DIY高成本电子负载（多图）精度不高自己进来看

donglele2005 · 发表于 2020-1-27 23:44:37

爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致，我们都是技术控

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春节无聊正题如下觉得好的回个贴有空整理整理资料我全部上传当然你自己也可以搜到
1:整体参数>>
独立四路控制电子负载，可集中控制。4*120W 120V 13A （
改变硬件可以达到更大的电流或者更小，功率不变，温升40，可以到
160W。考虑可靠性下代码限制120W）120V 这个电压考虑安全和实用
显示分辨率全量程1mv 1ma，采用16位DAC实际电流输出分辨率还可以
更低。但是除了数字多点，感觉不到实际存在意义。初衷针对电池
，前前后后折腾好几年不断地改进改进终于达到我的预期现在电
流输出值优于0.1% 电压电流显示准确度优于0.1%。硬件采用地温飘
原件，温升40摄氏度电流输出值未跳字，就没有温度补偿代码。真四
线电子负载，电压取样线和电流线不共地，也就是电压采样-与电流-
线有电阻存在，客观防止电流线接触不好影响电压采样。

2：保护电路》
输出任意端口可任意反接，就是二极管，简单实用高可靠。过流采用
快速熔断保险丝，电流回路继电器控制。

3：人机界面》
自从玩了串口屏再也不愿自己驱动屏了，采用高分辨率迪文屏，diy成本不敏感，所以不怕盗版电容
触摸屏，这个操作非常方便，看着也上档次。现在曲线界面由于数据
存储问题不太完善，这个暂时硬件没有，需要外挂flash，现在存储
空间太小就没有写代码，只是一个实时电压曲线。这也就是所有的电
子负载都是有电脑显示曲线。

4：代码》本来设计温控风扇，由于传感器位置设计不合理导致温度
检测不准确，把温控改成功率控风扇。全部代码大约5K行。如果代码中
加入多点校准，精准度应该可以达到更高，恒功率可以使用没有精准处理，
这个代码还没有写，现在的
代码已经可以使用，玩着说着把，有时间重新打样。这次硬件
是模块化硬件代码也是模块化代码代码完成度大约90%左右，
后期有心情重新打样加入可控隔离dcdc 实现免电源运行，外挂
flash实现论小时的数据存储，改进温控，改进接线输出位置

5：输入输出接口》
左侧是电源，isp下载口，还有一个电源开关还没有购买。正面是四
路负载输出端口，带有温度接口，硬件上没有连接。
欢迎非商业化盗版主要芯片
主控 ATMEGA128A_AU
基准 REF191 * 2
数模 ad5541 * 4
模数 MCP3421 *8 （16）
功率管 IRFP250 * 8
运放AD8629+lm258 * 4
取样拆解四线0.047 *4

至于元件都是包邮的全新的太贵整体成本700-800
带个壳子就算是个作品了不是一块pcb
前前后后折腾了几年改进改进在改进从模拟到人机
电流反馈带宽5us

第一部分硬件部分
手工pcb整体背面
pcb整体背面.jpg

让朋友雕刻的出风口

出风口散热器布局

左侧接口布局

正面照，晚上照的不清楚
整体图.jpg

散热器接线柱布局

@@@@@@@-------华丽得分界面-----@@@@@
电流输出测试
0.005a
电流0.005A.jpg

0.010a

0.050a

0.100a

1.000a

2.000a

4.500a

集中控制10A

集中控制20A

集中控制30a

集中控制39a因为代码功率限制当前电压最大是39A现在限值功率400W
集中控制39A.jpg

@@@@@@@-------华丽得分界面-----@@@@@
电压回读测量随机电压回读与万用表差我的万用表不能保证绝对准确如果有绝对准确的表也可以校准到接近万用表读数
任意电压01.jpg

moontree · 发表于 2020-1-28 09:04:20

看着真不错

zhwj8025 · 发表于 2020-1-28 10:08:27

做的高大上

温力口 · 发表于 2020-1-28 10:27:54

谢谢分享。。。。高大上！

zzy_85569381 · 发表于 2020-1-28 10:42:08

做的真好

djliubo · 发表于 2020-1-28 11:21:49

确实高大上！先赞一个。
之前我也构想过一个，中间好几个部分卡住了。所以向前辈请教一下：
1.运放的线性度是如何处理的？
2.看起来像是DAC输出基准，再用比较器来控制电流。在DAC阶段属于一个开环控制，那么INL和DNL是如何消除的？ADC可以超取样，DAC我就没想到如何处理。
3.二线制，测量数据是如何补偿的？
4.串口屏不错，有没有便宜的推荐？

如蒙解惑，不胜感激。

哈哈牛 · 发表于 2020-1-28 11:39:04

电池玩家必备系列:lol:

aacyxjz · 发表于 2020-1-28 12:46:28

膜拜一下，然后决定千万别做，太难了

donglele2005 · 发表于 2020-1-28 13:03:13

djliubo 发表于 2020-1-28 11:21
确实高大上！先赞一个。
之前我也构想过一个，中间好几个部分卡住了。所以向前辈请教一下：
1.运放的线性度 ...

1：运放采用AD8629，这个在范围内线性很好，线性只与dac和基准有关  在范围内与运放无关
2：是dac输出基准 2.048基准。dac是开环，只要输出基准电压不变，那么后面就不会变，adc是mcp3421，没有超采样，这个很稳定，内置基准也是2.048，这样让基准都是满量程，你说INL和DNL应该是地线电位吧  这个取样电阻不直接接模拟和数字地加个20欧姆电阻上拉10K到5v，垫高，这样小电流就不至于被地点电位淹没，电流反馈三级，第一级差分大约5倍放大，第二级与dac输出比较放大约，信号到第三级由两个258恒定放大约4倍驱动mos，那么往前推 mos大部分控制电压在5-7v左右，除以4 也就是接近2V，也是8629最佳状态。实际电流带宽比较高的相应很好电流反馈电阻需要高精度地温飘
3：电压采样是独立的三个电阻串联，从中间那个电阻取样出来的电压，反并4148，这样可以抗反接，电流-和电压-之间有电阻存在（1K）就不会干扰电压采样
4：串口屏迪文的1280*720 也有低分的

我晚会上个pcb 自己跑电路吧有问题留言不吝啬
pcb可以切断  弄电位器控制  预留有端口欢迎盗版这个pcb直接挂10k电位器就可以工作