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基于STM32G0電子負(fù)載電池容量測(cè)試儀(開源)

電子負(fù)載作為電子工程師經(jīng)常使用的一款儀器,測(cè)試電源,電池容量等會(huì)經(jīng)常用到。

今天給大家開源一個(gè)我DIY的電子負(fù)載。

先說下具體參數(shù)和技術(shù)細(xì)節(jié)吧:

一、電子負(fù)載最大電壓100V,電流20A,最大功率150W

二、硬件支持恒流和恒壓雙閉環(huán)設(shè)計(jì),負(fù)載支持恒壓負(fù)載。恒流負(fù)載,恒阻負(fù)載,恒功率負(fù)載。

三、可以拓展支持電池直流內(nèi)阻測(cè)試,太陽能電池板功率曲線測(cè)試。

四、主MCU采用STM32G0設(shè)計(jì),32位MCU,64M主頻,12位ADC,多路定時(shí)器。這是一款ST比較新的MCU,后面一段時(shí)間可能成為低成本32位機(jī)主流??梢詫W(xué)習(xí)下。

五、模擬量采集采用自帶ADC,基準(zhǔn)量給定采用PWM濾波處理,是一款比較低成本的方案。

六、電子負(fù)載采用兩個(gè)通道設(shè)計(jì),可以軟件獨(dú)立設(shè)置電流,可以保證功率均衡分布,同時(shí)可以兼容小電流的精度和大功率熱量。

七、電壓采樣采用四線制,電壓量程采用三段可編程電路設(shè)計(jì)。保證各個(gè)電壓段的電壓精度。

八、兩路NTC實(shí)時(shí)溫度檢測(cè),保護(hù)模塊不過溫?zé)龎模瑫r(shí)有智能風(fēng)扇控制。

九、4.3寸液晶屏參數(shù)顯示和設(shè)置交互,可以顯示多個(gè)參數(shù),圖標(biāo)顯示等。

原理圖的PDF版本,有的小伙伴可能工程里的原理圖打不開,可以先看下PDF版本的

ELOAD_150W.pdf

硬件工程文件和調(diào)試記錄,里面包含硬件整個(gè)工程文件,cadence16.6版本。還有制版文件,包含gerber,BOM,和坐標(biāo)文件。還有一些仿真和調(diào)試記錄。

硬件工程文件和調(diào)試記錄.rar

軟件工程附件太大上傳不了,發(fā)了個(gè)百度云盤連接

其中包含底層的STM32CubeMX生成軟件工程

keil 5.16版本的軟件工程文件

USART HMI 串口屏工程文件

鏈接:https://pan.baidu.com/s/18o5HTSMlbuoeTlkuAS1xSA 提取碼:7t2r

全部回復(fù)(126)
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三棵樹
LV.4
2
2021-11-20 16:43

先看下整體結(jié)構(gòu)

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三棵樹
LV.4
3
2021-11-20 16:46

先看下幾個(gè)電壓段的恒壓負(fù)載精度,勉強(qiáng)還行吧。

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三棵樹
LV.4
4
2021-11-20 16:48

在測(cè)試兩個(gè)恒流負(fù)載精度,也勉強(qiáng)!

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三棵樹
LV.4
5
2021-11-20 16:49

順便看下開發(fā)環(huán)境。

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三棵樹
LV.4
6
2021-11-20 16:54

180W,超過額定功率20%負(fù)載半小時(shí)以上, 溫度還有余量。

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三棵樹
LV.4
7
2021-11-20 16:58

有想DIY的點(diǎn)贊評(píng)論留言下,你們的熱情是我水帖子最大動(dòng)力。

這不僅可以學(xué)習(xí)下電子負(fù)載,還可以學(xué)習(xí)下新的MCU。底層的桉樹接口我都寫完了,你們可以這我的基礎(chǔ)上自己繼續(xù)搭積木練手。

40層樓開始貼原理圖并分析講解

80層樓開始貼代碼并分析講解

120層樓開源整個(gè)工程文件。

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2021-11-20 23:13

謝謝分享,學(xué)習(xí),panlinquan@163.com 

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2021-11-21 09:14

基本可以達(dá)到商用要求,能增加可變參數(shù)調(diào)整最好了,感謝分享!since0@163.com

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三棵樹
LV.4
10
2021-11-21 18:49

看下動(dòng)態(tài)測(cè)試圖:

條件:先接好電源,再開啟和關(guān)閉負(fù)載。

這邊順便說下,PWM濾波成模擬量給定基準(zhǔn)是有缺陷的,為了滿足模擬量的紋波足夠小,一般RC濾波常數(shù)選PWM周期的10-20倍。這樣PWM的分辨率(即模擬量基準(zhǔn)的分辨率)和動(dòng)態(tài)速度不能同時(shí)最優(yōu)化,需要做個(gè)均衡。

恒流負(fù)載啟動(dòng)波形,看下邊沿時(shí)間大概3ms。沒有過沖和震蕩還是可以的。

恒流負(fù)載關(guān)閉波形,邊沿時(shí)間大概4ms。依舊沒有過沖和震蕩。

為了滿足較高的精度,犧牲了部分動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,一般低成本方案難以避免的。

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ruohan
LV.9
11
2021-11-22 18:24

樓主繼續(xù)啊

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三棵樹
LV.4
12
2021-11-22 20:59

再看下恒流和恒壓連續(xù)動(dòng)態(tài)負(fù)載特性

恒流梯形波動(dòng)態(tài)測(cè)試

電壓15V,電流1A-4A動(dòng)態(tài)變化。

電源電壓未隨著電流變化而波動(dòng),說明電源恒壓動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)特性還可以。

電流也沒有明顯震蕩和超調(diào),說明電子負(fù)載動(dòng)態(tài)特性也行。

恒壓梯形波動(dòng)態(tài)測(cè)試

恒流1A,電壓3V-10V動(dòng)態(tài)變化

電壓波形沒有明顯震蕩和超調(diào),說明電子負(fù)載動(dòng)態(tài)特性還行

電流波形在電壓變化過程中有震蕩,說明電源的恒流模式動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)欠缺。

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三棵樹
LV.4
13
2021-11-22 21:00
@panlinquan
謝謝分享,學(xué)習(xí),panlinquan@163.com 

等我水完了帖子一起發(fā)哈!

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#回復(fù)內(nèi)容已被刪除#
14
三棵樹
LV.4
15
2021-11-22 21:01
@ruohan
樓主繼續(xù)啊

每天水一點(diǎn),爭(zhēng)取水的認(rèn)真細(xì)致點(diǎn)!

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2021-11-22 22:12
@三棵樹
每天水一點(diǎn),爭(zhēng)取水的認(rèn)真細(xì)致點(diǎn)!

請(qǐng)問下這個(gè)驅(qū)動(dòng)卡支持0-2.5V模擬電壓輸出驅(qū)動(dòng)我電子負(fù)載模塊嗎?

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三棵樹
LV.4
17
2021-11-23 21:15
@zhiyiyunmeng
請(qǐng)問下這個(gè)驅(qū)動(dòng)卡支持0-2.5V模擬電壓輸出驅(qū)動(dòng)我電子負(fù)載模塊嗎?

板子上有三個(gè)0-3.3V的模擬量信號(hào),但不支持對(duì)外輸出。

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三棵樹
LV.4
18
2021-11-23 21:21

一般電子負(fù)載使用都是先連接好電源,再設(shè)置參數(shù)并啟動(dòng)。

如果先設(shè)置好電壓電流參數(shù),再硬連接到電子負(fù)載上,就存在過沖的風(fēng)險(xiǎn)。

下圖為硬連接電流過沖波形,當(dāng)然反饋調(diào)節(jié)電路反應(yīng)慢也是電流過沖的一個(gè)重要原因。

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2021-11-24 01:15
@三棵樹
一般電子負(fù)載使用都是先連接好電源,再設(shè)置參數(shù)并啟動(dòng)。如果先設(shè)置好電壓電流參數(shù),再硬連接到電子負(fù)載上,就存在過沖的風(fēng)險(xiǎn)。下圖為硬連接電流過沖波形,當(dāng)然反饋調(diào)節(jié)電路反應(yīng)慢也是電流過沖的一個(gè)重要原因。[圖片]

我看你桌上的家伙事眼饞啊 ,爭(zhēng)取每天幫你水,早日上120.

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2021-11-24 01:18

跟大佬學(xué)電子咯

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dy-6RUcq21N
LV.1
21
2021-11-24 12:11

這個(gè)正是我剛剛想要的

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2021-11-24 12:13
@三棵樹
一般電子負(fù)載使用都是先連接好電源,再設(shè)置參數(shù)并啟動(dòng)。如果先設(shè)置好電壓電流參數(shù),再硬連接到電子負(fù)載上,就存在過沖的風(fēng)險(xiǎn)。下圖為硬連接電流過沖波形,當(dāng)然反饋調(diào)節(jié)電路反應(yīng)慢也是電流過沖的一個(gè)重要原因。[圖片]

這個(gè)問題其實(shí)可以避免的,加一個(gè)硬件輸入檢測(cè),我就是這么搞的,有了輸入檢測(cè)后,沒輸入輸入電壓MOS不會(huì)工作

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2021-11-24 13:27

鼓勵(lì)開源精神,但是不鼓勵(lì)在這擺架子,

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2021-11-24 15:44

求開源學(xué)習(xí)463156598@qq.com

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馬邦華
LV.1
25
2021-11-24 18:06

感謝開源:mabanghua@163.com

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三棵樹
LV.4
26
2021-11-24 19:28
@川理學(xué)子
這個(gè)問題其實(shí)可以避免的,加一個(gè)硬件輸入檢測(cè),我就是這么搞的,有了輸入檢測(cè)后,沒輸入輸入電壓MOS不會(huì)工作

這個(gè)方法不錯(cuò)哦,我之前一直想著從硬件的反饋調(diào)節(jié)回路來解決這個(gè)問題的。這些檢測(cè)硬件都支持的,只需要修改下代碼。

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三棵樹
LV.4
27
2021-11-24 19:34
@馬邦華
感謝開源:mabanghua@163.com

已經(jīng)發(fā)你郵箱!

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三棵樹
LV.4
28
2021-11-24 19:35
@馬邦華
感謝開源:mabanghua@163.com

已經(jīng)發(fā)你郵箱!

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三棵樹
LV.4
29
2021-11-24 19:36
@天予不取
求開源學(xué)習(xí)463156598@qq.com

已經(jīng)發(fā)你郵箱!

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三棵樹
LV.4
30
2021-11-24 19:36
@dy-6RUcq21N
這個(gè)正是我剛剛想要的

已經(jīng)開放所有文件!

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三棵樹
LV.4
31
2021-11-24 19:37
@硬件老搬張
跟大佬學(xué)電子咯

已經(jīng)開放所有文件!

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