自制直流电源(续)
最近备齐了一些组件,开始尝试把他们组装起来,做成一个可调的直流电源。
首先,供电部分暂时采用笔记本附带的电源适配器,参数为20V 3.25A。输出接口是联想专用的方口,其格式为外负内正中信号,母座如下图所示。
使用方口母座引出直流电源的正负极,将它接到直流调压板上,其结构如下图所示。
直流调压版使用LTC 3780芯片进行自动升降压,相关参数为
- 输入电压Vi:5-32V.
- 输出电压Vo:1-30V.
- 输出电流:8A (10A MAX).
- 输出功率:80W (130W MAX).
- 纹波:50mV (12V - 12V 5A).
这个调压板工作模式称为恒流恒压模式,意思是:当电流将要超出预设值的时候,将电流稳定在预设值(因此输出电压降低);否则,将电压稳定在预设值。在开路时调节CV和在短路时调节CC即可改变预设值,也可以在带负载的时候调节。此外,调节UV可以使得调压板在输入电压低于设定值的时候停止工作,当采用蓄电池供电时,这样可以避免电池过度放电。
接着,连接直流表头。我之前买了一个四线制的表头,现在发现存在这样的一个问题:表头的工作电压是6.5-100V,不能使用独立电源供电,所以,一旦我将电压调整到6.5V以下,表头将不工作。因为我需要将输出电压调整为5V以便给USB设备供电,这个表头无法满足我的需求。所以我又换了一个五线制的表头,这个表的型号是BY42A,其结构如下。
图中,Uadj和Iadj是电流电压校准旋钮。Irst短接数秒后可以将电流表示数归零。
- 供电电压V:3.8-30V
- 测量电压U:0-30V
- 测量电流I:0-10A
五线制的表头,既可以直接使用负载的电源供电,也可以采用独立的电源供电。建议使用的供电电压为5V。两种接线方法如下图所示。
我采取的是第二种接法,供电电源直接接在电源适配器的20V输出上(这个电压可能偏高了),这样,即便输出电压非常低,也不影响读数。
表头连接完毕后,可以连接负载了,我用鳄鱼夹连线把表头上的引线和一块DC-USB转接板连在了一起。这个转接板本来是用于转换4mm的DC接口和USB接口的,因为我有一个5V 3A的台达电源,它的输出是4mm的DC接口。转接板USB接口的D+ D-端是短路的,这样可以使一些设备以1.5A的电流充电,例如我的手机。
不过,中间还要连接两件东西。第一个是QC2.0升压板,其示意图如下。
该升压板使用FP6719芯片,可以将3-5V的输入电压升至5V,如果接上支持QC2.0协议的设备,在供电充足的情况下,还可以升压到9V和12V,实现大功率供电。即便设备不支持QC2.0协议,它也可以兼容许多高速充电模式,在5V电压下提供最高2A的电流。
另一件东西是USB电压电流表,输入电压在4-24V都可以工作,输入电流最大值为3A,分辨率达到0.1mV和0.1mA,还具有电量计算等功能。用它可以实时监测USB接口的充电状态。
上述物件都连接好之后,就可以通电使用了。工作状态如下图所示,可以看出QC2.0识别成功,正在以9V 1.67A为手机充电,而调压板的输出可以从直流表头读出,约为5V 3A。