《电子应用技术》明纬S350开关电源改装数控双可调方案DIY笔记

明纬S350开关电源改装数控双可调方案DIY笔记

广西百色市右江区郭远东微信bbsgydV2022.3.25

第一节、了解电源和改装套件

明纬MW系列的S350-24(27)-13或明纬代工350W-27V-13A电源，该系列电源总功率为350W，电压最高29V，最大输出电流为13A。无论是新件或是拆机件，性价比很高。但是，该电源只能在一定范围内微调电压的高低，可调范围大多在19-29V，电流大小是不可调的，原机可玩性并不高。

1.改装电源目的：为了在平时的各种电子电路实验和各种电池的充电中使用，可将它改装成电压、电流均可调，实现限流充电功能，且有实时电压、电流显示功能。改装过程中可能会遇到许多问题，要做好克服困难的准备，玩电源，没有一蹴而就的成功，玩好它是需要不少的时间和知识积累的。2.了解明纬电源：除了需要准备一台功能完好的明纬S350电源外，还需要准备一套双可调改装套件。电源采用明纬S350-24(27)14.6A(13A)，尽量不要采用其他品牌或型号，避免踩坑。理论上只要是采用494集成电路控制的开源电源，都可以轻松改造成双可调的电源，但这需要懂一点电路和基础器件知识，否则，除依样按教程画葫芦外，就一无所知了。所以，还是采用明纬S350吧，该装的教程很多很详细，无论改模拟控制还是数字控制都有许多经验分享可以借鉴，遇到问题很容易解决。3.改装套件分类：目前市面上量产的套件大致分两大类，一类是模拟电位器加数显表头，一类是单片机数控板加数显表头。它们的作用一样，功能大同小异，数控更稳定，美观些。作为开关电源技术入门研究器材，明纬电源不可或缺，改装它成为双可调电源，熟悉电位器和数控改装可调套件的改装过程，是开关电源学习初始阶段的一个必要过程，也是开关电源维修的必修课。4.购买改装套件：数控改装套件包含数控电路板和一体数码管表头，辅助开关电源小板，风扇调速板，KA7500B集成块，配套线材、面板、接线柱、输入开关，3.3KΩ电阻一颗(电阻需要自备)。

知识准备：在改装的过程中需要使用万用表对电路进行必要的测量，需要了解并掌握万用表测量基础知识，能测量电阻阻值、辅助电源和主电源的输出电压、主电源的短路电流、地线和+12V电路的通断，配合万用表表笔插口更换等。6.工具准备：改装工作需要准备一些工具，包含打孔用的电钻和各规格的钻头、切割机和磨片、美工刀、斜口剪、锉刀，烙铁、焊锡、松香、十字螺丝批、吸锡器、热缩套管、打火机、万用表等；如需研究各电路的原理，还需要准备电源相关控制芯片资料、电源的电路原理图。7.测试电源：改装前调整原机输出端左侧的可调电阻，确定你手上的电源最高输出电压，使用万用表测量输出电压，以检测电源工作是否正常；打开外壳并观察内部情况，查看电源的高压和低压滤波电容，如果有鼓包请更换好的电容，如果电源壳子里及电路板上有较大积尘，需要清理干净。

8.查找主控资料：KA7500B的管脚定义，2脚为电压调整，改装套件单片机向它输入控制电压为0-2.80V(5K电阻接2脚端的电压)；15脚为电流调整，将单片机电流输出线接在15脚的2.2KΩ电阻上，7脚为地线GND；12脚为12V+电源，需要从新增的辅助电源小板取电。通常在改装套件里都会配一颗KA7500集成块，需要将原机的494集成块拆下来，换上KA7500，否则会出现电压校准时不能低于1V或者跳变、也可能电流无法调上去的问题；KA7500集成电路管脚定义图如下。

KA7500B集成电路管脚定义图第二节、电源改装-拆除元件

改装步骤包含购买数控改装方案硬件、开关电源器件选择和测试、拆卸外壳、清理灰尘、拆卸电子元件、安装改装件、检查改装环节内容、钨丝灯串联大法通电检测、数控程序校准、改装外壳、安装数控板和外壳，正常输入220V电源、做数控程序精确校准、有人值守使用测试、改装完成。

1.拆卸外壳：将电源的金属外壳拆解，取出电路板，清理灰尘，保留好外壳和螺钉。

将外壳上的6颗螺钉拆除，再拆除功率管贴紧外壳的螺钉和挡片，拆除电路板上的5颗螺钉，将电路板取出来，如果有灰尘需要做清洁工作，将灰尘吹掉。拆卸时注意不要将高压功率管和整理功率管的绝缘导热垫弄丢，装上去时要注意一定要放绝缘垫，否则会短路烧毁管子，注意拆卸风扇的插头。

2.拆卸电子元件：拆除方案中规定的电阻、芯片、线路，按照改装方案说明，拆除7812稳压管，拆除C2655风扇温控三极管，拆除风扇插线座子，拆除风扇调速三极管；对于不同的方案，有些需要拆除ZD1稳压二极管，有些则不需要拆除，视硬件方案改装说明而定。

4.拆除TL494主控：将原主控集成电路拆除，换上配套改装件中的KA7500B芯片。5.KA7500B外围电路改动：如果电源能正常校准则无需改动；在无法完成校准时，可将2脚上的R23电阻拆除(5KΩ)，改为使用3.3KΩ电阻，是为配合1脚电路的状态，为后续校准电压之用。

电压、电流调整电阻改装和连接控制线

6.改最高输出电压：再将KA7500B的1脚上的R32电阻(22KΩ)加大1-5KΩ，使它变成23-27KΩ(可将2脚上拆除的R23电阻(5kΩ)串联在1脚的22KΩ电阻上)，目的是让原电源的输出电压更高一些，达到35V左右，以便后面校准电压环节能顺利进行；部分0-30V套件的数控板程序规定如果原始电压低于30V，将无法完成校准(部分单片机程序允许设置低于30V的确定电压除外)，只需要多准备一个3.3kΩ的电阻接入2脚，2脚用于控制电压。7.拆除主变压器辅助绕组：将原电源上主变压器的辅助绕组拆除并剪断，并做好绝缘工作。8.短路原机的输出电压可调电阻：那是一个1kΩ的可调电阻，短路它，使那条通过它的路径直接导通。数控板调整电压是基于原机的最高输出电压来工作的，如果将该可调电阻的阻值调大，原机输出的最高电压会降低，将导致可调电压输出无法达到预设值(如30V)。第三节、电源改装-安装改装件1.安装辅助电源：将改装套件里的辅助电源小板安装好，将它的高压端取电线接入原电源的桥式整流输出300V处，注意正负极别接反，接反必烧辅助电源小板。2.辅助电源输出：将辅助电源输出12V地线，接入改装套件数控板的地线GND，按要求接在康铜丝靠近互感线圈的一侧；再并联一条12V+到原辅助电源绕组的二极管上，给KA7500B供电；将辅助电源的12V正线接入改装套件数控板12V+。

3.风扇调速小板：风扇调速小板的供电可以直接从辅助电源12V正负线接过来，正负要对应。

4.连接风扇温控线：风扇调速小板的温控调速线直接从数控板上接过来，接在小板的FAN焊点上，用于调整风扇转速，套件配套线材的线序说明中有指明线序编号和颜色(蓝色)。5.连接测温电阻：将温控电阻接入3P测温线头，温控电阻有点像玻璃二极管，最后安装在高压功率管的紧固片空隙上，贴住功率管并紧固它；当功率管温度升高后，数控板依照该温控电阻变化值输出控制信号给风扇调速小板，它会启动风扇或增减风扇的转速，达到静音或者加强散热的作用。

6.检查主控供电：一般KA7500B主控的电源改装为可调时，需要一个辅助电源给KA7500B芯片供电，电压为12V；如果测量KA7500B的12脚无12V电压，需将辅助电源12V+接到它的12脚，给它供电，否则无法开启主控，改装后的电源将无法正常工作。KA7500B的7脚为地线，也需要检查，如果7脚未连通数控板地线，需要用一条导线将数控板地线接到KA7500B的接地脚。

7.连接电流调整线：将数控的电流调整线(黄色)接到R48挑起的腿上，套好热缩套管，测试完成后记得做热缩绝缘工作。8.连接电压调整线：2脚电阻R23的另一端接改装套件数控板的电压控制输出线(白色线)，并套好热缩管，待调试完用打火机热缩，防止短路。请注意，是R23电阻串接调压白线，不是R32电阻。9.数控板电压检测线：用一条导线连接到改装套件数控板的电压检测点上，导线的另一头接入原机电源输出的电容+位置，用于检测电源输出的电压；如果不接这条线，数控板将无法显示电源的输出电压，电源也无法进行校准，电源将无法正常工作。

数控板电压检测线连接

10.数控板电流检测线：将电流检测的两条线接入康铜丝的两端，这两条线是有方向性的，不能接反；黑色接到电源输出的圆形感应线圈侧，红色接输出电容侧，这一组线都是接在电源的负极上的。原机输出电流检测的康铜丝电阻值很小，只有几个毫欧，一般的万用表无法测出它的阻值，焊接导线时尽量靠近康铜丝的电路板焊接点处，以免造成电流的校准误差。11.输出电压与电容：如果你试图将原机的最高输出电压通过R32串接5kΩ使它达到35V以上时，请将原来的输出滤波电容拆除，更换成50V470uF的电容，以免超压发热爆炸。

12.改装检查测试：检查改装步骤和焊接点，注意正负极性和接线定义，进行保护测试。1).串接防炸灯泡：将电源板放在绝缘垫子上，给220V主输入串接防炸机灯泡，给电源板通电，辅助电源通电正常，改装套件数控板通电正常，数码管通电显示数字，开关机正常。2).测量电源输出：此时电源的总输出是没有电压的，如果有电压，需要清除数控板内的老数据。第四节、数控程序校准

硬件改装完成，必须进数控板单片机设置程序中校准完成后电源才能正常使用。明纬S350开关电源的设计总输出功率为350W，最大电流为14.6A或13A，如果是改更高输出电压的方案，输出电流会更小；请勿在更大功率或者电流下工作，否则可能会烧毁功率管(炸管)；充电使用前请，确认电源的输出正负极已经正确连接到电池的正负极上，接反必烧电源，这种极性接反的贯穿式烧毁，基本没有维修的可能。校准时无需装入外壳里，直接用绝缘垫子垫着裸板通电，进行校准步骤。

1.万用表准备：校准工作需要一块万用表，一对质量好的表笔线，部分表笔线材质量不佳，导电能力差，电流上不去。万用表内的电流测试保险最好事先换成15A以上的，以免电流校准时烧保险，导致校准工作失败。2.数控方案1校准方法(8位表头):

先切断220V交流电源，等待10秒将余电放完，按住数控调整按钮并通电，进入校准模式。

1).为输出总功率设置，通常设置为0350W

2).为1V电压校准，将万用表置于直流电压档，调整右边数码管数值，使万用表显示1.000V。

3).为最高电压，设置为30V，进行最高电压校准，调整右边数码管数值，直到万用表显示30.00V。

4).为1A电流校准，将万用表置于10A档，换表笔到10A插座，调整右边数码管数值，直到万用表显示1.000A为止。

5).为6A电流校准，这里无需校准更大的电流，当然校准更大的电流会带来更高的精准度，但有时将因为电流上不去等各种原因导致无法完成校准。调整右侧数码管数值，直到万用表显示6.000A。

6).为保存校准数据，调整到右侧数码管显示SAVE时按压确定按钮，保存重启。

7).为不保存设置，将不保存本次校准数据，退出重启。

3.数控方案2校准方法(7位表头):

1).在电源通电后，长按5秒关闭数控板，数码管显示OFF时，轻按3次确定，进入校准模式。

2).1-0.5V电压校准，调整右边数码管的数值，让万用表显示0.500V即可，记得确认一下。

3).2-1，最高电压确认，2-2确认最高电压，注意，两个数值必须一致才会有效。

4).3-0.5A电流校准，将万用表笔正线插到万用表的10A插口中，表档拧至10A档，调整右边数码管的数值，让万用表显示0.500A即可，记得确认一下。

5).4-1，最大电流设置，4-2校准最大电流，最大电流设置和校准值必须一致才能有效。

6).5-保存设置并退出到工作模式，校准完成。

7).6-退出而不保存设置，所做的设置无效，电源无法正常工作，需要再次重复正确的校准过程。

重要提示：只要进入到工程校准模式界面，必须做一次1-5校准流程，哪怕里面的设置不变，必须接入万用表，重新做一次电压和电流的校准工作，否则电源无法正常工作。

更多的数控方案校准方法各不相同，请详细咨询数控改装方案的提供商。

4.检测试用：

对改装完成后的电源进行电压和电流输出测试后，才能投入正常使用中。

1).电压检测：校准工作完成后，可以设置电压输出，看看数码管上的数值是否为电源的真实输出电压，用万用表电压档测试输出电压，记得换表笔到电压测试插口上在测试。数码管表头显示电压和万用表误差在0.100V左右为正常范围，如果相差太大，请重新进入校准环节进行新的校准工作，直到误差达到标准值。2).整机组装：

将串接钨丝灯的220V交流供电线路拆除，换上正常的供电线，做好插头，电源能正常通电。

改装外壳，测量并打孔，安装数控板，整理线路，装上外壳，安装功率管紧固件时一定要检查功率管的绝缘导热垫子，避免炸管事故的发生。

3).充电测试：充电时测试时选择铅酸蓄电池或者锂离子电池组，电池组允许充电电流大于15A，将电源电压调整到电池组最高限制电压，将电流调至13A，给电池组充电，观察电流是否在12.9-13.0之间。如果电流不够，检查电池电压是否已经快到额定限压值，将电池放到更低电压后再次充电。如果还是无法达到最高电压，换一组电池再试。如果问题依旧，重新进行数控校准环节工作。

4).温度和温控风扇测试：在大电流充电过程中，功率元件会发热，当温度超过50°时应当启动风扇进行强制风冷散热。如果电源在充电中明显发热烫手，但是风扇不转，就需要检查风扇温控电路，将问题排除后再使用电源。5).改装过程中的各种问题：无法校准：按照正确的方法进入校准模式，并严格按照要求步骤校准，校准中一定要使用足A数的表笔，否则可能在大电流校准时出现失败问题，电流无法升到8A以上等(作者就遇到过)。不出电压：检查校准过程，检查KA7500的12V是否到达，5V是否有，检查电压、电流控制线是否接反、检查KA7500是否插反方向，检查其它的问题。不出电流：检查控制线是否接对位置，更换为KA7500主控集成块，原机的TL494集成块会造成最低电压、小电流、大电流校准失败。电流上不去：前提是会使用万用表测短路电流，电流上不去，或者是万用表的表笔太差无法通过较大电流，导致校准电流上不去，另一种可能是需要将原机的TL494主控集成块换成KA7500B。辅助电源不通电：检查辅助电源高压接线是否正确，更换一块辅助电源小板在试。怎么改都无输出：检查几遍改装教程，是否遗漏了哪里，或者换一台电源，重新改装。风扇不转过热停机：检查风扇连线、温控头安装位置、温控电路供电、温控信号线。

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