIY ACDC实验电源》 [复制链接]

春哥言：
“在过去的方案中，我提出用的MCU是最普通的MSP430低端型号，很多EEWorld的网友拥有MSP430 LanuchPad开发板，用的就是该开发板支持的型号，样片可以申请，就是买，两块多到三块多一片。
搞DIY活动，切记贪大求全玩高新，否则结局不难预料，即使是简单实用的方案也未必能成功，这个需要有空闲的热心带头人。玩电源，不是俺的擅长，ACDC过去从未做过，也未去学习相关知识，所以蚂蚁太忙，俺也就孤掌难鸣了。那个活动中，俺负责设计数控系统，这个对俺是小菜。”

春哥提到的过去方案，原贴在：
《全民DIY ACDC实验电源》
https://bbs.eeworld.com.cn/viewthread.php?tid=308436

基本规格摘录如下：
双组0－18V（不一定从绝对0起调，但涵盖所有低压逻辑电压）独立可调，可自由定义参考地从而可以实现简单的串并联输出，带有独立可调门限的限流保护，额定输出功率150－200W，输出纹波不大于50mV。这是最常用的实验电源规格。
电路结构：
ACDC开关电源的模拟部份由TI的PWM控制器、MOS管驱动器、运算放大器、数字接口等构成，采用两路独立主输出和一路辅助输出，主输出为隔离型浮地设计，辅助输出供内部数字电路部份使用。
数字部份采用双MCU设计，一片MCU负责控制电源并采集电压、电流数据，另一片实现人机界面以及高级控制功能等，二者各自独立，靠协议交互，其通讯接口亦可连接PC，支持PC虚拟面板及实时程控。
电源及电源控制部份（A板）可以独立工作，这部份是本DIY设计的基础部份，对外仅为一个数据通讯接口，通过协议指令进行控制。这部份的MCU初步打算采用LanuchPad支持的MSP430G2333，这样，参与本次LanuchPad团购的网友有兴趣的话都可以参加了。
本方案的人机界面部份（B板）将提供一个标准设计，操作如有可能将采用单键飞梭加键盘的方式，考虑到众人参与有一定的量，在此顺便征集单键飞梭成品的供应商，如果无法得到单键飞梭成品的可靠供应则换用光电旋钮，同样征集相关供应商。显示部份如有可能将采用反白蓝底大尺寸段式LCD或LED数码管，同样取决于供应商，在此发动网友提供相关供货信息。
在B板的标准设计中，人机界面部份的MCU仍使用LanuchPad支持的MSP430，因A板的接口及协议的统一，人机界面部份可以根据自己的需要由网友自行灵活设计，比如采用Cotex系列配合TFT触摸屏等，这样可以脱离PC实现高级功能，广大对ARM Cotex系列MCU感兴趣的网友也可以参与本DIY数控电源的活动了。

揭秘本程控电源可实现的高级功能：
充电器，只要充电电压不超过36V的任何蓄电池都可以支持、电源冲击实验仪、可控电压变化斜率电源、老化电源、时间序列电源等等，当然，这些要网友的二次开发，基于电脑或者基于MCU都可以，有兴趣的话，还可以玩玩无线遥控电源，这些都可以基于本方案的A板实现。
为方便更多的网友参与，本方案的所有设计和代码将公开，设计完成后将提供包括高频变压器、机壳、旋钮、按键等在内的所有器件，同时建议站方零利润提供给所有愿意参加DIY的网友们。

规格前面已经提到了，初步定为双组独立0－18V、5A输出，这个功率足以满足多数电子类实验所需。
莫急，待前期设计完成后放出，设计工作量还是不小的，预计年内完成设计，套件在明年春节后放出，共有20套免费的套件，更多的套件会以低于成本的价格继续推出。

[ 本帖最后由 xuyiyi 于 2013-11-25 16:23 编辑 ]

xuyiyi

根据春哥工作安排，春哥负责控制部分，即上述人机界面部份（B板），剩下的电源及AC DC相关的，俺请老爷子出山，帮俺把把关，负责电源及电源控制部份（A板），俺相信，有这两位大虾出山鼎立相助，玩个电源真是小菜一喋（当然，工作量仍然是摆在那儿的）。

xuyiyi

这些以前的相关贴子，发个连接，方便查看：

关于面板：
征集DIY数控实验电源的显示面板设计
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-311817-1-1.html

方案描述：
《全民DIY实验电源》之硬件篇
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-310644-1-1.html

网友提交的设计参考：
报名《全民DIY实验电源》硬件原理图
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-311727-1-1.html

关于PC上位程序：
全民DIY数控实验电源征集上位机程序
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-309758-1-1.html

xuyiyi

蚂蚁对电源部分的一些考虑，摘录如下：
主变换器考虑采用UCC28610
datasheet上说明, 在通用输入电压条件下，输出上限为65W。那么在配备PFC的条件下，CCM输出90W是绰绰有余了。可满足18V*5A的单路输出。不过现在我已经查到另一颗容量更大些的UCC28600。PFC计划用UCC28051。
很遗憾，在TI官方网站上没有找到高反压VMOS，因此VMOS可能需要使用别的厂家。
主路可调，直接输出，宽电压范围输出效率虽然比固定电压低一些，但综合下来绝对不亚于二次稳压。
功率处理环节少，可靠性才有保障。辅路另用UCC3888提供2-3路隔离电源，分别为MCU，取样，控制等回路供电。

IC爬虫

看来这个已经提上日程了，VMOS还没用过呢.

chunyang

这事，如果楼主有意，大可按照自己的想法的进行，当初俺的方案是有特殊背景的，而现在已经时过境迁，楼主做的话并非一定要按照原来的思路进行，也没必要非得用哪家的芯片，不如当成全新的一个DIY项目。楼主不熟悉MSP430，也完全可以改用你熟悉的体系。技术方面的问题，俺可以尽力答疑解惑，类似的，请maychang做些技术指导应该不会有任何问题，但一个DIY活动特别是对初学者有一定难度的DIY，需要有一个项目带头人，所有具体的技术实施细节都要在带头人处解决，maychang年纪大了，恐怕不便过分打扰，既然楼主重提此事，不如楼主来做这个项目的带头人，按你的想法去具体实施，以前的事当作些有限的参考也就可以了。

yanxinboy

建议到24v，搞工控的时候常用。建议arm，430用着感觉很牵强。

chunyang

原帖由 yanxinboy 于 2013-11-25 18:08 发表
建议到24v，搞工控的时候常用。建议arm，430用着感觉很牵强。

楼上怕是没有理解“数控电源”和“数字电源”的差别，数控电源的数字部分不参与任何电压变换以及反馈环节的计算，代替的仅仅是电位器和一些周边电路，但提供了一个良好的人机界面，这点任务，任何MCU只要能装下足够的代码量都足以胜任。数字电源则完全不同，数字部分是整个控制回路的核心，这种情况下，任何常规MCU都无法胜任，必须使用足够高速的处理器，就连常规ARM都不够格。但数字电源的设计、调试等非常复杂，技术门槛很高，根本不是初学者有能力应对的，而且其成本很高，更不是普通人能玩的起的。
市售电源中，数控电源比常规电源稍贵，价格分布区间通常在几百元到万元级，同级的数字电源价格则要高出一个数量级以上。数字电源的指标远高于普通电源，并且功能丰富，如果把数字电源的参数和功能降到普通电源的级别，那可靠性等基础指标反而不如普通电源，显然这样的东西是不会有人感兴趣的。
就绝大多数电子工程师对电源的需求而言，普通电源即可满足，数控电源则可以扩展一下功能和使用感受，作为面向初学者的DIY项目而言，一切宜从简。

xuyiyi

回  春哥：

俺不熟悉MSP430，不过没关系，翻翻手册几天也就入门了，俺想用TI的目的，是由于EE和TI的关系比较好，或许能拉点芯片，给参与的网友带来点实惠，你也知道，现在都流行“微信”，论坛人气普遍下降，老话重提很难激起人们的兴趣，俺只是想，尽快地把A板，即电源核心部分定型完成，再看看能否激起人气，独乐乐不如众乐乐。

俺也知道老爷子年纪大了，身体也不好，俺只想请他指点一二，好把电源做的更好些。

像这种具体干活做苦力的，肯定俺自已做的。

俺听从你的意见，初步考虑把A板能自成系统单独工作，即再加一个简单的键盘显示器，这样，A板脱离B板或PC机，也能独立工作了。

至于以后的工作，参与的人多，俺再搞下去，没人参与，也算完成了一个至少能用能工作的电源。

exiao

好活动啊，强烈关注，牛人都来做指导了

chunyang

那几颗芯片根本就值不了几个钱，单就单片机而言，两片算上也就六七块顶天了，这点“实惠”实在微不足道，把其它芯片算上也没几个钱，而且各大半导体公司本来就可以免费申请样片。说这些的意思是，楼主既然打算重开活动，那么就该完全重新考虑，过去的事情有特定的机缘，不宜照搬。

xuyiyi

春哥：

俺觉得你当时的计划，非常详细，俺基本照搬照抄，略为修改一下即可上手。

你说那几颗芯片值不了几个钱，确实是不钱，按你说，两片算上也就六七块顶天了，按照计划，先发行20套，芯片也就一百多块钱，不知现在春哥能否向TI免费申请到样片。假如春哥能搞定IC，那俺请EE赞助一点，俺再贴个PCB板，三方面下来，也能减去20来块钱，这样，假如核心套件成本50块，那么，可以以接近半价的价格发行套件，论坛人气本身就不足，希望低价发行，能给论坛带来点人气。

尽管是些小钱，俺自已出也行，只是论坛的活动，理应论坛赞助一点，这样正规点。

至于机缘，意思俺懂，俺现在只是小玩玩而已，很多机缘，过去了就过去了。

wangfuchong

原帖由 xuyiyi 于 2013-11-25 21:05 发表
两片算上也就六七块顶天了

能不能说说在哪里买呀？

xuyiyi

这个价格春哥肯定能搞到，俺买不到，俺在淘宝上查了，要5-6块一片。

wangfuchong

原帖由 xuyiyi 于 2013-11-25 21:56 发表
这个价格春哥肯定能搞到，俺买不到，俺在淘宝上查了，要5-6块一片。

春哥能不能帮我弄一些呀

游乐场

这个活动好   关注

chunyang

我说过凡事靠机缘，当时的机缘可不是那几个芯片免费这么简单，仔细看看当时的帖子就该明白。样片完全可以自己去申请，但机缘属于“过了这村就没这店”的事。现在，爱莫能助。
当初，EEWorld发行过带触摸板的LanuchPad，28块包邮，比官网的4.6美金便宜多了（官网的不带触摸板，触摸板要另购），还有事后的有奖活动，而此后，TI还搞过参与学习送LanuchPad的活动，现在呢，你去找EEWorld买28块的带触摸板的LanuchPad或者让TI随便送，显然是不可能的，就是找网友送二手的也得掏20块快递费，这就叫“机缘”，正如现在EEWorld团购的BBB一样，过了这村也就没这店了。

chunyang

面向个人的零售价和公司的进货价肯定不同，电子元件的价格跟量的关系很大。我最近不用430，所以找我也没用，最近用的都是一种定制的单周期51核MCU，两块多，不过需要专用的编程器，还是没法转让给其它人。现在的厂家和销售商都精着呢，有量，啥都好说，没量，亲爹都不认。不过，没量也别在乎那几块钱了。前几天要出批产品，恰好库存不足，客户要的急，订货的话，从美国过来要4-6周的时间，没办法，只好去配套市场拿货。花了一下午的功夫，最后找到的货源比我的进价高了八毛一片，损失了近千元，还能怎么着，忍了。

chunyang

最好有什么用什么，熟悉什么用什么。

xuyiyi

谢谢春哥指点~~~

俺以前玩的都比较老，51,80，96系列，M68系列，日系的Z80内核的也弄过几回，后来接触过AVR,PIC，上次在西安，你和菜农推荐了一下，俺接触了解了一下M051, DSP(C2000)。

这次玩《全民DIY ACDC实验电源》俺选用DSP，主要想在实现你的电源的功能上，能将正负二组电压输出关联使用，扩展电源的应用范围，以便能可编程输出一路像正弦波，或其他任意正负极性的电压输出，当个简易的程控数字电源用。

考虑到群众基础不好，不用DSP，这个能输出任意正负极性的简易程控数字电源也做不成了。

还是听春哥的，第一步先搞好群众基础，优先用几块钱的大路货芯片，这样群众基础好能聚人气。

经你这么一提醒，俺决定MSP430不用了，还是用个烂51吧，这样，老爷子也熟悉，群众基础也好，说不定，那天老爷子一时兴起，还能陪俺玩一程呢。