ZeBra移动数控电源（一）主控板

一、产品简介

这是一个移动可调电源，内置电池，2-36V宽电压输出，高达6A的输出电流，随取随用，方便快捷，没有一堆线缠绕的烦恼。

注意：本主控板（一）需要配合 显示前后面板（二）+功率板（三）才能正常工作；见我个人主页查看全部项目。

二、应用场景

可以应用于电子维修、电机调速、LED调光及各种低电压直流供电场景。

三、产品概述

1、升降压电路基于SC8815实现的移动数控可调电源，能实现2-36V连续可调，0.3-6A可调限流，能满足大部分低电压供电需求，电压调节幅度100mV，电流调节幅度100mA。

2、主控芯片使用GD32E230C8T6国产单片机，这款单片机价格低兼，性能强劲，是一颗性价比不错的芯片，且为国产芯片，没有后顾之忧，易购买易使用，价格低廉，为降低成本的不二之选。

3、显示屏采用1.54寸ST7789屏，分辨率240*240，显示清晰可视角度好。

4、外壳使用88*38mm铝合金外壳，整体质感不错。

5、充电电流可调 0.3-3A，调节幅度100mA;

6、自动温控保护，自动检测电池温度，当达到55℃，自动关断输出及充电进行自保护；

7、支持插入USB时由USB供电，即解决临时移动供电需求，也可以使用适配器解决电池供电焦虑；

8、输入、输出电压，输入、输出电流一目了然，操作简单，极易上手；

9、输出负压驱动电路：输出端使用了负压驱动电路，能够实现输出PMOS管在低电压及短路时依然能保证Vgs间3V以上的压差，从而实现有效导通，因为有了负压驱动电路，可调输出电压最低可低至1V；

10、USB直接供电功能：当插入USB时，可以直接做为供电端使用，但无法使用物理开关关机，需要长按编码器中键进行开关机；

11、支持AT命令控制；

12、保护功能：

1）DC输入防反接功能：外围输入XT60、DC端使用大功率60V 耐压NMOS管，做的低侧防反接，防止输入反接烧坏电路；

2）DC输入TVS保护功能：外围输入XT60、DC端使用33V TVS + 15A自熔断保险丝，防止输入过压失控风险；

3）电池PTC保护：使用LC77AY-1温控开关，温度达到77度时，自动断开电池供电，防护MCU高温保护失效时的二次保护；

4）输出防倒灌电路：使用60V PMOS实现高侧防倒灌功能，防倒灌检测使用了运放做的电压比较器，有效防止倒灌风险；

5）输出RC尖峰吸收电路：使用RC组成的尖峰吸收电路，减少瞬间尖峰冲击；

6）输出TVS保护电路：输出端使用40V 双向TVS，防止输出端意外高压冲击。

四、产品参数

1、供电方式：

1）2节18650电池，建议使用动力电池，否则输出电流可能难以达到最大输出；

2）USB供电，支持快充，自动诱骗合适电压。

2、输出电压：2-36V，调节幅度 100mV；

3、输出电流：0.3-6A，调节幅度100mA，实测800mA以下时输出不正常，请尽量保证限流设置800mA以上；

4、充电方式：USB充电，支持PD、QC快充，充电电压 5-20V，自动识别、自动诱骗合适的充电电压，充电电流可调，最高可达3A充电；

5、外形尺寸：88*38*94CM （不含螺丝及按钮等突出部分）；

6、板上主要标识说明：

五、使用说明

1、操作说明：

1）开机：

物理开关+电子开关，物理开关为三档6脚开关，支持电池供电及外置供电切换；电子开为为编码器中键长按开关机，支持防误触功能，所以开机需要先快速点按一下按钮后松开，再立即长按直到屏幕亮起即可完成开机。

2）打开及关闭电源输出：

点按旋钮即可实现可调电源的输出与关闭功能。

3）调节输出电压：

旋转旋钮即可调整输出电压值，可调范围1-36V，步进值设置为0.1V（即100mV）。

4）其他参数设置：

长按旋钮2秒后松开，即可进入设置界面，转动旋钮可设置不同参数，按下即可选中，此时可更改参数值，再按下即可释放选中状态。

再次长按2秒后松开，即可退出菜单，或等待15秒也会自动退出。

5）关机操作：

长按旋钮，直到提示“松开按钮”时，松开即可实现关机，关机后会关闭所有外设，进入省电模式。默认空闲5分钟后自动关机，也可以在菜单中设置。

2、烧录说明：

1）调试器烧录：

支持JLink、STLink、CMSIS-DAP等调试器烧录，推荐使用PWLink2，这个有自带软件，可以直接烧录，不需要安装Keil5编写下载。

调试器下载比较简单，使用Keil5开发过的都知道，所以对于老手这部分就不重复讲解了，对于新手来说，使用PWLink2会更为简单，并且某宝9.9元包邮，还是非常友好的，下载提供的软件就可以直接烧录hex或bin文件。

2）串口烧录：

使用兆易创提供的ISP烧录软件 GigaDevice_MCU_ISP_Programmer ，板子上已经有提示了：

根据上图接好串口，短接后上电，就可以使用GD的ISP下载工具烧录了。

3、焊接：

  因使用比较多的0402阻容元件，对于新手并不友好，如果是新手，建议使用 立创SMT服务，而且本项目设计时，元件优先使用了立创的基础库元件，对于仅贴单面的话，经济型贴片成本会非常低。（如果SMT，那贴片的元器件匹配/替换情况是需要和附件上传BOM核对清楚，以免出现多个错匹配）

4、背面电池均衡电路不焊接也可以正常工作，不过还是建议焊接，防止过充出现危险，特别是未经过配对的电池。22欧均衡电阻建议上下位置先焊接一片，如果发现均衡不正常或发热严重，哪可以把两片都焊上或者调整均衡电阻值。

5、组装图：

本次因为进行了分体模式，所以组装上也比较复杂，以下是组装的示例图：

接下来我们来看看组装完成的样式，为了方便给大家观察，我未装入外壳中：

六、备注

为了方便大家开发出更加优秀的作品，决定将源码也开源，希望大家能做的更好！

特别说明：本项目整体复杂度较高，元件主要以0402为主，复刻难度较高，新手或小白不建议动手制作，失败机率非常高。

1、主要元件成本：

1）升降压芯片 SC8815：5.5元 （某宝找到最便宜的一家，实测可用）

2）主控MCU GD32E230C8T6：2.05元 （某宝优信电子）

3）诱骗芯片 HUSB238：2.65元 （某宝）

4）MOS管：20元 （升降压全桥4个、防反接1个及开关控制MOS管6个，成本大头所在）

5）三通道电流采样 INA226：3.6元

6）1.54寸 LCD 显示屏 ST7789：8.5元

7）88*38铝合金外壳：10元

分板成本核算为：

主控板元件成本约 74元，PCB 约3.5元/片，SMT成本约15元/片；

功率板元件成本约 23元，PCB成本约1.5元/片，SMT成本约4元/片；

显示板及前后面板成本约 15元，PCB成本约2.5元/片，SMT成本约5元/片；

总体元件成本约在 112元，生产成本约为32元(小批量生产，数量多成本会下降一些)。

注：BOM中大部分元件都采购于立创商城，某宝采购的元件也添加了建议采购链接（主要是经过了实测的，避免大家踩坑）。

注意：本主控板（一）需要配合 显示前后面板（二）+功率板（三）才能正常工作；见我个人主页查看全部项目

本次项目将会对软硬件全部开源，欢迎大家复刻，提供源码也方便也是希望大家能做出更加优秀的作品。

七、操作演示及测试视频

1、操作演示：演示了实际操作过程，高清观看请在哔哩哔哩搜索关键字" ZeBra 移动数控电源——11月完整改版新版功能介绍 "

2、简单测试：因没有专业的测试工具，这里使用了大功率电阻进行输出带载能力的测试

由于视频较大，请在哔哩哔哩搜索关键字"ZeBra数控电源 输出简单测试"