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[工仪] 做一台锂电便携版LM358双管大功率恒流负载,兼容AM4散热平台

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 ukingshel 于 2021-5-3 15:13 编辑

别问为什么不是324或双358+4管,画之前想的是双运放双管能设计得小点,画出来才发现娘的根本没小哪儿去,懒得改了就这样吧,也不是不能用。
电路图是那张流传挺广的324图,不过有点小错误更正了下,以下图为准。

214954c7g9xm79zk59x03k.jpg

这次做负载的目标就俩:
1.把闲置了几年的铜底AM4原装散热器利用起来         
2.便携,不要插电,本身控制部分也不怎么耗电,所以得有锂电的保护、充电、升压电路、电量显示。
明确了目标后开始画板,原计划是一张板搞定,画出来之后发现由于要照顾AM4本身占用的体积,电路放在热源背面也不怎么合适,个人又更喜欢背面少元件大覆铜,所以最终用两张板搞定。
控制板:集成了18650电池座、双4056充电电路、DW01+8205A保护电路、MT3608(SX1308/PL2628可替换)升压12V电路(电阻已经算好了,按着标识焊就是12-13V左右)、HX70A(HM1160可替换)电量显示电路以及最重要的LM358双运放控制电路,以及一个单独的12V供电DC口,可直接给板层接口以及358供电
负载板:包括4个R100的取样电阻位,这种长条水泥电阻没找到R050的,用俩R100并联算一路采样凑合。以及双MOS位,一个简单的风扇温控调速电路(不接NTC可看做分压调速电路,啥都不接直接短路8205的S1、S2则就是单纯的12V风扇供电)、测试接口(香蕉座、DC5.5、TYPE-C)以及一个电流电压表的框。
画好发捷配,中间出了点小篓子,捷配发短信说尺寸有问题,我进去看了下提示边框宽度是75.99999让我改,我当时就惊了,立创EDA总共才到微米级的精度你让我改纳米级的误差?这误差怎么产生的我也不清楚,画的时候输的整数,后来捷配又自动通过了,一脸懵逼...
接下来就是等打板了,
到货,大意了负载板颜色选错了,丑死,先用着以后重新打

IMG_20210430_111803.jpg
IMG_20210502_200254.jpg

焊接推荐顺序——
控制板:DW01保护电路——4056电路——测试输出浮充4.2V后焊接电池座——5.8*5.8开关焊接,常开端朝内,确认关闭状态——MT3608电路——确认输出12-13V后短接输出焊盘,关闭开关——358控制电路——座子以及排针或排母
电池座的焊盘我特意画宽了,可以兼容两个单节的电池盒拼一起和直接双联的,都可以用
焊好如图,

IMG_20210430_135647.jpg
用三星20R是不是很浪费?无所谓了,这节自放电有点大是做不成电池组了,单节暂时也没地方用,反正是可以随时取的先用着,顺便试验了下一直想知道的一个事,DW01+8205A的短路保护能不能扛得住动力电池的瞬间短路,答案是可以的,也没炸管,尝试了多次都OK。
双4056的部分,虽然画的R200,但实测最好还是用R400做热耗散,2A下单路用R200的话4056承担的压差太大了,4A才需要单路换成R200。
升压部分的贴片电容稍微小点没关系,但也别太小。

IMG_20210430_140324.jpg

测试下电位器旋转起点与旋转终点的分压,这个分压加上采样电阻以及路数就决定负载电流上下限,预设值约在10.5A以内,可以通过调整分压电阻或取样电阻增大及减小,这个不熟悉的最好别动,就按照丝印装就是,10A左右足够大部分场景了。

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顺便测试了下358用国产寨货和ST的区别,在这个电路里没啥影响,所以不用纠结。

IMG_20210430_154851.jpg IMG_20210430_154939.jpg

负载板:无所谓的随便焊就是了。
焊好如图,

IMG_20210502_204306.jpg

MOS焊好后,请确认下散热器底座与MOS背面的距离,如图,以我手里这个铜底的散热器来说,缝隙大约有0.1-0.2mm左右,只需要垫一个塑料片或者镍带铜带之类的就可以压紧,如果你手里的是铝底或者第三方塔式差太多的话,建议两张负载板叠加使用,可以增高1.6mm

IMG_20210427_122912.jpg

测试下水泥电阻的阻值,还不错,算上一小段铁脚差不多99-100毫欧,
IMG_20210427_185552.jpg
2块2包邮10颗的YPI7575,导通内阻6-7毫欧和技术文件合得上。
IMG_20210427_113310.jpg
测试无误后组装完成,成品如图。
IMG_20210502_211040.jpg
哦对了这电流电压表,挺便宜的6块多,电压不是很准,要么低压误差大要么高压误差大,取个中间值凑合吧,电流还可以,屏幕刷新巨慢一秒3次PWM调光,别盯着看伤眼睛
【电压】
1619963981662.jpg
IMG_20210502_211216.jpg IMG_20210502_211227.jpg IMG_20210502_211239.jpg IMG_20210502_211250.jpg

【电流】
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最大电流9.6A,和计算出的预估值有点出入。
表头自带的电流线不建议用,标18AWG,虚的,测出来差不多24AWG的水平,找了段18AWG折半两根一起算一条,一段16AWG做一条,单条阻值应该在1-2毫欧之间,伊莱科这小表应该是把0.1mV砍了,读数在0.0和0.2之间跳,服了。
测试一下,端子处6毫欧,取样应该是5毫欧的康铜丝,剩下1毫欧包括误差和线路、端子阻值,插上自制的电流线,两线测出10毫欧,差不多两线共计2-3毫欧,剩下是误差和接插件损耗了,对付10A足够。
【原装线】
IMG_20210427_131216.jpg IMG_20210427_131237.jpg
【加粗线】
IMG_20210427_132947.jpg IMG_20210427_133002.jpg IMG_20210427_133333.jpg IMG_20210427_133441.jpg

测一下几个电源:
【小米27W】:无协议直接输出的情况下3.2A保护
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【苹果12W】:2.5A保护
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【美耐特电磨电源】:3A保护,不过电压掉得很快,稳定输出2A左右还是可以的
IMG_20210502_212238.jpg IMG_20210502_212248.jpg

主要部件的参考价格如图。

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大多数都是签到小红包买的,每次几毛几毛买100只电阻啥的,体感是没花到多少钱,具体的数额懒得统计了,感觉不高就是了。
注意下义胜这家店,这家店其他小芯片可以买没啥问题,唯独4056别在这家买,这家卖的4056小芯片质量巨差,浮充电压从3.6~4.4不等,也不知道拿来冲锂电还是冲铁锂的,买了十几颗,就3颗电压算正常点,而且买贵一点的TC4056也发的小芯片,还发漏了俩,很无语。
TC4056是比较推荐的4056,性能没比TP4056差,浮充电压很稳定的在4.15-4.22,有很多2毛一颗包邮的非常实惠,非要买TP的话建议买TP4056X,就比TP4056多几分钱,多了防反接,不过TP4056X的设定电阻最好用1K1。
MOS买的拆机,2块2买10颗,原本是想买二手STP75NF75的,大概3块6买10颗,但想试下更便宜的货色质量怎么样,实测结果是够用了,等多久炸了直接换,能换5轮不心疼。


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 楼主| 发表于 7 天前 | 显示全部楼层
本帖最后由 ukingshel 于 2021-5-3 21:51 编辑

打板文件(过期不补):pan.baidu.com/s/17nl6gRLQJqHCXVva9CYOfA
提取码:fv9z打板尺寸:【控制板16*7.6】  【负载板19.6*7.6】
原NTC温控电路效果不咋样,删除,改为5.8*5.8物理开关控制风扇启停,另增加扩展接口,有合适的温控电路可扩展
注意!使用电池升压供电方案,请务必不要连接控制板上的220μF电解电容!会造成MT3608异常发热与加重耗电,只使用DC5.5供电可以连接。
里面有4个文件,我说一下三个负载板文件的区别,无后缀的安装接线柱方式如图,直接螺母拧紧即可,区别是稍微有些高会丑一点。
IMG_20210427_150125.jpg
开孔8和9.5的负载板安装如图,传统安装方式,背面有焊盘需自行焊接,开孔大小应对不同的接线柱,自行按产品推荐开孔孔径选择,三选一即可。
IMG_20210427_150257.jpg
关键部分都有带框丝印注释,上下板连接口为三个(连接口GND)(连接口12V)(I1G1G2I2)请注意。








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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
数码之家牛人多啊,我一点都看不懂
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发表于 7 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
也太多红包了那里搞的 淘宝签到红包没什么好东西买 的
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
好多红包抵扣,神操作。
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发表于 6 天前 | 显示全部楼层
也太多红包了那里搞的 淘宝签到红包没什么好东西买 的
确实啊,楼主买的东西都找不到的
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发表于 6 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
75N75假货太多,建议选用相对较为冷门的MOS, 这样性价比更高,买到假货的概率更小
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 楼主| 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
yhky 发表于 2021-5-3 08:35
75N75假货太多,建议选用相对较为冷门的MOS, 这样性价比更高,买到假货的概率更小 ...

用什么都可以,只要是NMOS功率合得上就行
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发表于 6 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
yhky 发表于 2021-5-3 08:35
75N75假货太多,建议选用相对较为冷门的MOS, 这样性价比更高,买到假货的概率更小 ...

拆电驴控制器,那个是经过考验的
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发表于 6 天前 | 显示全部楼层
签到小红包
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发表于 6 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
楼主厉害了,点赞膜拜
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发表于 6 天前 | 显示全部楼层
签到小红包和农场小红包想要买到稍好一点的东西的话,你得多花时间,经常打开淘宝来找,其实还是挺花时间的。如果你的时间宝贵的话,这点小钱你就不要省了。 这种操作只适合象我这样又业余,又有空的小屌丝 ,不知楼主算不算
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 楼主| 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
飞菜鸟 发表于 2021-5-3 13:43
签到小红包和农场小红包想要买到稍好一点的东西的话,你得多花时间,经常打开淘宝来找,其实还是挺花时间的 ...

没那么麻烦,淘宝搜搜相关的东西,每天点进去签到的时候推荐页会有几率刷相关物品的,这个加入购物车就可以随时用红包,至于搜索功能,废的,没啥用,还是得靠关联推荐
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发表于 6 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
zhkrid 发表于 2021-5-3 10:27
拆电驴控制器,那个是经过考验的

那种管子通常只是导通电阻低,实际还要考虑管子的PD和SOA,做好散热处理也很重要
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发表于 6 天前 | 显示全部楼层
ukingshel 发表于 2021-5-2 22:05
打板文件(过期不补):pan.baidu.com/s/17nl6gRLQJqHCXVva9CYOfA
提取码:fv9z打板尺寸:【控制板16*7.6 ...

打板尺寸:【控制板16*7.6】  【负载板19.6*7.6】

这个尺寸不能白撸了吧
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 楼主| 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
barve 发表于 2021-5-3 19:45
打板尺寸:【控制板16*7.6】  【负载板19.6*7.6】

这个尺寸不能白撸了吧


QQ图片20210503194955.png
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发表于 6 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
ukingshel 发表于 2021-5-3 19:49

大点的19.6*7.6=148.96,楼主用两个订单,企业用户或两个帐号
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 楼主| 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
本帖最后由 ukingshel 于 2021-5-3 23:07 编辑
lwz642246 发表于 2021-5-3 23:03
大点的19.6*7.6=148.96,楼主用两个订单,企业用户或两个帐号

0.015方以内不要钱,控制板+负载板需要两单,每个单独的都是在免费范围内
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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
我这显示接线柱运费8元…… 这是被大家拍成不包邮了,还是地区不同造成的?
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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
白色的板很好看呀,干净整洁。
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