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标题: 【开源】正弦波赛道电源 [打印本页]

作者: aytc100 时间: 2018-3-23 08:52
标题: 【开源】正弦波赛道电源
自从去年我发现赛道电源的输出信号强度会随着赛道电感量增大而增大之后，各位老师同学集思广益，提出了几种保持赛道信号基波强度不变的电源方案。但是这些方案依然有校准困难、反馈方式不明确、反馈回路不稳定等缺陷。所以我在此提出并开源了一款正弦波输出的赛道电源，反馈方式明确且稳定、易于制作、基本无需校准即可产生等效于100mA20kHz方波的正弦信号。
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1.1版改进：
固件：取消了GPIO的初始化（没什么用）
原理图：用BAV99替换BAT54S，这样嘉立创SMT三期就可以多贴一个器件；对应的正弦波电流电阻改为22Ω和24Ω，也可以走SMT贴好；发光二极管换成0603封装。
PCB：150μH滤波电感多画了一个框，这样可以兼容12*12和8*8之间的磁屏蔽电感；轻微美化了一下走线；修正了背面丝印层说明的错误。

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450μH+55Ω输出信号交流采样点波形

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单片机互补SPWM输出

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功率SPWM输出

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滤波器输出

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交流耦合输出

此赛道电源使用单片机定时中断修改PWM波输出产生SPWM波，经过栅极驱动器、MOS管之后产生功率SPWM信号，再通过LCL低通滤波，只保留20kHz基波分量，通过交流耦合电容输出接赛道电源。电流经过赛道导线返回后，再通过电流采样电阻接地返回。由二倍压整流电路从电流采样电阻上取得的交流电压转换为直流电压，送往boost芯片的FB管脚，闭环控制功率SPWM信号的幅值。此外有两组指示信号，红蓝灯亮起指示赛道导线阻抗过大，绿灯熄灭指示赛道导线感抗过大且阻抗过小。这两种情况均可能可以通过在输出端串联额外的电容得到解决。经测量，赛道电源能自行正常工作的电阻范围为0~55Ω，电感范围为0~450μH，足以满足100米以内由0.1~0.9mm漆包线铺设的赛道驱动需求。

其中，单片机仅仅起到产生SPWM波的作用，并不参与闭环反馈。所以可以使用任何能够产生SPWM波的单片机、CPLD/FPGA等可编程逻辑器件作为信号源，替换LGT8F88B单片机。主要闭环反馈由TPS61040完成，价格低廉，容易购买。

作者: aytc100 时间: 2018-3-23 09:00
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这次的板子走嘉立创SMT可以贴好几乎全部阻容、闭环核心芯片TPS61040、基准源CJ431等，回来之后只需要自己焊
microUSB座P2、
跳线帽排针P4、还真有专门的三针卖啊
输出接口P1、
直插铝电解电容（330μF，25V）C6、备选
LGT8F88B 单片机U5、
EG27324 MOS管驱动U3、
WSP4606 MOS管U4
32MHz晶振X1、
150μH磁屏蔽滤波电感L3、备选
10μH磁屏蔽储能电感L1和滤波电感L2

即可。外壳采用的是CC-Debugger的透明外壳，与DAP下载器外壳一致。

作者: cs538138 时间: 2018-3-23 09:03

前排围观超哥

作者: _Phantom_ 时间: 2018-3-23 09:05
前排帮顶，超哥666

作者: じ～凝眸处 时间: 2018-3-23 09:21
前排 ·····

作者: wherelse 时间: 2018-3-23 09:29
前排围观

作者: 曾钇淘 时间: 2018-3-23 10:04
顶超哥

作者: alexyzhov 时间: 2018-3-23 10:15
理论指导实践

作者: xu6456338 时间: 2018-3-23 10:28
收藏收藏

作者: 深水i 时间: 2018-3-23 11:56
前排围观

作者: dxa572862121 时间: 2018-3-23 12:33
前排。。。

作者: a1183810556 时间: 2018-3-23 12:38
围观大佬

作者: eagle丶 时间: 2018-3-23 16:04
mark .

作者: eagle丶 时间: 2018-3-23 16:05
mark.

作者: 蔑视者123456 时间: 2018-3-23 16:18
学习

作者: 13127173361 时间: 2018-3-24 01:12
不明觉厉

作者: 李白不白 时间: 2018-3-24 08:14
6666666666666

作者: 墨青封云 时间: 2018-3-24 10:41
占个位置围观

作者: 你爸爸哦 时间: 2018-3-24 12:43
大佬6666

作者: 来一杯烈酒 时间: 2018-3-24 16:32
超哥6666

作者: cankun1314 时间: 2018-3-24 18:00
前排都被占了，中后排的旁友们，瓜子饮料有需要吗

作者: Zzzzz111 时间: 2018-3-24 22:33
真大佬

作者: 吃肉肉长肉肉 时间: 2018-3-26 20:15
66666

作者: 吃肉肉长肉肉 时间: 2018-3-26 20:48
女汉子前来学习

作者: CCCLy 时间: 2018-3-26 22:42
有购买方式吗

作者: aytc100 时间: 2018-3-26 23:41

CCCLy 发表于 2018-3-26 22:42
有购买方式吗

等

作者: 乐师--澄泓 时间: 2018-3-27 01:38
顶+1

作者: 处漏缝盲 时间: 2018-3-27 21:58
新手表示很无助

作者: BRUSH 时间: 2018-3-27 22:20

作者: aytc100 时间: 2018-3-27 23:08

处漏缝盲发表于 2018-3-27 21:58
新手表示很无助

有何无助的呢？

作者: aytc100 时间: 2018-3-27 23:08

处漏缝盲发表于 2018-3-27 21:58
新手表示很无助

有何无助的呢？

作者: 处漏缝盲 时间: 2018-3-28 11:34

aytc100 发表于 2018-3-27 23:08
有何无助的呢？

板子都不知道从哪买呢中电港？还是nxp官网还是网店还是学校采购？

作者: aytc100 时间: 2018-3-28 14:36

处漏缝盲发表于 2018-3-28 11:34
板子都不知道从哪买呢中电港？还是nxp官网还是网店还是学校采购？

自己做

作者: 处漏缝盲 时间: 2018-3-28 19:34

aytc100 发表于 2018-3-28 14:36
自己做

我是说最小板就是只有芯片的板子

作者: aytc100 时间: 2018-3-29 00:25

处漏缝盲发表于 2018-3-28 19:34
我是说最小板就是只有芯片的板子

http://www.znczz.com/forum.php?m ... d=124365&extra= K60最小系统板PCB

http://www.znczz.com/forum.php?m ... d=231763&extra= KEA最小系统板PCB

作者: fan541283163 时间: 2018-3-31 15:49
超哥 0110 0110 0110

作者: qinlu123 时间: 2018-9-18 12:17
本帖最后由 qinlu123 于 2018-9-18 12:18 编辑

超哥请教个问题，我现在做的和跑道电源类似也是方波恒流更简单一些不需要桥，但是把流过取样电阻的交流信号取峰值滤波放大之后给DCDC芯片的FB，会使DCDC的输出波动。我的理解是滤波（无论是RC低通还是峰值采样）都会使信号的相位滞后造成DCDC失控。你是怎么解决这个问题的呢？
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作者: aytc100 时间: 2018-9-18 14:18

qinlu123 发表于 2018-9-18 12:17
超哥请教个问题，我现在做的和跑道电源类似也是方波恒流更简单一些不需要桥，但是把流过取样电阻的交流信号 ...

你是反馈信号的上升速率和下降速率不对称吧

作者: qinlu123 时间: 2018-9-18 14:27

aytc100 发表于 2018-9-18 14:18
你是反馈信号的上升速率和下降速率不对称吧

可是峰值保持电路（包括二倍压整流取峰峰值）就是上升快下降慢这么个特性。给保持电容放电的放电电阻选大了电容放电慢导致电源输出会波动，放电电阻小了电容放电快电源会有尖峰，我发现只要在反馈回路上加上滤波DCDC的输出就无法做到像直接用电阻分压反馈那样的输出效果。

作者: aytc100 时间: 2018-9-20 17:56

qinlu123 发表于 2018-9-18 14:27
可是峰值保持电路（包括二倍压整流取峰峰值）就是上升快下降慢这么个特性。给保持电容放电的放电电阻选大 ...

峰值保持电路的上升/下降特性可以调，之后加运放跟随再做滤波也行。我怀疑这里运放背锅的概率大一些，要不你换个其他型号的运放？已知某些运放（比如LMV358）会在输入电压太低的时候反相

作者: quping787464 时间: 2019-1-18 10:29
超哥666

作者: 韩浩博饽饽 时间: 2019-5-9 17:26
超哥牛皮

作者: 一生痴绝处 时间: 2019-5-14 16:26
超哥，我问个很弱鸡的问题，这个信号板用的单片机怎么烧写固件？难道要买这个厂商的烧写器吗？

作者: aytc100 时间: 2019-5-14 22:32

一生痴绝处发表于 2019-5-14 16:26
超哥，我问个很弱鸡的问题，这个信号板用的单片机怎么烧写固件？难道要买这个厂商的烧写器吗？

是的，你也可以买1000片以上加烧录费让厂家烧好了寄给你

作者: aytc100 时间: 2020-8-14 12:43
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LGT8F88B已完成历史使命，新版本的赛道电源将采用LGT8F684P替代。开源资料在 https://oshwhub.com/aytc100/20kHz-sine-wave-signal-generator-V2

作者: FTS 时间: 2021-8-8 23:15
这是干啥的？

作者: FTS 时间: 2021-8-8 23:17

aytc100 发表于 2020-8-14 12:43
LGT8F88B已完成历史使命，新版本的赛道电源将采用LGT8F684P替代。开源资料在 https://oshwhub.co ...

求超哥分享源代码。

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