电池供电基准两例

hldiy · 发表于 2014-4-6 18:06:52

本帖最后由 youngliu 于 2014-4-9 10:01 编辑

上个月甩卖了120片白菜价的588，我才真正明白变压器供电是比较危险的。
好几个朋友因为接错电容方向，轻则烧掉电容，重的干掉了整流桥和稳压三极管。
不是朋友们技术问题，几个玩电子几十年的朋友，也阴沟翻船了。呵呵。

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闲话少说，开始正题。

AD588作为58x系列的实用款芯片，十分适合电子工程师作为常用标准使用。
但其要求使用双电源供电，这一点就比较麻烦了。
众所周知，想得到一个双电源，用ac供电，是最容易获得的，这也就使得588基准全部拖着一个变压器。。
尽管在以前的努力中，完整版，或者9档，都实现了小体积，但一是不够小，二是使用的时候要连接ac电源。

怎么能设计一个只使用5v电压，或者能用一节锂电池供电的基准，成为了新的课题。

筛选了很多升压芯片之后，定型了一款 MPS设计的升压芯片，MP1540.

实际使用的电路图：

升压原理图.JPG

实物图：

如图，MP1540将输入电压升压成 ±14v电压，供给基准芯片使用。
升压芯片工作于1.3MHz，超高的频率使得滤波部分可以做到全固态。也使得滤波可以更轻松。
布线的时候，整个pcb走线全部在toplayer，底层只有gnd。
dc-dc电路有独立屏蔽壳，完全密封在gnd当中。
整板所有元器件，最高5mm。

波纹抑制在20mv以内，正电源约为12mv，负电源稍高 18mv左右。
效率：
输入5v时，91.25%
输入4v时，86.63%
输入3v时，73.80%

可见DC-DC部分设计还是比较成功的，低波纹，高效率。

参数：
输入电压范围：  2.5-6v，建议使用范围 3-5.5v。
典型效率：  ≥ 90%  （Vin=5V）
波纹： ≤ 20mV
正常工作电流  ： ≤ 45mA （Vin=5V）
最大电流： ≤ 400mA （Vin=5V）（AD588两路输出同时与地短路时）

总结：
这款dc供电的基准板，完全符合usb规范。
如需电池供电的话，按照3v截止电压，最低效率计算，一节2000mah电池，可供基准使用7.5小时以上、

hldiy · 发表于 2014-4-6 18:07:22

本帖最后由 hldiy 于 2014-4-6 18:25 编辑

用DC-DC供电方案的另一款完整版设计。
这款基准本来是设计给一个女工程师的，外形非常小巧。

先看看外观吧，

放手心里.JPG

25*25*30mm铝型材外壳，体积小到一只手就能掌握。

正面.JPG

正面两只 2mm香蕉插座，可以直接插入表笔，也可插入2mm香蕉插头。

背面.JPG

背面一个 micro usb 插座作为电源输入。取电方式很多种了，usb、移动电源等，甚至这位工程师使用手机的otg功能给基准供电。

内部分为两层：

升压板：

升压.JPG

基准板

值得一提的是，这款基准板使用了 588的两个输出跟随器，一个跟随输出低电平，另一个跟随输出开关切换来的5v或者10v。
也就是说，开关控制前面板输出电压值。不仅仅输出高电平有跟随器，输出低电平也有跟随器，这使得输出能力大大提高。

两片板子层叠：

装配.JPG

插入外壳的两个滑道后，完成安装。

插入.JPG

同事把玩一会后说，如果你嫌588温飘大，你就把基准握在手里；如果你嫌手的温飘大，你就把基准揣在怀里。。。。。。

hldiy · 发表于 2014-4-6 18:07:38

本帖最后由 hldiy 于 2014-4-6 18:45 编辑

时间有限，上几张图，给大家解闷。看看我的锯功还可以吧，一口气锯了十个，手磨了个泡。。。。

铝型材.JPG

hu8421 · 发表于 2014-4-6 18:17:07

又出新产品,一个比一个棒.[s:31]

xuplastic · 发表于 2014-4-6 18:18:28

卧槽，工作在1.3GHz，我没看错？？？能量不会全部辐射出去？

hu8421 · 发表于 2014-4-6 18:25:10

无障碍应用.简单适用的移动基准.
创新、伟大、入流、时尚!
潮流呀!

lau190 · 发表于 2014-4-6 18:27:48

[s:31]

昇阳 · 发表于 2014-4-6 18:39:34

好！有成品我第一个排队！

jamesys · 发表于 2014-4-6 18:44:58

美观小巧

丝带姬 · 发表于 2014-4-6 18:53:47

坐等第二款出售，希望能收一个

67lch · 发表于 2014-4-6 19:22:05

恭喜楼主又开发了新的产品

sjtx1971 · 发表于 2014-4-6 19:55:32

来欣赏下大勇兄弟的新作品

脑电安泰 · 发表于 2014-4-6 20:26:33

好东西~电池供电的,电压输出稳定性会好些吗?

bg8aqa · 发表于 2014-4-6 21:01:20

好东西，交流供电的相比之下确实稍嫌麻烦。挪到一个新地方之后先得通电热机，如果电池供电的，可以一口气检查几只表。

有成品了要一个，排队。

lflyy · 发表于 2014-4-6 22:54:11

恭喜楼主

oide025 · 发表于 2014-4-6 23:10:56

我说怎么白菜版都抛售了，原来在酝酿新产品……

lymex · 发表于 2014-4-6 23:31:26

[s:31][s:31]

ycy001 · 发表于 2014-4-7 07:10:06

已买了一块白菜价基准板，坐等电池供电板。

tante0593 · 发表于 2014-4-7 08:53:51

什么时候出成品。要一个。

liejucn · 发表于 2014-4-7 08:59:31

想预定一个楼主做的基准，可以吗？淘宝上没人在线。最近几天逛论坛有点中毒，开始发烧了。

keith527 · 发表于 2014-4-7 09:30:10

本帖最后由 keith527 于 2014-4-7 09:48 编辑

呵呵，也是一个奇观。

梁建新 · 发表于 2014-4-7 09:50:29

有成品我第一个排队！

patch · 发表于 2014-4-7 11:50:25

严重关注电池供电的基准

jxsz · 发表于 2014-4-8 11:59:36

简单适用的移动基准

ningmolove · 发表于 2014-4-8 12:30:36

内置一个聚合物电池就更好了。可以保持热机状态到需要测量的地方。

jdsuchen · 发表于 2014-4-8 13:17:59

铝板上开USB口，有啥诀窍不，感觉手工很难啊

snailb · 发表于 2014-4-9 01:09:35

应该搞个无壳版，楼主锯壳也累啊，这样可以降低成本，延续白菜价基准……
要么搞个内置18650电池版本，这种电池大家手里都多，其实也就是加个电池盒和开关，电池可以取出来充电那种，带USB充电那还要增加充电保护电路，电路多了复杂，可靠性就降低了，再一个成本也增加了

。一个18650起码有2000MAH吧，足够用了，大小也好，你这个太小了，其实要真使用，也不小，还是要插电源再才行，所以还不如搞个内置电池盒的，能出不要壳的套是最好，电池、外壳大家可以自己想办法，楼也省事了

snailb · 发表于 2014-4-9 01:11:40

另外，我在想你这个集成这么高，DC-DC更基准芯片贴的这么近，温度会有影响吧，DC-DC,是会发热啊

hldiy · 发表于 2014-4-9 09:45:58

snailb 发表于 2014-4-9 01:09
应该搞个无壳版，楼主锯壳也累啊，这样可以降低成本，延续白菜价基准……
要么搞个内置18650电池版本，这 ...

实例1就是无壳版本呀，不过不可能继续白菜价了。
原因有三，
1、这款带dc-dc电路的基准，使用的主芯片是筛选A级芯片，初始精度和温飘都相当好的；（原计划用于9档的芯片）
2、整体成本较高，增加的dc-dc部分和屏蔽罩造价都不低；
3、哥要赚钱养家。。。。。

实例2的带壳版本，只是少量制作，暂时只是玩玩而已。量产难度很大。
也不打算做带电池版本，算了一下，加长10mm，可内置一个402030聚合物电池，同时充电等电路都可内置。但电池只能维持1小时左右。
不过也好，每次用的时候，充电时间就是预热时间，充满电了就完成预热了，拔下电源开始使用，1小时也够比对几块表了。
另外，这款外壳非常合适装入18650电池，但总长要做到 100mm以上了，会不会变得更像手电？？？[s:50]

回答你最后一个问题，
dc-dc部分效率非常高，整体又是功耗非常低的一款板子，其dc-dc部分发热量远远低于588自身发热，完全可以忽略不计。

youngliu · 发表于 2014-4-9 10:03:28

帮楼主改了标题一个字，“列”改成“例”

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