Pixhawk үшін жоғары қуатты PDB (қуат тарату тақтасы) дизайны: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Олардың барлығын қуаттандыратын ПХД!

Қазіргі уақытта ұшқышсыз ұшақ құрастыруға қажет материалдардың көпшілігі Интернетте қол жетімді, сондықтан өзін-өзі дамытатын ПХД жасау идеясы, егер сіз біртүрлі және қуатты дрон жасағыңыз келетін жағдайларды қоспағанда, мүлдем қажет емес. Бұл жағдайда сіз тапқыр болғаныңыз жөн немесе нұсқаулықтар туралы оқулыққа ие болғаныңыз жөн …;)

1 -қадам: Мақсаттар

Бұл ПХД мақсаттары (және оны интернеттен табу мүмкін емес себептері):

1.- ол Pixhawk 4-ті ағымдағы өлшеуішпен, кернеу өлшемімен және сол қосқышпен қуаттандыруы керек.

2.- Ол істікшелерге бағытталған енгізу-шығару және FMU қосқыштары болуы керек, менің жағдайда CAP & ADC қажет емес.

3.- Ол максималды ток күші 200А, иә, 0, 2 КилоАмпері бар 5 қозғалтқышты қуаттай алуы керек!

Ескерту: Бұл қозғалтқыштары аз немесе токтары аз конструкциялар үшін әлі де пайдалы. Бұл менің жағдайым ғана.

2 -қадам: схемалар және компоненттерді таңдау

Жарайды, енді біз не істегіміз келетінін білеміз. Жалғастыру үшін біз схеманы жасаймыз.

Егер сіз осы тақтаның артындағы электрониканы түсінгіңіз келмесе, схеманы көшіріп, келесі қадамға өтіңіз.

Схемаларды екі негізгі бөлікке бөлуге болады, DCDC пиксокты және қозғалтқыштардың қуатын бөлу үшін.

DCDC көмегімен Traco Power DCDC -ді қолданудың ең оңай жолы және оны жобалаудың қажеті жоқ, бірақ маған қарапайым әдіс ұнамайтындықтан, Texas Instruments LM5576MH қолданамын. Бұл біріктірілген - бұл 3А дейін шығуды басқара алатын DCDC және оның деректер кестесі сізге қажетті қосылымдар мен компоненттер туралы барлық ақпаратты айтады және қолданылатын компоненттерді өзгертетін DCDC -тің қажетті сипаттамаларын алу үшін формулаларды береді.

Осымен Pixhawk үшін DCDC дизайны менің жағдайда суретте көрсетілгендей аяқталады.

Екінші жағынан, қуаттың таралуы ток пен кернеуді сезінуден тұрады және келесі қадамда қарастырылатын бөлудің өзі.

Кернеуді анықтау тек кернеуді бөлгіш болады, ол максималды кернеуі 60 В (DCDC қолдайтын максималды кернеу) кезінде ол 3,3 В сигнал береді.

Ағымдағы сезу біршама күрделі, тіпті біз Ом заңын қолданатын боламыз. Токты сезіну үшін біз шунт резисторларын қолданамыз. Олар қолдана алатын ток мөлшерін барынша арттыру үшін 10 Вт резисторлар қолданылады. Осы қуатпен SMD -дің ең кіші резисторлары мен 0,5 мОм қай жерден таба алатынымды білдім.

Алдыңғы деректер мен қуат формуласын біріктіре отырып, W = I² × R, максималды ток 141А, бұл жеткіліксіз. Сондықтан параллель екі маневрлі резистор қолданылады, осылайша эквиваленттік кедергісі 0,25 мом, содан кейін максималды ток керекті 200А болады. Бұл резисторлар INA169 -ға Техас құралдарынан қосылады және DCDC -дегідей оның дизайны деректер кестесінен кейін жасалады.

Ақырында, JST коннекторларының GHS сериясындағы коннекторлар, ал дұрыс қосылуды қамтамасыз ету үшін pixhawk 4 -тің бекітілуі орындалады.

Ескерту: менде Altium -де INA169 компоненті жоқ еді, сондықтан дәл сол ізі бар кернеу реттегішін қолдандым.

Ескерту 2: Кейбір компоненттердің орналастырылғанына назар аударыңыз, бірақ мәнде ЖОҚ деп айтылады, бұл дизайндағы бірдеңе дұрыс жұмыс жасамаса, олар қолданылмайтынын білдіреді.

3 -қадам: Altium Designer көмегімен ПХД дизайны

Бұл қадамда ДК бағыттау орындалады.

Алдымен компоненттерді орналастыру және тақтаның пішінін анықтау қажет. Бұл жағдайда екі түрлі аймақ жасалады: DCDC және коннекторлар және қуат аймағы.

Қуат аймағында жастықшалар тақтадан тыс орналасқан, сондықтан дәнекерленгеннен кейін жылуды төмендететін түтікті қолдануға болады және байланыс жақсы қорғалған күйінде қалады.

Мұны жасағаннан кейін, келесі - компоненттерді бағыттау, ол үшін екі қабат тиімді пайдаланылады, ал қуат қосылымдарында үлкен іздер қолданылады. Есіңізде болсын, ізде дұрыс бұрыш жоқ!

Маршруттау аяқталғаннан кейін көпбұрыштар қолданылады, мұнда төменгі қабатта GND көпбұрышы болады, ал жоғарғы қабатта екіншісі болады, бірақ тек DCDC мен қосқыштар аймағын жабады. Үшінші суретте көрсетілгендей кернеуді енгізу үшін жоғарғы қабаттың қуат аймағы қолданылады.

Ақырында, бұл тақта оған арналған 200А -ны басқара алмады, сондықтан соңғы екі суретте көрінгендей, полигонның кейбір аймақтары жібек экрансыз ашық болады, осылайша кейбір жабылмаған сымдар сол жерге дәнекерленеді, содан кейін ток шамасы тақта арқылы өту біздің талаптарды орындау үшін жеткілікті.

4 -қадам: JLCPCB үшін Gerber файлдарын жасау

Дизайн аяқталғаннан кейін ол шындыққа айналуы керек. Мұны істеу үшін мен жұмыс істеген ең жақсы өндіруші - бұл JLCPCB, олар сіз төлем жасамас бұрын сіздің тақтаны тексереді, егер олар қате тапса, оны ақшаны жоғалтпай түзете аласыз және маған сеніңіз, бұл шынайы құтқарушы.

Бұл тақтай екі қабатты тақта болғандықтан және оның өлшемі 10х10 см -ден аспайтындықтан, 10 бірлік жеткізілімге бар -жоғы 2 доллар тұрады +, бұл оны өзіңіз жасаудан гөрі жақсы нұсқа, себебі төмен бағаға сіз тамаша сапаға ие боласыз.

Дизайнды оларға жіберу үшін оны gerber файлдарына экспорттау керек, оларда Altium, Eagle, Kikad және Diptrace үшін оқулықтар бар.

Ақырында бұл файлдарды олардың баға белгілеу веб -сайтына жүктеу керек.

5 -қадам: Аяқтау

Және бұл!

ПХД келгенде, дәнекерлеу мен сынаудың керемет бөлігі келеді. Және, әрине! Мен басқа суреттерді жүктеймін!

Келесі аптада мен прототипімді дәнекерлеп, оны сынап көремін, сондықтан егер сіз бұл жобаны жасағыңыз келсе, келесі күйдің екеуі де OK белгісін қойғанша күтіңіз. Осының арқасында мен сізге кез келген жұмыстан немесе қарсылықты алмастырудан аулақ боламын

Дәнекерлеуші: ЕМЕС

Сынақ: ЕМЕС

Назар аударыңыз, бұл SMD дәнекерлеу, егер сіз бірінші рет дәнекерлесеңіз немесе жақсы дәнекерлеу үтігі болмаса, басқа жоба жасаңыз, себебі бұл қиындық тудыруы мүмкін.

Егер кімде -кім бұл процеске күмәнданса, менімен хабарласыңыз.

Егер сіз мұны жасасаңыз, өтінемін, мен білгім келеді және көргім келеді!