这是一个移动可调电源,内置电池,方便随时取用,没有连着一堆线缠绕的烦恼。
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。
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;
7)输出防反接:v3.1新增硬件防反接功能,充电池类产品时可以直接充电,更安全,再无后顾之忧。
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(最低可调至1V);
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)开关机:
长按旋钮直到屏幕亮起松开即可实现开机,在开机情况下长按旋钮直到提示“松开按键”时,松开即可实现关机。
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、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,具体操作可以B站搜索 “ZeBra电源固件ISP烧录教程”。
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、组装图:
组装时,需要先用16P 0.5mm 5cm 反向排线连接好主控板与功率板,如下图所示,连接好用,需要用4颗M2螺丝固定好功率板。装好之后再把风扇插到风扇座,然后如图所示缠好多余的线,使用M3*16尼龙螺丝固定好风扇可以完成组装。
组装好的样子:
之后使用 16P 0.5mm 10CM长 同向排线连接好屏幕与主板即可,整体组成图如下:
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:当前更新为最新v3.1版硬件,PCB版本为3.14,支持输出防反接功能,组装容易,但元件主要以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,能熟练焊接0402封装且会烧录程序的朋友可以尝试复刻。
1、主要元件成本:
1)主控板成本:元件成本约为78元;
2)功率板成本:元件成本约为23元;
3)前面板成本:元件成本约为10元;
4)88*38铝合金外壳:15元左右;
5)1.54寸 LCD 显示屏 ST7789:10元左右
6)香蕉座:约为3.2元;
7)亚克力面板:约为3元;
总体成本元件及外壳估算总体成本约为:142元。
网上采购价格波动或许成本会有些出入。
注:BOM中大部分元件采购于立创商城,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,包括程序代码、PCB工程源码、PCB生产Gerber文件均可下载,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电源基本操作演示 "
2、ZeBra移动电源v3.1 输出防反接测试
由于视频较大,请在哔哩哔哩搜索关键字"ZeBra移动电源v3.1 输出防反接测试"
3、ZeBra移动电源v3.1 电源纹波情况
由于视频较大,请在哔哩哔哩搜索关键字"ZeBra移动电源v3.1 电源纹波情况"
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