描述
<h3 style="line-height:1.8;"> 1、项目功能介绍</h3>
<p style="line-height:1.8;padding-left:40px;">本设计支持当作普通电源使用：输入5~20V，搭载有PD受电协议IC，支持3~13V/0~3A输出能力；</p>
<p style="line-height:1.8;padding-left:40px;">外部接充电IC可以自动切换为负载模式，负载模式下可以模拟锂电池行为，可用于调试充电IC充电电流/满电电压等参数，支持1S/2S电池，最大2A充电电流。</p>
<h3 style="line-height:1.8;">2、项目属性</h3>
<p>本项目为原创且为首次公开；未曾参加其他比赛；未在学习参加过答辩；未曾获奖</p>
<h3 style="line-height:1.8;">3、开源协议</h3>
<p><span style="font-family:'Microsoft YaHei';background-color:#ffffff;">开源协议：CC BY-NC-SA 4.0</span></p>
<h3 style="line-height:1.8;">4、硬件部分</h3>
<p>4.1：主控板使用CW32L012为主控，搭载有1*TFT显示屏，4*轻触开关用于交互。</p>
<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/lIAstIklN9ENxKe03vWjdBfVP0UuLVo9JKnnk3hf.png" alt="" width="305" height="213"></p>
<p>4.2：电源板采用LM2596实现降压,这是一款高集成度的降压转换器,最大输出电流为3A,输入电压范围为4.5V~40V。</p>
<p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/dfef469f1e6a4ce982407e7b0d82a301.png" width="306" height="193" alt="dfef469f1e6a4ce982407e7b0d82a301.png"></p>
<p>(电容需要买矮一号的，便于安装）</p>
<p>电源板结构：</p>
<p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/7b3e0cc1d0954e119083d1a768b7ae20.png" width="541" height="288" alt="7b3e0cc1d0954e119083d1a768b7ae20.png"></p>
<p>通过控制FB反馈电压可以动态调节输出电压，主控自带了DAC输出功能使得调节更为简单。</p>
<p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/ea0cc213e937405bad60428221f8b96a.png" width="542" height="262" alt="ea0cc213e937405bad60428221f8b96a.png"></p>
<p>电流反馈回路也通过控制FB反馈实现，通过不同的DAC电压可以限定输出电流，当电流大于DAC设定值时主动降低电压输出。</p>
<p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/6c00fb9d427a424ea51601f6fa58e9ab.png" width="738" height="277" alt="6c00fb9d427a424ea51601f6fa58e9ab.png"></p>
<p>板载一颗沁恒的CH224芯片提供受电端PD升压协议对接，使得可以在PD适配器上获得20V输入。</p>
<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/OLACcvWXEEd16lccDxbgyCIjE90pDyZUnBrZObdD.png" alt="" width="531" height="343"></p>
<p>电流采样使用一颗INA180实现流压转换及放大，主控通过ADC直接采样，采样电阻为10mΩ，放大倍数为100倍，所以流压比为1A/1V。</p>
<p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/78aee8c65b694ede9aa72e0ff57eb265.png" width="530" height="246" alt="78aee8c65b694ede9aa72e0ff57eb265.png"></p>
<p>输入输出电压直接通过电阻分压后经过ADC获取。</p>
<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/4yXcfXbmGaqoIWlvwTA7Fq4sZCGi2vWWuvtwhmSo.png" alt="" width="392" height="376"></p>
<p> </p>
<p>独立一路DCDC提供固定低压电源轨为控制系统供电。</p>
<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/ORJGZW3LXu0Uh7DfSrWBpUrocGG8baL7gr89qNgd.png" alt="" width="390" height="126"></p>
<p>4.3：负载板由达林顿三极管与功率电阻构成，用于消耗输入充电电流，并测定电流值，设计目的是为了检测电池充电电流，所以舍弃3V以下的低压大电流场景（3V以下充电IC一般为涓流充电），在功率管下地路径串接了4颗并连的功率电阻(等效电阻约1.25Ω)，以减轻功率管散热压力。</p>
<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/c7vPtQpMug4J3HaJO77nYAJjqpF34XqUCC8VrKI8.png" alt="" width="392" height="221"></p>
<p>采集恒压板电压输入用作恒压参考，通过泄放电流维持输入端口电压不变，最大允许输入电流为3A。</p>
<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/6OHwJMDXyOw9cl2bdWDKCLoUb9oh7l3kAwrORJS2.png" alt="" width="393" height="191"></p>
<p>通过INA180放大与采集输入电流。</p>
<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/P85JxUQ7YVW0oZJzW33wKvT6zlRJoAbteCBudAkP.png" alt="" width="392" height="174"></p>
<p>4.4：整体图像</p>
<p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/a3c9b29c0fde470bb1da310895d09756.png" alt="a3c9b29c0fde470bb1da310895d09756.png"></p>
<p style="line-height:1.8;">三块功能板叠叠乐得到完整设备：</p>
<p style="line-height:1.8;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/60b6a9dfee16460380deeea5ea86eaa1.png" alt="60b6a9dfee16460380deeea5ea86eaa1.png"></p>
<p style="line-height:1.8;"> </p>
<h3 style="line-height:1.8;">5、软件部分</h3>
<p style="line-height:1.8;">主控为CW32L012C8T6,程序由KEIL5编写，完整工程在附件中，可自行编译。</p>
<p style="line-height:1.8;">程序框架：</p>
<p style="line-height:1.8;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/06dc00e3493042e0b0cf68d15fac79f2.png" width="714" height="339" alt="06dc00e3493042e0b0cf68d15fac79f2.png"></p>
<p style="line-height:1.8;">大部分主体功能有硬件实现，软件主要是人机交互与输入输出电压选择功能，输出电压同时作为负载模式（恒压）的目标电压。</p>
<h3 style="line-height:1.8;">6、部分参数指标测试：</h3>
<p style="line-height:1.8;">6.1:电压精度：</p>
<p style="line-height:1.8;">空载：</p>
<table style="border-collapse:collapse;width:42.5349%;height:78.8px;">
<tr style="height:19.7px;">
<td style="width:28.4045%;height:19.7px;text-align:center;">设置电压</td>
<td style="width:27.3134%;height:19.7px;text-align:center;">显示电压</td>
<td style="width:44.3325%;height:19.7px;text-align:center;">万用表实测电压</td>
</tr>
<tr style="height:19.7px;">
<td style="width:28.4045%;height:19.7px;text-align:center;">4V</td>
<td style="width:27.3134%;height:19.7px;text-align:center;">3.93V</td>
<td style="width:44.3325%;height:19.7px;text-align:center;">3.93V</td>
</tr>
<tr style="height:19.7px;">
<td style="width:28.4045%;height:19.7px;text-align:center;">8V</td>
<td style="width:27.3134%;height:19.7px;text-align:center;">7.88V</td>
<td style="width:44.3325%;height:19.7px;text-align:center;">7.88V</td>
</tr>
<tr style="height:19.7px;">
<td style="width:28.4045%;height:19.7px;text-align:center;">12V</td>
<td style="width:27.3134%;height:19.7px;text-align:center;">11.84V</td>
<td style="width:44.3325%;height:19.7px;text-align:center;">11.85V</td>
</tr>
</table>
<p style="line-height:1.8;">带载</p>
<table style="border-collapse:collapse;width:42.4494%;height:106.4px;">
<tr style="height:19.6px;">
<td style="width:25.237%;height:19.6px;">设置电压</td>
<td style="width:29.4835%;height:19.6px;">显示电压</td>
<td style="width:45.2302%;height:19.6px;">万用表实测电压</td>
</tr>
<tr style="height:47.6px;">
<td style="width:25.237%;height:47.6px;">
<p>4V(800mA)</p>
</td>
<td style="width:29.4835%;height:47.6px;">
<p>3.93V</p>
</td>
<td style="width:45.2302%;height:47.6px;">3.93V</td>
</tr>
<tr style="height:19.6px;">
<td style="width:25.237%;height:19.6px;">8V(1A)</td>
<td style="width:29.4835%;height:19.6px;">7.89V</td>
<td style="width:45.2302%;height:19.6px;">7.9V</td>
</tr>
<tr style="height:19.6px;">
<td style="width:25.237%;height:19.6px;">12V(1.5A)</td>
<td style="width:29.4835%;height:19.6px;">11.85V</td>
<td style="width:45.2302%;height:19.6px;">11.86V</td>
</tr>
</table>
<p style="line-height:1.8;">6.21:电流精度（输出）：</p>
<table style="border-collapse:collapse;width:26.7423%;height:97.949px;">
<tr style="height:19.5898px;">
<td style="width:50.1028%;height:19.5898px;">显示电流</td>
<td style="width:50.1028%;height:19.5898px;">输出电压/电阻</td>
</tr>
<tr style="height:19.5898px;">
<td style="width:50.1028%;height:19.5898px;">0.6A</td>
<td style="width:50.1028%;height:19.5898px;">2.95V/5Ω</td>
</tr>
<tr style="height:19.5898px;">
<td style="width:50.1028%;height:19.5898px;">1.01A</td>
<td style="width:50.1028%;height:19.5898px;">4.94V/5Ω</td>
</tr>
<tr style="height:19.5898px;">
<td style="width:50.1028%;height:19.5898px;">1.51A</td>
<td style="width:50.1028%;height:19.5898px;">7.4V/5Ω</td>
</tr>
</table>
<p style="line-height:1.8;">（表电流档烧了，凑合用电阻测测，由于发热电阻阻值波动大，仅定性看看）</p>
<p style="line-height:1.8;">6.22：输入(充电)电流：</p>
<table style="border-collapse:collapse;width:26.6072%;height:59.1602px;">
<tr style="height:19.7266px;">
<td style="width:50.3558%;height:19.7266px;">显示电流</td>
<td style="width:49.5967%;height:19.7266px;">充电IC 配置电流</td>
</tr>
<tr style="height:19.6875px;">
<td style="width:50.3558%;height:19.6875px;">0.52A</td>
<td style="width:49.5967%;height:19.6875px;">545mA（TP4056）</td>
</tr>
<tr style="height:19.7461px;">
<td style="width:50.3558%;height:19.7461px;">1.97A</td>
<td style="width:49.5967%;height:19.7461px;">1980mA(SGM41513)</td>
</tr>
</table>
<p style="line-height:1.8;">6.3：限流精度：</p>
<table style="border-collapse:collapse;width:26.5397%;height:97.949px;">
<tr style="height:19.5898px;">
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">目标电流</td>
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">(外挂1欧姆电阻测试)限流后电流</td>
</tr>
<tr style="height:19.5898px;">
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">100mA</td>
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">99~101mA</td>
</tr>
<tr style="height:19.5898px;">
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">500mA</td>
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">498~503mA</td>
</tr>
<tr style="height:19.5898px;">
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">1A</td>
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">995~1007mA</td>
</tr>
<tr style="height:19.5898px;">
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">2A</td>
<td style="width:49.9932%;height:19.5898px;">1989~2017mA</td>
</tr>
</table>
<p style="line-height:1.8;">由于需要兼顾输入转换，牺牲了很大部分性能，个人水平有限暂时想不到优化方向。</p>
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