工程名稱：基于MP4201與MP4583的大功率可調(diào)電源設(shè)計

工程作者：MPS校園科創(chuàng)大使 蔡嘉發(fā)

前言

我用免費PCB，做了一個 數(shù)字可調(diào)電源模塊!

看完這個項目，小編只有1個感嘆：

要是我在大學(xué)的時候，能做出這個項目，我肯定是實驗室最靚的仔!

01 功能&亮點

功能亮點

112V-100V輸入

2可編程1-48V，已驗證最高輸出功率300W

3支持CC與CV與各種保護，含：SCP、OVP、OCP

4串口屏實時顯示電壓、電流等數(shù)據(jù)，支持設(shè)定參數(shù)

5采用Buck-Boost電路，升降壓自動切換

6非常簡單的外圍電路和控制邏輯

使用場景

1大功率可調(diào)電源：可用于實驗室直流電源、電機測試平臺等

2大功率快充電源：多口USB快充、無線充電等

3電池管理系統(tǒng)：48V電池包充電、新能源儲能系統(tǒng)等

4機器人供電：RoboMaster機器人大賽超容無線充，ROBOCON機器人大賽航模/關(guān)節(jié)電機供電等

02 硬件設(shè)計方案

系統(tǒng)基于 MP4201 構(gòu)建 Buck-Boost 拓?fù)?，并配?STM32 及外設(shè)實現(xiàn)參數(shù)配置、狀態(tài)監(jiān)測及智能交互。

原理圖_功率部分

原理圖_輔助控制部分

PCB圖

為啥說這電源的外圍 “簡單到離譜”? 咱先說說傳統(tǒng)方案的常態(tài)：

電壓采樣要串電阻、電流采樣要貼分流器，還要搭運放做信號調(diào)理……調(diào)試時一個參數(shù)不對就得全盤返工。

而我選的這個MP4201設(shè)計就不一樣啦：

這芯片直接把控制算法、電路監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳遞、功率驅(qū)動這些核心工作包攬了。當(dāng)我想實現(xiàn)各種設(shè)定，我只需要做一件事——通過IIC向芯片發(fā)送“指令”即可!比如目標(biāo)電壓等參數(shù)啊、輸入輸出電壓電流數(shù)據(jù)啊、輸出狀態(tài)啊(比如輸出正常、短路等)……

這么一對比，是不是簡單多啦

03 軟件設(shè)計方案

1項目板載STM32代碼和串口屏

2代碼全開源，可根據(jù)第5章指引，去開源網(wǎng)址查看

04 實測情況

先說結(jié)果：高效率、低紋波、保護迅速、散熱良好

以下是測試詳情↓

1.效率測試

測試條件：開關(guān)頻率200kHz、PFM without FSS模式

測試1：輸入24V，0到300W輸出

點擊查看大圖

測試2：輸入48V，0到300W輸出

點擊查看大圖

以上效率沒有去除控制部分(stm32與串口屏)的消耗功率(2~3W)，實際轉(zhuǎn)換效率會更高。

2.紋波測試

3.緩啟動和短路保護測試

能通過軟件進行開關(guān)，并具有緩啟動

對于負(fù)載短路情況，有快速的SCP響應(yīng)，保護后級設(shè)備

4.溫升測試

此為無散熱片和風(fēng)扇發(fā)熱測試，加上散熱片和風(fēng)扇后效果更佳

怎么樣?

你喜歡這個作品嗎

如果是你，你會怎么設(shè)計它?

歡迎在評論區(qū) 打開腦洞 一起探討!

如果你想給作者點個贊

或想了解開源項目[源碼][硬件]等資料

就下滑吧!

05 開源網(wǎng)址

MPS芯源廣場 開源網(wǎng)址：https://oshwhub.com/catalystsocrates/ji-yu-mp4201-de-ke-diao-dian-yuan-she-ji

開源內(nèi)容：

底層原理學(xué)習(xí)網(wǎng)址(本項目參考來源)：https://oshwhub.com/mps-core-source-square/evq4201-qj-00a-420w-24v-to-42v-10a

如果你也想DIY，不妨掃碼聯(lián)系MPSNOW一站式客戶服務(wù)，可免費申請MP4201芯片!

06 結(jié)語

不論你是想學(xué)習(xí)電源知識，還是想為競賽設(shè)備提供可靠供電，還是想做一個滿足日常研發(fā)測試的工具……希望你都能在這個開源文檔中，有所收獲!

這也是開源的一部分意義吧!誰都可以分享/進步，誰都可以學(xué)到，技術(shù)不再是單純的“秘密”，而是所有熱愛學(xué)習(xí)的人的進步階梯。