【超强】全开源程控电源项目 eez-open H24005 原理图/PCB/BOM/固件/组装

介绍

电子测试和测量（T＆M）工具在爱好者，学生和DIY爱好者的工作台上具有不可或缺的地位。这些工具对于教育和研发机构来说也是必不可少的，因为教育机构和研发机构依赖于他们的教室和实验室。 EEZ Open项目旨在弥补爱好者和学生的T＆M工具与商业，专业环境中依赖的工具之间的差距。这是通过结合双方的最好的。

通常，DIY小组，学生和爱好者使用的工具往往是简单和便宜的。在需要学习和实验的驱动下，它们通常围绕免费和开源软件（FOSS）和硬件（FOSH）构建。当他们被传递和共享时，他们创建了一个围绕他们的用户社区，他们愿意提供有关如何改进项目以及如何避免常见错误的反馈意见。这些工具通常质量较差，功能有限，缺少适当的文档。软件方面也是如此，在这方面，对T＆M仪器的编程和互连标准的支持几乎是不存在的。

相比之下，商用T＆M产品提供可靠和功能丰富的“交钥匙”解决方案，并配备了软件，使用户可以创建不同T＆M设备的集中控制和通信。然而，商业解决方案也有两个显着的缺点：高成本和封闭设计，通常受到一项或多项专利的保护。商用T＆M仪器的高成本使得它们在DIY和教育团体中难以达到。这与DIY工具的功能有限一起，使实验和创造力受挫。同样，在教育环境中，商业级工具的费用也限制了学生获得实践经验的能力。


自由和开源

EEZ Open项目旨在通过独特的方法来构建T＆M工具来解决这些问题。该项目最好的部分之一就是它的软件，无论是在已经实现的功能方面，还是由于开发工具的可用性，使用户能够根据自己的独特需求快速建模或修改现有的功能。本次活动旨在推出第一款专门针对该软件制造的设备：EEZ H24005，这是一款双通道可编程电源，其功能超过了许多商业产品。

完整的文档和开源软件可以在我们的GitHub仓库中找到，一个用于硬件，一个用于软件。 EEZ H24005电源现已进入第五次修订，完成了三个公开发布。 M3固件（里程碑3）于2016年12月完成，支持全面的SCPI命令集和TFT彩色触摸屏显示器。命令集记录在100多页的SCPI参考指南中。

EEZ Open软件套件目前包含两个工具：
固件模拟器是一个“虚拟仪器”，用于探索和测试所有功能，而无需手头的物理设备。它帮助我们加快了开发速度，避免了诸如频繁上传到MCU等耗时的事情。你可以下载最新的稳定版本。只需下载并安装，即可查看使用SCPI命令，命令行和GUI控制台/前面板实现的功能。
•EEZ Studio是一个功能强大的所见即所得的开发工具，用于在本地显示器上创建和编辑菜单和页面（H24005上的彩色TFT触摸屏）。当我们开发显示电源信息和状态的菜单和页面时，我们发现它非常有用和省时。 EEZ Studio尚未公开发布，但EEZ H24005的固件在运行时不是必需的。我们计划在系列结束后不久发布第一个完整版本，供那些想要使用菜单和显示信息的人使用。

这两个应用程序运行在多个操作系统（Linux，Windows，OS X等）上，支持Arduino IDE作为第一个目标平台。我们之所以选择它，是因为它也是开源的，跨平台的，在DIY和制造商社区中广为人知。修改现有的代码，添加代码以实现新的功能，或只是上传到我们的新固件版本不应该是一个问题。








另一个台式电源？

EEZ H24005不只是另一种可编程的台式电源。虽然其软件，硬件和机械方面的设计与任何商业产品竞争，因为它是完全免费且开源的，它提供了一种独立性和可操作性，而这与专有的传统工具根本不存在。

EEZ H24005不能轻易归类为典型的DIY解决方案或标准的商业解决方案，原因有两个：DIY功能无法找到的功能，但其设计（软件，硬件和机械）是自由开放的在专业/商业解决方案中不存在且默认仍然被禁止的来源。没有更多的费用来解锁额外的固件功能，没有更多的等待维修或寻找服务手册，如果有人犯了一个错误，让“魔术烟雾”出来。

我们的设计将这些关键概念放在首位：
•模块化设计 - 不同的人对不同的项目有不同的功率要求。因此，EEZ H24005由四个模块+ MCU板（Arduino Due或兼容的32位arm板）组成，因此更换系统的一部分并不意味着其他任何东西都必须被丢弃，并创建一个新的“主板”。
•可编程性 - 实验者甚至是日常用户对电源方案有不同的需求：他们想要使用模拟电路或数字电路，这些电路可能包括要求苛刻的电动机，灯光等，或者需要用电池充电不同的化学需要不同的收费计划。或者，可能需要编程的电压和电流序列来测试其他电路的性能。所有这一切都可以通过SCPI命令来完成，使得用户可以添加新的功能，而无需等待可能永远不会发生的商业固件升级。
•可靠性 - 为电路供电和/或为电池充电必须是安全的，即使长时间不用时也是如此。为了确保安全性和可靠性，我们花了很多时间设计电路，并实施了多种保护和自检功能，然后在现实生活中进行测试。
•DIY友好 - 电子零件的小型化使得DIY制造商很难与他们合作。我们选择了易于手工焊接的尺寸和封装组件，无需特殊设备或技能。
•连接 - 通过USB和以太网连接，您可以距离EEZ H24005仅几步之遥或几千英里，并仍能与之通信。交流也有助于将许多单位部署在一个地方，如教室或实验室

硬件特性和规格

EEZ H24005具有类似于任何其他商用台式电源的功能。但它也具有使它独特不同的功能。我们已经打破了以下所有：

独特的功能
特征                                                                描述
本地用户界面                                         3.2“TFT彩色触摸屏和编码器旋钮
串连或并连                                            使用内置功率继电器的串联（最高80 V）
                                                            并联（最高10 A）通道耦合（不需要外部接线）
远程感应                                               由于内置信号继电器，不需要外部接线
数字控制                                               Arduino Due（或兼容）32位ARM MCU板
电源控制                                               AC浪涌电流限制器
远程/外部电压编程浪涌保护                    2.5 V满量程操作
电池温度监测                                        光电隔离V / F输入（用于电池NTC）

EEZ H24005具有独特的设计，当需要高功率输出时高效，但也可以为敏感的低功耗电路提供低纹波，低噪声输出。

其用户界面也是不同的。我们相信，触摸屏显示器和单个编码器旋钮的组合提供了成功取代了传统的“功能”键，小键盘，电位计，编码器，开关等。随着EEZ工作室的UI中，GUI显示在触摸屏上可以很容易地修改，以满足不同用户的需求和口味。我们期待在用户与我们的GUI进行交互的过程中获得用户的反馈，并进行改进和改进。

此外，还有额外的功能，将被解锁和免费包括在运动达到其各种伸展目标。到目前为止，我们已经达到了第一个拉伸目标（编码器旋钮）。

标准功能

特征                                              描述
通道数量                                       2（隔离）
电压范围                                       0 - 40 V（1/10 mV步进）
电流范围                                       0 - 500 mA（0.1 / 1 mA步长），0 - 5 A（1/10 mA步进）
最大功率                                       每通道功率155 W（选用AC / DC模块，否则最高200 W）
拓扑结构                                       串行混合（具有“100％占空比”功能的开关预调节器，线性后置调节器）
内置保护机制                                遥控反极性，MCU看门狗（心跳），电源状态监测
冷却                                             60毫米风扇（速度由通道温度传感器控制），后置稳压器功率MOSFET上的无源散热器
连接性                                          USB，以太网（USB端口现在完全隔离，两个输入都带有ESD保护，这要归功于拉伸目标2）
其他外设                                       蜂鸣器，带超级电容备份的RTC，EEPROM，SD卡插槽
远程/外部电压感应                        使用内置信号继电器（内部感应不需要外部接线）
数字I / O                                      1个输入（保护，3.3和5V电平逻辑），输出：1个光电隔离，1个电源继电器（拉伸目标2）
电源控制                                       交流电源开关（后面板），交流软启动/待机（固件控制），MCU直流电源开关
AC电源                                          85-264 V / 47-63 Hz（手动选择），附加输入保护（TVS，MOV，SAR）
尺寸                                              金属外壳：293毫米（宽）x 90毫米（高）x 272毫米（长）
组件

EEZ H24005由以下部件和模块组成：
•AUX PS模块
•电源板（每个通道一个，共两个）
•Arduino shield
•金属外壳
•螺母，螺栓和机电部件
•线束
•Arduino DUE
•3.2“TFT彩色触摸屏
•AC / DC电源模块，48 VDC，155 W（每个通道一个，总共两个）




所有的模块可以很容易地安装到预钻的，定制的金属外壳中，如下所示。 外壳由四部分组成，由1.5毫米厚的铝制成，并带有螺丝固定橡胶脚和前面板手柄。
为了简化组装，电缆的数量已经最小化。 60mm风扇和两个被动散热器提供冷却，这些散热器也用于固定电源板，进一步提高机箱的机械强度。


遥控

得益于SCPI支持，一个或多个EEZ H24005s可以通过串行（通过USB）或以太网连接进行远程控制。





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EEZ PSU consolidated r5B13a.pdf (289.64 KB, 下载次数: 78 )

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