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

工程作者：MPS校園科創(chuàng)大使 蔡嘉發(fā)

前言

我用免費(fèi)PCB，做了一個(gè) 數(shù)字可調(diào)電源模塊!

看完這個(gè)項(xiàng)目，小編只有1個(gè)感嘆：

要是我在大學(xué)的時(shí)候，能做出這個(gè)項(xiàng)目，我肯定是實(shí)驗(yàn)室最靚的仔!

01 功能&亮點(diǎn)

功能亮點(diǎn)

112V-100V輸入

2可編程1-48V，已驗(yàn)證最高輸出功率300W

3支持CC與CV與各種保護(hù)，含：SCP、OVP、OCP

4串口屏實(shí)時(shí)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(dòng)切換

6非常簡(jiǎn)單的外圍電路和控制邏輯

使用場(chǎng)景

1大功率可調(diào)電源：可用于實(shí)驗(yàn)室直流電源、電機(jī)測(cè)試平臺(tái)等

2大功率快充電源：多口USB快充、無(wú)線充電等

3電池管理系統(tǒng)：48V電池包充電、新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)等

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

02 硬件設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)基于 MP4201 構(gòu)建 Buck-Boost 拓?fù)?，并配?STM32 及外設(shè)實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置、狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(shuō)這電源的外圍 “簡(jiǎn)單到離譜”? 咱先說(shuō)說(shuō)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(yùn)放做信號(hào)調(diào)理……調(diào)試時(shí)一個(gè)參數(shù)不對(duì)就得全盤返工。

而我選的這個(gè)MP4201設(shè)計(jì)就不一樣啦：

這芯片直接把控制算法、電路監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)傳遞、功率驅(qū)動(dòng)這些核心工作包攬了。當(dāng)我想實(shí)現(xiàn)各種設(shè)定，我只需要做一件事——通過(guò)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(duì)比，是不是簡(jiǎn)單多啦

03 軟件設(shè)計(jì)方案

1項(xiàng)目板載STM32代碼和串口屏

2代碼全開(kāi)源，可根據(jù)第5章指引，去開(kāi)源網(wǎng)址查看

04 實(shí)測(cè)情況

先說(shuō)結(jié)果：高效率、低紋波、保護(hù)迅速、散熱良好

以下是測(cè)試詳情↓

1.效率測(cè)試

測(cè)試條件：開(kāi)關(guān)頻率200kHz、PFM without FSS模式

測(cè)試1：輸入24V，0到300W輸出

點(diǎn)擊查看大圖

測(cè)試2：輸入48V，0到300W輸出

點(diǎn)擊查看大圖

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

2.紋波測(cè)試

3.緩啟動(dòng)和短路保護(hù)測(cè)試

能通過(guò)軟件進(jìn)行開(kāi)關(guān)，并具有緩啟動(dòng)

對(duì)于負(fù)載短路情況，有快速的SCP響應(yīng)，保護(hù)后級(jí)設(shè)備

4.溫升測(cè)試

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

怎么樣?

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如果是你，你會(huì)怎么設(shè)計(jì)它?

歡迎在評(píng)論區(qū) 打開(kāi)腦洞 一起探討!

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或想了解開(kāi)源項(xiàng)目[源碼][硬件]等資料

就下滑吧!

05 開(kāi)源網(wǎng)址

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

開(kāi)源內(nèi)容：

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

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06 結(jié)語(yǔ)

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

這也是開(kāi)源的一部分意義吧!誰(shuí)都可以分享/進(jìn)步，誰(shuí)都可以學(xué)到，技術(shù)不再是單純的“秘密”，而是所有熱愛(ài)學(xué)習(xí)的人的進(jìn)步階梯。