基于MP4201与MP4583的大功率可调电源设计

工程名称：基于MP4201与MP4583的大功率可调电源设计

工程作者：MPS校园科创大使 蔡嘉发

前言

我用免费PCB，做了一个 数字可调电源模块!

看完这个项目，小编只有1个感叹：

要是我在大学的时候，能做出这个项目，我肯定是实验室最靓的仔!

01 功能&亮点

功能亮点

112V-100V输入

2可编程1-48V，已验证最高输出功率300W

3支持CC与CV与各种保护，含：SCP、OVP、OCP

4串口屏实时显示电压、电流等数据，支持设定参数

5采用Buck-Boost电路，升降压自动切换

6非常简单的外围电路和控制逻辑

使用场景

1大功率可调电源：可用于实验室直流电源、电机测试平台等

2大功率快充电源：多口USB快充、无线充电等

3电池管理系统：48V电池包充电、新能源储能系统等

4机器人供电：RoboMaster机器人大赛超容无线充，ROBOCON机器人大赛航模/关节电机供电等

02 硬件设计方案

系统基于 MP4201 构建 Buck-Boost 拓扑，并配合 STM32 及外设实现参数配置、状态监测及智能交互。

原理图_功率部分

原理图_辅助控制部分

PCB图

为啥说这电源的外围 “简单到离谱”? 咱先说说传统方案的常态：

电压采样要串电阻、电流采样要贴分流器，还要搭运放做信号调理……调试时一个参数不对就得全盘返工。

而我选的这个MP4201设计就不一样啦：

这芯片直接把控制算法、电路监测、数据传递、功率驱动这些核心工作包揽了。当我想实现各种设定，我只需要做一件事——通过IIC向芯片发送“指令”即可!比如目标电压等参数啊、输入输出电压电流数据啊、输出状态啊(比如输出正常、短路等)……

这么一对比，是不是简单多啦

 

03 软件设计方案

1项目板载STM32代码和串口屏

2代码全开源，可根据第5章指引，去开源网址查看

04 实测情况

先说结果：高效率、低纹波、保护迅速、散热良好

以下是测试详情↓

1.效率测试

测试条件：开关频率200kHz、PFM without FSS模式

测试1：输入24V，0到300W输出

点击查看大图

测试2：输入48V，0到300W输出

点击查看大图

以上效率没有去除控制部分(stm32与串口屏)的消耗功率(2~3W)，实际转换效率会更高。

2.纹波测试

3.缓启动和短路保护测试

能通过软件进行开关，并具有缓启动

对于负载短路情况，有快速的SCP响应，保护后级设备

4.温升测试

此为无散热片和风扇发热测试，加上散热片和风扇后效果更佳

怎么样?

你喜欢这个作品吗

如果是你，你会怎么设计它?

欢迎在评论区 打开脑洞 一起探讨!

 

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05 开源网址

MPS芯源广场 开源网址：https://oshwhub.com/catalystsocrates/ji-yu-mp4201-de-ke-diao-dian-yuan-she-ji

开源内容：

底层原理学习网址(本项目参考来源)：https://oshwhub.com/mps-core-source-square/evq4201-qj-00a-420w-24v-to-42v-10a

如果你也想DIY，不妨扫码联系MPSNOW一站式客户服务，可免费申请MP4201芯片!

06 结语

不论你是想学习电源知识，还是想为竞赛设备提供可靠供电，还是想做一个满足日常研发测试的工具……希望你都能在这个开源文档中，有所收获!

这也是开源的一部分意义吧!谁都可以分享/进步，谁都可以学到，技术不再是单纯的“秘密”，而是所有热爱学习的人的进步阶梯。