DIY Arduino PWM5 -latausohjain (PCB -tiedostot ja ohjelmisto mukana): 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Muutama vuosi sitten Julian Ilett suunnitteli alkuperäisen PIC -mikrokontrolleripohjaisen "PWM5" -varausohjaimen. Hän kokeili myös Arduino -pohjaista versiota. Löydät hänen videonsa täältä:

Juliansin kaavion mukaan arduined.eu suunnitteli hyvin pienen version, joka perustuu 5V, 16MHz Arduino Pro Miniin:

Kun olin jo suunnitellut ja rakentanut kaksi MPPT -buck -aurinkolaturia, halusin kokeilla tätä hyvin yksinkertaista muotoilua.

Vaihe 1: Kaavion piirtäminen

Kaavio perustuu Juliansin käsin piirrettyyn. Yritin tehdä siitä mahdollisimman helpon ymmärtää. Se on myös perusta oikealle piirilevylle.

Vaihe 2: Oikean piirilevyn suunnittelu

Eaglen kaavio oli tämän PCB -asettelun perusta. Radat ovat yksipuolisia ja erittäin leveitä. Tämän avulla voit syövyttää levyt helposti, jos et halua tilata niitä valmistajalta.

Vaihe 3: Prototyyppikortin valmistelu

Ennen kuin tilaan levyt, halusin tarkistaa prototyyppilevyn suunnittelun. Sen koko on 0,8 x 1,4 tuumaa.

Vaihe 4: Täytä hallitus

Koska levyn tulee olla samankokoinen kuin Pro Mini, komponentit ovat hyvin lähellä toisiaan. Voimme tietysti käyttää myös SMD -komponentteja, mutta halusin pitää suunnittelun mahdollisimman DIY -ystävällisenä. Komponenttien nimet löytyvät kaaviosta. Kaikki vastukset ovat 1/4 watin kokoisia.

BTW: Tämä oli ensimmäinen lyijytön juotosyritykseni. Joten se voisi näyttää puhtaammalta;-)

Vaihe 5: Dicksonin latauspumpun piirin testaus

Koska halusin pitää virrankulutuksen mahdollisimman pienenä (se on noin 6 mA), olen käyttänyt Arduino Pro Minin 3,3 V: n 8 MHz: n versiota. Joten 3,3 V: n (5 V: n sijasta) virransyötön takia en ollut varma, pystyykö latauspumppu tuottamaan vaaditun hilajännitteen IRF3205 MOSFET -laitteelle. Joten tein pienen kokeilun eri PWM -taajuuksilla ja pumpun kondensaattoreilla. Kuten näette, noin 5,5 V: n jännite ei riittänyt ajamaan ei-loogista MOSFET-tasoa. Joten päätin käyttää IRLZ44N: ää. Tämä on ns. Logiikkatasoinen MOSFET ja toimii hyvin 5 V: n kanssa.

Vaihe 6: Jäännöskomponenttien ja -johtojen juottaminen

Sitten oli aika juottaa loput komponentit sekä johdot ja ulkoinen anti -backed -diodi. Tämä diodi on erittäin tärkeä! Varmista, että se pystyy käsittelemään suurinta virtaasi.

Vaihe 7: Ohjelmistotestit

Koska alkuperäinen ohjelmisto oli vähän sinun tapaasi, päätin kirjoittaa oman. Voit ladata sen (ja Eagle PCB -tiedostot sekä Gerbers) GitHubista. Linkki on tämän ohjeen lopussa.

Tärkeä askel oli selvittää Julians MOSFET -ohjainpiirien enimmäiskytkentätaajuus. Kuten näette, 15 kHz näyttää kauhealta (MOSFET -portista mitattuna) ja tuottaisi paljon lämpöä. Toisaalta 2 kHz näyttää hyväksyttävältä. Näet erot videossa tämän artikkelin ensimmäisellä sivulla.

Tarvittavien mittausten tekemiseen olen käyttänyt halpaa DSO201 -taskuoskilloskooppia, yleismittaria ja DIY Arduino -virtamittaria.

Vaihe 8: Johtopäätös, latauslinkit

Joten mikä on tämän pienen projektin johtopäätös? Se toimii hyvin, mutta sitä ei tietenkään voi käyttää alle 12 V: n akun nimellisjännitteille. Ainakin se olisi tässä tapauksessa erittäin tehotonta, koska se on vain PWM -laturi eikä buck -muunnin. Siinä ei myöskään ole MPPT -seurantaa. Mutta kooltaan se on varsin vaikuttava. Se toimii myös hyvin pienillä aurinkopaneeleilla tai erittäin himmeällä auringonvalolla.

Ja tietysti on hauskaa rakentaa tämä asia. Nautin myös leikkiä oskilloskoopillani ja visualisoida MOSFET -ohjainpiiri.

Toivottavasti tämä pieni Instructable oli hyödyllinen sinulle. Katso myös muut elektroniikkavideoni YouTube -kanavallani.

Ohjelmistot, Eagle CAD -tiedostot ja Gerber -tiedostot GitHubissa:

github.com/TheDIYGuy999/PWM5

MPPT -laturit GitHubissa:

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

Oma YouTube -kanava:

www.youtube.com/channel/UCqWO3PNCSjHmYiACD…

Vaihe 9: Taulujen tilaaminen

Levyt voi tilata täältä:

jlcpcb.com (liitteenä olevat Gerber -tiedostot)

oshpark.com (Eagle -levytiedoston kanssa)

tietysti on myös muita vaihtoehtoja