帶電壓電流指示的 USB 充電器

原理圖如下. Buck IC 用的是 AOZ1050, 同步整流降壓, 號稱效率 95%, 不過最大輸出電流只有 2A. 輸入電壓範圍是 4.5 到 16V, 當然輸出 5V 時輸入電壓得高於 5V 才行, 我用的是 12V. (需要更大電流的話, 可以考慮 TPS54331/MP1584/MP2303 之類, 可以到 3A; AOSMD 的 AOZ1014 或 AOZ1094 可以到 5A, 他家還有更大電流的產品, 不過不知道好不好買.)

0.05 歐電阻 R1 和運放 U5, PMOS Q1 組成高端電流檢測, R1 兩端電壓放大 22 倍後進單片機的 ADC 通道 0, 輸出電壓則直接分一半進 ADC 通道 1. 單片機用了 20 腳的 STM32F030F4P6, 16K/4K 的 FLASH/RAM 已經足夠了. (想顯示浮點數的話還不夠, 至少得32k flash, 所以這裡用整數顯示mV和mA.) 顯示屏用了一片 0.91 寸 128x32 解析度的 OLED. LDO U3 為單片機和 OLED 屏供電, 注意它的輸入電壓, 常用的 XC6206 之類只允許 5V 輸入, 12V 進去肯定是要冒煙的.

實物照片:

注意, 電流好象超了? 其實是測得不準, 測量發現運放兩輸入端電壓差幾十 mV, 看樣子是自激了. 果然這個高端電流檢測的原型電路不能直接抄來就用, 得在 PMOS 柵極加電阻, 運放 2/6 腳之間加個小電容才能用. 下次再改吧.

再 ps. 原理圖裡 C2 1u 太大了, 10~22nF 就可以了.