描述
<p>注:*为必填项</p>
<p>【请在报名阶段填写 ↓】
该作品为一线性稳压源,具有电流电压实时监测。</p>
<p>【请在竞赛阶段填写 ↓】
<em> 一、作品详情;
作品采用正负10V供电,具有5路正负5V输出的功能,输出带载能力较强,发热现象较弱,并且该电源具有可堆叠功能,可以通过多板堆叠,完成正负8V,正负3.3V等电压输出。
</em> 二、描述作品所面临的挑战及所解决的问题;
面临的挑战:堆叠线性稳压源节省了空间,并且让供电变得很方便,但是由于堆叠空间的减小,使得输出电压不太易于实时调节,如果要输出一个任意电压值,堆叠式系统操作就很困难。
所解决的问题:
1.一般线性电源的发热效应较为严重,并且带负载能力较弱,不可发挥出线性稳压芯片电流输出的十分之一。本作品采用层叠供电模式,即利用高电压的线性稳压源输出给低电压的线性稳压源供电,减小了供电与输出之间的电压差,极大的减小了电源的热功耗,使得线性稳压源几乎不产热。
2.采用堆叠形式,节省了电源占地面积,节省了开发空间。
3.增加了电流电压监测功能,可以实时观测电源输出电压电流值,可以由此判断线性稳压源的工作状态,将信息反馈给我们,利于差错的检测。
* 三、描述作品硬件、软件部分涉及到的关键点;
1.硬件关键点:
(1)稳压电路
作品使用L78XX和79XX系列的芯片,实现直流电源的现性稳压输出,78和79系列分别是正电压和负电压串联稳压集成电路,体积小、集成度高、线性调整率和负载调整率高,在线性电源时代占领了很大市场。
L7805和L7905为固定±5 V输出稳压集成电路,最大输出电流为1 A,标准封装形式有、TO-263。L78XX和L79XX系列集成电路应用相对固定,电路形式简单,只是正负直流电压输出时应注意变压器最小输出功率和最小输出电压。如图所示为L7805和L7905构成的±5V稳压输出电路。
<img src="//image.lceda.cn/pullimage/PZrT4rWrAwIZ2WfcH2gEEl8cPbpeotYs8TlVSzBU.png" alt="image.png">
图1 ±5V稳压输出电路
(2)电流电压采样
电压采样方案是将输出电压直接通过电阻分压,得到ADC采样范围内的电压,再进行AD采样。其中,ADC选用STM32F030F4单片机的内部ADC直接采样,这样能够使得电流电压采样模块体积减小,提高了整套模块的空间利用率。
电流采样方案选用高边电流检测的方式。INA28x系列设备可测量电流流过电流感应电阻器时在其两端产生的电压。多种配置均显示了驱动参考引脚以调整输出信号功能的能力。图2显示了INA282的基本连接。输入引脚+
IN和–IN尽可能靠近分流电阻连接,以使与分流电阻串联的任何电阻最小。的基本连接。输入引脚+
IN和–IN尽可能靠近分流电阻连接,以使与分流电阻串联的任何电阻最小。的基本连接。输入引脚+
IN和–IN尽可能靠近分流电阻连接,以使与分流电阻串联的任何电阻最小。
<img src="//image.lceda.cn/pullimage/EPNaugqMVksxe1fU4u2Ww8HGyFGdZ6xJwXhgh3n8.png" alt="image.png">
图2 INA282高边电流检测
2.软件关键点:使用STM32F030F4P6四通道ADC连续采样,经过相应的数据处理后在OLED屏上显示检测到的电压和电流。可以实时显示当前电压和电流,便于监测和差错改正。
<em> 四、作品材料清单;
1.线性稳压源芯片:L7805,L7905
2.STM32F030F4P6:AD采样与显示的主控芯片
3.INA281:电流检测芯片
4.LM358
5.oled显示屏
6.8M晶振
7.LM1117-3.3V
8.高精度电流采样电阻
</em> 五、作品图片上传;(PCB上须有大赛logo标识并拍照上传,若无视为放弃参赛)</p>
<p>* 六、演示您的作品并录制成视频上传;(视频内容须包含:作品介绍;功能演示;性能测试;PCB上大赛logo标识特写镜头,若无视为放弃参赛)</p>
<pre><code> 七、开源文档。
</code></pre>
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