Arduino негізіндегі тұрақты электронды жүктеме: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Бұл жобаны JLCPCB.com демеушілік етеді. EasyEda онлайн бағдарламалық жасақтамасы арқылы жобаларыңызды жасаңыз, бар Gerber (RS274X) файлдарын жүктеңіз, содан кейін бөлшектеріңізді LCSC -тен тапсырыс беріңіз және бүкіл жобаны тікелей сіздің есігіңізге жеткізіңіз.

Мен KiCad файлдарын JLCPCB гербер файлдарына тікелей түрлендіріп, осы тақталарға тапсырыс бере алдым. Маған оларды ешқандай жолмен өзгертуге тура келмеді. Мен JLCPCB.com веб -сайтын тақтаның күйін бақылау үшін қолданамын, олар тапсырысты жібергеннен кейін 6 күн ішінде есігіме келді. Дәл қазір олар барлық ПХД үшін ақысыз жеткізілім ұсынады, ал ПХД - әрқайсысы небәрі 2 доллар!

Кіріспе: Бұл серияны YouTube -тен «Scullcom Hobby Electronics» -тен қараңыз, осылайша сіз дизайн мен бағдарламалық қамтамасыз ету туралы толық түсінік аласыз.. Zip_ файлын серияның 7 -бейнесінен жүктеп алыңыз.

Мен «Scullcom хоббиінің электронды тұрақты жүктемесін» қайта құрамын және өзгертемін. Луи мырза бастапқыда осы жобаға қатысты барлық аппараттық құралдар мен бағдарламалық қамтамасыз етуді ойлап тапты. Егер сіз бұл дизайнды қайталасаңыз, ол несие алатынына көз жеткізіңіз.

1 -қадам: PCB -ге тапсырыс беру процесі туралы нақты мәлімет алу үшін YouTube -те «Жауынгерлік инженерді» тексеріңіз

Бұл бейнені қараңыз, бұл серияның 1 -ші бейнесі және өзіңіздің жеке дайындалған ПХД -ге тапсырыс беруді үйреніңіз. Сіз LCSC.com сайтынан сіздің барлық компоненттеріңізге үлкен жеңілдіктер ала аласыз, тақталар мен барлық бөлшектерді бірге жеткізе аласыз. Олар келгеннен кейін оларды тексеріп, жобаны дәнекерлеуге кіріседі.

Жібек экранның жоғарғы жағы екенін есте сақтаңыз және бөлшектердің аяқтарын үстіңгі жағынан итеріп, төменгі жағына дәнекерлеу керек. Егер сіздің техникаңыз жақсы болса, кішкене дәнекерлеу жоғарғы жағына өтіп, бөлшектің негізіне сіңіп кетеді. Барлық IC (DAC, ADC, VREF және т.б.) тақтаның төменгі жағында орналасқан. Дәнекерлеу үтігінің ұштары кезінде сезімтал бөліктерді шамадан тыс қыздырмаңыз. Кішкентай SMD чиптерінде де «қайта ағызу» әдісін қолдануға болады. Құрылғыны құру кезінде схеманы қолда ұстаңыз, мен қабаттасу мен орналасуды өте пайдалы деп таптым. Асығыңыз және барлық резисторлардың дұрыс тесіктерге түсетініне көз жеткізіңіз. Барлығы өз орнында екенін екі рет тексергеннен кейін, бөлшектердің артық сымдарын кесу үшін кішкене бүйірлік кескіштерді пайдаланыңыз.

Нұсқау: сигнал іздері үшін секіргіштерді жасау үшін резисторлардың аяқтарын пайдалануға болады. Барлық резисторлар 0,5 Вт шығысында болғандықтан, олар сигналды жақсы өткізеді.

2 -қадам: калибрлеу

«SENSE» желісі жүктемедегі кернеуді оқу үшін қолданылады, ал жүктеме сынақ кезінде. Ол сонымен қатар СКД -де кернеуді оқуға жауап береді. Ең үлкен дәлдікті қамтамасыз ету үшін әр түрлі кернеулерде «қосу» және «өшіру» жүктемесімен «SENSE» сызығын калибрлеу қажет болады. (ADC 16 разрядты ажыратымдылыққа ие, сондықтан сіз 100мВ кернеуді дәл аласыз- қажет болған жағдайда бағдарламалық қамтамасыз етудегі оқуды өзгерте аласыз).

DAC шығысын реттеуге болады және Mosfets қақпасы үшін жетек кернеуін орнатады. Бейнеде сіз 0,500 В кернеуді айналып өткеніңізді көресіз, мен VREF -тен Мосфеттер қақпасына барлық 4.096 В жібере аламын. Теория бойынша жүктеме арқылы 40А-ға дейін ток өтуге мүмкіндік береді.* Сіз 200 Ом 25 айналымды потенциометрді (RV4) пайдаланып, қақпаның жетегі кернеуін дәл реттей аласыз.

RV3 СКД-де көріп тұрған токты және қондырғының жүктемесі жоқ токты орнатады. Потенциометрді СКД -да оқылым дұрыс болатындай етіп реттеу қажет, сонымен қатар жүктемеде «ӨШІРУ» ағымының мүмкіндігінше аз сақталады. Сіз сұрағаныңыз бұл нені білдіреді? Кішкене кемшілік - бұл кері байланыс циклін басқару. Құрылғының жүктемелік терминалдарына жүктемені қосқанда, сыналған құрылғыдан (немесе батареядан) және қондырғыға кішкене «ағып кететін ток» өтеді. Сіз оны потенциометрмен 0,000 -қа дейін қысқартуға болады, бірақ мен егер сіз оны 0,000 -ге орнатсаңыз, СКД көрсеткіштері 0,050 -ге кіруге рұқсат ететіндей дәл емес екенін білдім. Бұл қондырғыдағы кішкене «кемшілік» және ол шешілуде.

*Ескерту: Егер сіз кернеу бөлгішті айналып өтуге немесе өзгертуге тырыссаңыз, бағдарламалық жасақтаманы реттеуіңіз қажет болады, және сіз өз тәуекеліңізде осылай жасайсыз. Егер сізде электроникамен жұмыс тәжірибесі болмаса, құрылғыны түпнұсқадағыдай 4А күйінде қалдырыңыз.

3 -қадам: салқындату

Желдеткішті қондырғыңыз келетініне көз жеткізіңіз, сонда сіз ауа ағындары мен жылу қабылдағышқа максималды ауа ағыны аласыз. Мен барлығы үш (3) желдеткішті қолданамын. Mosfet/жылу қабылдағыш үшін екеуі, LM7805 кернеу реттегіші үшін. 7805 цифрлық схеманың барлық қуатын қамтамасыз етеді, және сіз оның жылы болғанын көресіз. Егер сіз мұны қапшыққа салуды жоспарласаңыз, қораптың жеткілікті мөлшерде екеніне көз жеткізіңіз, бұл феттерге ауа ағынының жеткілікті болуына мүмкіндік береді және кеңістіктің қалған бөлігінде айналады. Желдеткіштің ыстық ауаны конденсаторлардың үстіне тікелей жіберуіне жол бермеңіз, себебі бұл олардың кернеуіне және олардың қызмет ету мерзімін қысқартады.

*Ескертпе: мен бұл жобаға жылу қабылдағышты әлі қойған жоқпын (жариялау кезінде), бірақ МЕН БІРДІРЕМІН және СІЗГЕ қажет! Мен корпус туралы шешім қабылдағаннан кейін (мен тапсырыс қаптамасын 3D басып шығарамын) мен жылу қабылдағыштарды мөлшеріне қарай қысқартамын және орнатамын.

4 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Бұл жоба Arduino Nano және Arduino IDE -ге негізделген. Луис мырза мұны соңғы пайдаланушыға оның қажеттіліктері үшін баптауға мүмкіндік беретін «модульдік» түрде жазды. (*1) Біз 4.096V кернеу сілтемесін және 12-разрядты DAC MCP4725A қолданатындықтан, біз DAC шығысын дәл 1мВ бір қадамға реттеңіз (*2) және Гейтс жетегінің кернеуін Мосфеттерге дәл реттеңіз (ол жүктеме арқылы токты басқарады). 16 биттік MCP3426A ADC, сонымен қатар, VREF-тен шығарылады, сондықтан біз жүктеме кернеуінің оқылуы үшін 0.000В ажыратымдылықты оңай аламыз. Zip-тен код, 50Вт немесе 4А дейінгі жүктемелерді тексеруге мүмкіндік береді. «тұрақты ток», «тұрақты қуат» немесе «тұрақты қарсылық» режимдерінде үлкенірек. Құрылғыда аккумуляторды сынау режимі бар, ол барлық негізгі аккумуляторлық химия үшін 1А разрядты токты қолдана алады. Ол аяқталғаннан кейін ол тексерілген әрбір ұяшықтың жалпы сыйымдылығын көрсетеді. Құрылғыда өтпелі режим және басқа да керемет мүмкіндіктер бар. Толық мәлімет алу үшін. INO_file файлын қараңыз.

Микробағдарлама қауіпсіздік ерекшеліктеріне толы бор. Аналогты температура сенсорлары желдеткіштің жылдамдығын реттеуге және максималды температурадан асып кеткен жағдайда автоматты түрде өшуге мүмкіндік береді. Батарея режимінде әр химия үшін алдын ала орнатылған (реттелетін) төмен кернеу ажыратылады және максималды қуат көрсеткішінен асып кетсе, бүкіл қондырғы өшеді.

(*1) мен жасап жатырмын. Мен басқа бейнелерді жариялап, бұл жобаға қосамын.

(*2) [(12 биттік DAC = 4096 қадам) / (4.096Vref)] = 1мВ. Ештеңе мінсіз болғандықтан, шу мен басқа да кедергілерді есепке алатын кастрюль бар.

5 -қадам: Енді не болады

Мен бұл жобаны 300 Вт/ 10А тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін аппараттық және бағдарламалық жасақтаманы өзгертемін. Бұл өте жақсы DIY батарея сынағышы/ жалпы мақсаттағы тұрақты ток жүктемесінің басталуы. Коммерциялық сатушының салыстырмалы қондырғысы сізге жүздеген, тіпті мыңдаған долларға түседі, сондықтан егер сіз DIY 18650 Powerwalls қауіпсіздігі мен өнімділігі үшін сынақтан өтуге байсалды болсаңыз, мен мұны өзіңіз үшін жасауға кеңес беремін.

Қосымша жаңартуларды күтіңіз:

1) OnShape көмегімен 3D басып шығарылатын арнайы қап

2) 3,5 дюймдік TFT СКД дисплейі

3) Күш пен күштің артуы

Осы жоба бойынша кез келген сұрақтарыңызды қоюға болады. Егер мен маңызды нәрсені қалдырып кетсем, мен оны қайтаруға тырысамын. Мен PCB, резисторлар, JST коннекторлары, банан ұялары, диодтар, конденсаторлар, Arduino бағдарламаланған бірнеше «жартылай құрастырылған жинақтарды» жинаймын., тақырыптық түйреуіштер, айналмалы кодер, бекіткіш қуат қосқышы, түйме және т. (Мен DAC/ADC/Mosfets/т.б сияқты әр түрлі IC шығындарына байланысты «толық жиынтықтар» жасамаймын, бірақ сіз бөлшектердің шамамен 80% -ы бір жинақта дайын боласыз, кәсіби ПХД көмегімен).

Рахмет және ләззат алыңыз.