# 第五届立创电子设计大赛#多功能可调电源
* _注:为必填项。 【请在报名阶段填写 ↓】_
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* _**1、从事电子电路设计20余年**_
_**2、本项目兼容通用常规可调电源,充电器,适配器等多功能合一。体积小巧,轻便。成本低廉。市场应用范围广泛:实验,维修,开发,学习。工用、家用等均可。**_
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【请在竞赛阶段填写 ↓】
* 1、描述项目详情
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****本项目兼容通用常规可调电源,充电器,适配器等多功能合一。体积小。成本低廉。市场应用范围广泛:实验,维修,开发,学习。工用、家用等均可。另外还扩展了很多功能。如大电流,特高压(4级串联可以到120V左右),负压,电子负载,焊台,USB,TYPE-C等功能。****
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* 2、描述项目所面临的挑战及所解决的问题
****一.解决的问题。****
* **>**面对工程开发人员。****
****常规可调电源多为30V/3A或5A.****电流小,电压低,控制精度差,电源干扰大,不稳定。无负压输出。无交流输出,通道少****等问题。无法适宜大部份工业控制,仪器仪表,信号处理等行业的应用。特别是在电机驱动与信号控制的相关应用。本项目在上述常规可调 电源无法达到的项目方面有很大优势,可以解决相关问题。****
* ****面向维修,售后服务,生产调试技术人员。****
**本项目附件多与可扩展性强。电源插头达60多种。可以适配市面95%以上的电器设备手机,笔记本电脑,平板,行车记录仪,便携式影音产品等日用电器。对维修与售后服务技术人员十分方便。还配备有多种输出夹子与线材。结合多通道的正负压电源,給生产调试人员带来很多便利。**
* ****扩展性。****
****由于要解决兼容强,附件多容易丢的问题。本项目的外壳是用加强型A4纸张的抽屉式文件盒来做的外壳。内部预留有很大的空间存放要增加的电源插头与自己DIY的专属附件或功能电路模块。还可以当储物盒用。例如:增加电池盒模块可以做为移动式的可调电源。****
****本项目比普通可调电源增加了USB与TYPE-C新一代的通讯协议电源接口,兼容了差不多20种通信电源供电协议。这个是目前绝大多数市面可调电源不具备的功能。****
****集成电子负载功能。支持CC、CV放电模式。****
****集成烙铁恒温焊台功能。支持最通用的白光936焊台的A1321芯烙铁手柄。****
\*\*\*\*\*\*本项目输出接口多,内部有5组独立隔离绕组输出。用户可以通过并联或串联控制,3路独立的32V/4A,极限输出最大32V/10A。或串联输出最高96V/4A或130V/1A或其它组合自由搭配。还可以组合成正负压与功率输出。用在一些专用场合,如压电阀门,音圈电机的驱动与调试。\*\*\*\*\*\*****内部各个功能组件采用模块积木式设计。可以单独拆出使用。设计资料全部公开。用户可以方便设计或改良更换相关模块。****
* ****面临的挑战。****
****由于功能强大与多种多样还有可扩展性。所以小体积是设计的难点。****
****结构散热与外观及人机工程的相关设计。****
****大功率感性负载与容性的匹配。如手电钻电机,电动车电机与大功率航模电机等,市面90%的可调电源电机是驱动不了的,一驱动就保护或直接烧可调电源。****
****电源的干净与抗干扰。输出不带载的纹波小很容易做,很多厂商只拿这个指标展示,其实没有什么用。带重载或感性负载的全工况纹波指标才有真正的实用价值。****
****开关可调电源问世几十年了,N多优点(重量轻,发热小,成本低,小体积),但为什么市面线性可调电源占比还是超过70%.市场是检验产品的唯一真理。未来开关可调电源是大趋势,任重而道远。。。。。****
****本项目定位为秉持当下,放眼未来。****
****稳压输出目前情况如下:****
****开关式稳压:可调32V/4A 2通道。+5V/3A(内部可调),+12V/3A(内部可调),USB(协议式,最大12W),TYPE-C(协议式,最大65W),-12V(内部可调),****
****线性式稳压:可调32V/4A,单通道-5V,-10V(内部可调),+3.3V****
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* 3、描述项目硬件、软件部分涉及到的关键点
\*\* 硬件: 负载匹配,电源干净,抗干扰。采样,负载能力。精度,稳定性。\*\*
**软件: 24位ADC采样。充电与供电电源协议。**
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* 4、项目材料清单展示
**1.6通道电压电流显示模块:单片机N76E003MCU(设计双LAYOUT STM8与SQ2711MCU),TM7707 24位ADC,TL431基准源。5毫欧采样电阻。**
**2.线性稳压模块:LM358,LM393,LM7812,LM337,LM317.2SC5200,1184.10毫欧采样电阻。**
**3.USB+TYPEC协议模块:IP6538AC,P55NF60,IP6505,10毫欧采样电阻。**
**4。焊台烙铁模块:A1321白光手柄,LM321,LM393,PC817,P55NF60**
**5.电子负载模块:IRF4460,5毫欧采样电阻。LM358.LM393.**
**6.开关稳压模块:CX8571,XL4016,P55NF60,30毫欧采样电阻。功率电感。**
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* 5、项目图片上传
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**功能:**
**1路可调稳压电源,有CC、CV模式。并联模式最大10A/30V**
**1路可调稳压电源,有CC、CV模式,串联模式最大4A60V**
**1路电子负载,支持CC/CV模式。最大30A/60V**
**1个60W的烙铁焊台。**
**1.路USB多协议电源与电流自动调节接口,**
**1路3-21V的USB协议电压与电流自动调节接口。最高分辨率为20MV/步。**
**1路TYPE-C 3-21V的USB协议电压与电流自动调节接口。最高分辨率为20MV/步。**
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![工作图1.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/9m4vXOcQ9aPznu1FfHP4ZMECwusMPIsuB28MD1vK.jpeg)
![内部图1.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/qiUVE4SB7AMTbr7Amcu7xniOM2rLammKHRyggTcL.jpeg)![内部图2.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/jlbSR7isVRvlvD0q4kgs3ehzaXYgmUrPPK9NadJm.jpeg)
![测试图1.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/bz5Epx7f0DimmCgjIJwXJS6N7bjRUoKzTIAtkwCE.jpeg)
![测试图2.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/D6QUtNGXY4KMB5JCR33io2atw3NfkV509RunOqnM.jpeg)
![P电压与电流采样ADC.png](//image.lceda.cn/pullimage/4Hkpi33fktDyW68YEbZBR6kK7sjJj05NOhHeI0pY.png)
![P电子负载与面板.png](//image.lceda.cn/pullimage/LAl895WwqGBhfVYYd5cHajClS74REF9fRJgAeeNp.png)
![p多种负压与正压.png](//image.lceda.cn/pullimage/gQNnChEagvNAiculrK1j6AFYYyDeaoaoyLs79O7p.png)
![p开关稳压.png](//image.lceda.cn/pullimage/TRea5pUbbAD0LyF9WZQZ5wqjECywmdO6WG9qatuz.png)
![P线性稳压.png](//image.lceda.cn/pullimage/CKHcHdhvZ3LEJxiKeUosMK76HRGDmFT0ztdqVIDY.png)
![电压与电流采样ADC.png](//image.lceda.cn/pullimage/DuJusLloR0Ofw9Aqa6GOznkgz4v23sikPrT2CEFL.png)![数显电压电流表头MCU.png](//image.lceda.cn/pullimage/qHW5SWrlx5b9MjH6QyF4DnawNqa09vOIROiQ5Rz1.png)![开关稳压.png](//image.lceda.cn/pullimage/dcoxNePmZC9avHtS5birewCfWRPhXDdGtuefIZeG.png)![线性稳压.png](//image.lceda.cn/pullimage/EJJ5plbHXExGCuxcD6Jl3FdXmpf3Vytsd69JSV6N.png)![多种负压与正压.png](//image.lceda.cn/pullimage/AKb7hdNyH3De3VE39tBWk7TEqc9CAV8FRxrHo0Sh.png)![电子负载与面板.png](//image.lceda.cn/pullimage/cYY3fuNADMF0jC5KCwJEhdIXFYAZE321xYxkAFLM.png)![936焊台.png](//image.lceda.cn/pullimage/rb6kA1evJ6Q4gArpNrUqHHQDuTXsiCAfts6lwugP.png)![USB协议.png](//image.lceda.cn/pullimage/rKJHPEUFzybUfkDpJd7jLYfgKhO4cvkzmoBJ7i8F.png)
![TYPEC与USB协议.png](//image.lceda.cn/pullimage/DbpdVqDu4B0dDt1r8F1ToU93q3ZpKPe2lrwThxrL.png)
5.1、PCB上印制大赛logo图片,若无视为放弃参赛5.2、项目其它图片*
![PCB.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/x4h8pLlXxiorBTy2LpJFB9ksZHJ7oMS0ZGEL38u5.jpeg)
6、演示您的项目并录制成视频上传
6.1、视频上传大赛官网
6.2、B站视频标题和链接 注意事项:
①:视频要求:请横屏拍摄,分辨率不低于1280×720,格式Mp4/Mov,单个视频大小限100M内;
②:视频上传:请同步上传至大赛官网和B站([< u>< span class="colour" style="color: rgb(0, 0, 255);">< u>www.bilibili.com< /u>< /span>< /u>](www.bilibili.com)),B站人气TOP10项目将获得1000-5000元现金奖励,其它上传项目获得100元立创商城无门槛券;
③:视频标题:第五届立创电子设计大赛:{项目名称}-{视频模块名称};如第五届立创电子设计大赛:《自动驾驶》项目-团队介绍。
B站的视频
[https://www.bilibili.com/video/BV1E54y117aR/](https://www.bilibili.com/video/BV1E54y117aR/)< br>
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* 7、是否首次公开发布
****是的。是第一次发布。****
7.1、项目之前是否发表过或获奖,请说明
****项目之前没有发表或获奖过。****
7.2、若项目是在原有基础上优化,请说明优化部分
****项目之前没有原型,都是根据经验需求想出来的。****
* 8、开源文档
****下面是各个功能模块板的PCB图与原理图的文件。是PADS格式。相关资料如下:****
* 9、参考文献
\*\* 参考各个芯片厂家的PDF规格书而设计。相关资料附件如下:\*\*
ID |
Name |
Designator |
Footprint |
Quantity |
1 |
DHT11 |
U12 |
DHT11 |
1 |
2 |
SGP30 |
U9 |
FDN-6 |
1 |
3 |
SIP8 |
J2 |
XH2.54-8P |
1 |
4 |
DHT22 |
U11 |
DHT22_AM2303_VERT |
1 |
5 |
74HC125D,653 |
U2 |
SOIC-14_150MIL |
1 |
6 |
5K |
R2 |
0805 |
1 |
7 |
1K |
R3,R21,R23 |
0805 |
3 |
8 |
10K |
R11,R22,R24,R25,R26,R32,R33,R35,R36,R1,R6,R8,R9,R10,R12,R19 |
0805 |
16 |
9 |
4.7K |
R29,R30,R27,R15 |
0805 |
4 |
10 |
NC |
R28,R31 |
0805 |
2 |
11 |
PH2.5-6P |
SPI |
PH2.54-6P |
1 |
12 |
MTP125-1103S1 |
U13 |
SDIP-D-3_2.54 |
1 |
13 |
A2541WV-4P |
H1,H2 |
SIP-2.54MM-4P-CJT-H8.54 |
2 |
14 |
GL5516 |
R34 |
RES-PHOTO_CDS |
1 |
15 |
100nF |
C11,C12,C13,C16,C19,C21,C22,C24,C1,C2,C3,C8,C9,C10 |
0805 |
14 |
16 |
BPW34FS |
U10 |
BPW34FS |
1 |
17 |
10uF |
C14,C15,C17,C18,C20 |
1206 |
5 |
18 |
VEML6075 |
U22 |
VEML6075 |
1 |
19 |
BPW34 |
U5 |
BPW34 |
1 |
20 |
SI2302-TP |
Q2 |
SOT-23(SOT-23-3) |
1 |
21 |
CCS811B-JOPD500 |
U14 |
CCS811B-JOPD500 |
1 |
22 |
AZ1117H-3.3TRE1 |
U8 |
SOT-223 |
1 |
23 |
XH2.54-4A |
P1,P2 |
XH2.54-4A |
2 |
24 |
BMP280 |
U7 |
LGA-8 |
1 |
25 |
NCV7805BDTRKG |
U6 |
TO-252-2(DPAK) |
1 |
26 |
PH2.54-4P |
I2C |
PH2.54-4P |
1 |
27 |
100K |
ZERO |
RES-ADJ_CT-94EW |
1 |
28 |
10K |
PVR |
RES-ADJ_CT-94EW |
1 |
29 |
SS34 |
D5 |
SMC(DO-214AB) |
1 |
30 |
100uF |
C5 |
CAP-D6.3XF2.5 |
1 |
31 |
220uF |
C4,C7 |
CAP-D6.3XF2.5 |
2 |
32 |
2.54-1*6PHeader-RA |
J1 |
HDR-TH_6PIN-H-MALE-PITCH2.54 |
1 |
33 |
LM397MFX/NOPB_C132076 |
U3 |
SOT-23-5 |
1 |
34 |
20K |
R7,R13,R14 |
0805 |
3 |
35 |
330R |
R4,R16 |
0805 |
2 |
36 |
39K |
R5 |
0805 |
1 |
37 |
2.2R |
R17,R18 |
0805 |
2 |
38 |
470K |
R20 |
0805 |
1 |
39 |
D-B080508B1-KS2 |
POWER,RELAY |
LED-0805 |
2 |
40 |
1N4007_C126233 |
D1 |
SMA(DO-214AC) |
1 |
41 |
LM2596S-ADJ/TR_C340933 |
U4 |
TO-263-5F_5PIN-L11.16-W15.50-H4.70-PITCH1.70-BL |
1 |
42 |
1nF |
C6 |
0805 |
1 |
43 |
33uH |
L1 |
L-SMD-7.8X7.0 |
1 |
44 |
8050M-D |
Q1 |
SOT-23 |
1 |
45 |
10KΩ ±10% |
NTC |
VDR-2.5-7X4 |
1 |
46 |
MG811 |
T1 |
MQ |
1 |
47 |
2.54mm 1*2P |
EN,NTCO |
HDR-2X1/2.54 |
2 |
48 |
CA3140AMZ96 |
U1 |
SOIC-8_150MIL |
1 |
49 |
EK508V-03P |
ROUT |
EK508V-03P |
1 |
50 |
SRD-12VDC-SL-C |
RELAY1 |
RELAY-SL-SRD |
1 |
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