DIY Arduino PWM5 արևային լիցքավորման վերահսկիչ (ներառված է PCB ֆայլեր և ծրագրակազմ) `9 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Մի քանի տարի առաջ Julուլիան Իլեթը նախագծեց օրիգինալ, PIC միկրոկոնտրոլերի վրա հիմնված «PWM5» արևային լիցքի վերահսկիչ: Նա նաև փորձարկեց Arduino- ի վրա հիմնված տարբերակը: Նրա տեսանյութերը կարող եք գտնել այստեղ ՝

ըստ Julians սխեմատիկ, arduined.eu- ն նախագծել է շատ փոքր տարբերակ ՝ հիմնված 5V, 16MHz Arduino Pro Mini- ի վրա ՝

Այն բանից հետո, երբ ես արդեն նախագծեցի և կառուցեցի երկու MPPT արևային լիցքավորիչ, ես ուզում էի փորձել այս շատ պարզ դիզայնը:

Քայլ 1: Սխեմատիկայի նկարում

Սխեման հիմնված է Julուլիանի ձեռքով գծված մեկի վրա: Փորձեցի հնարավորինս հեշտ հասկանալ: Այն նաև հիմք կլինի պատշաճ PCB- ի համար:

Քայլ 2: Պատշաճ PCB նախագծելը

PCB- ի այս դասավորության հիմքը Eagle- ի սխեման էր: Հետքերը միակողմանի են և շատ լայն: Սա թույլ է տալիս հեշտությամբ փորագրել ձեր տախտակները, եթե չեք ցանկանում դրանք պատվիրել արտադրողից:

Քայլ 3. Նախատիպի տախտակի պատրաստում

Նախքան տախտակները պատվիրելը, ես ուզում էի նախագիծը ստուգել նախատիպի տախտակի վրա: Դրա չափը 0,8 x 1,4 դյույմ է:

Քայլ 4. Խորհրդի համալրում

Քանի որ տախտակը պետք է ունենա նույն չափը, ինչ Pro Mini- ն, բաղադրիչները շատ մոտ են իրար: Իհարկե, մենք կարող էինք նաև օգտագործել SMD բաղադրիչներ, բայց ես ուզում էի դիզայնը պահել հնարավորինս DIY- ի համար: Բաղադրիչների անունները կարելի է գտնել սխեմատիկայում: Բոլոր ռեզիստորներն ունեն 1/4 Վտ չափ:

BTW. Սա իմ առաջին կապից ազատ զոդման փորձն էր: Այսպիսով, այն կարող է ավելի մաքուր տեսք ունենալ;-)

Քայլ 5. Դիկսոնի լիցքավորման պոմպի սխեմայի փորձարկում

Քանի որ ես ցանկանում էի հնարավորինս ցածր պահել էներգիայի սպառումը (այն մոտ 6 մԱ է), ես օգտագործել եմ Arduino Pro Mini- ի 3.3V, 8MHz տարբերակը: Այսպիսով, 3.3V (5V- ի փոխարեն) մատակարարման պատճառով ես վստահ չէի, արդյոք լիցքավորման պոմպը կկարողանա առաջացնել դարպասի պահանջվող լարումը IRF3205 MOSFET- ի համար: Այսպիսով, ես մի փոքր փորձ արեցի տարբեր PWM հաճախականությունների և պոմպային կոնդենսատորների հետ: Ինչպես տեսնում եք, մոտ 5.5 Վ լարումը բավարար չէր ոչ տրամաբանական մակարդակի MOSFET- ը վարելու համար: Այսպիսով, ես որոշեցի օգտագործել IRLZ44N: Սա այսպես կոչված տրամաբանական մակարդակի MOSFET է և լավ է աշխատում 5 Վ լարման դեպքում:

Քայլ 6. Մնացած բաղադրիչների և լարերի զոդում

Այնուհետև ժամանակն էր կպցնել մնացած բաղադրիչները, ինչպես նաև լարերը և արտաքին հակածածկ դիոդը: Այս դիոդը շատ կարևոր է: Համոզվեք, որ այն ի վիճակի է կարգավորել ձեր առավելագույն հոսանքը:

Քայլ 7: Softwareրագրային ապահովման թեստեր

Քանի որ սկզբնական ծրագրաշարը մի փոքր այնպիսին էր, ինչպիսին դուք եք, ես որոշեցի գրել իմ սեփականը: Դուք կարող եք ներբեռնել այն (և Eagle PCB ֆայլերը, ինչպես նաև Gerbers) իմ GitHub- ում: Հղումը սույն Հրահանգի վերջում է:

Կարևոր քայլ էր Julians MOSFET վարորդի սխեմաների անջատման առավելագույն հաճախականությունը պարզելը: Ինչպես տեսնում եք, 15kHz- ը սարսափելի տեսք ունի (չափվում է MOSFET- ի դարպասի մոտ) և շատ ջերմություն կարտադրի: Մյուս կողմից, 2kHz- ն ընդունելի է թվում: Տեսանյութի տարբերությունները կարող եք տեսնել այս հոդվածի առաջին էջում:

Պահանջվող չափումները կատարելու համար ես օգտագործել եմ իմ էժան DSO201 գրպանի տատանումները, մուլտիմետրը և DIY Arduino հզորության հաշվիչը:

Քայլ 8. Եզրակացություն, ներբեռնման հղումներ

Այսպիսով, ո՞րն է այս փոքրիկ նախագծի եզրակացությունը: Այն լավ է աշխատում, բայց, իհարկե, այն չի կարող օգտագործվել 12 Վ -ից ցածր մարտկոցի անվանական լարման դեպքում: Համենայն դեպս, այս դեպքում դա շատ անարդյունավետ կլիներ, քանի որ դա պարզապես PWM լիցքավորիչ է, այլ ոչ թե փոխարկիչ: Այն չունի նաև MPPT հետևում: Բայց իր չափի համար դա բավականին տպավորիչ է: Այն աշխատում է նաև շատ փոքր արևային վահանակների հետ կամ շատ թույլ արևի լույսի ներքո:

Եվ, իհարկե, շատ զվարճալի է այս բանը կառուցելը: Նաև հաճույք ստացա խաղալ իմ տատանումների հետ և պատկերացնել MOSFET- ի վարորդի սխեման:

Հուսով եմ, այս փոքրիկ Instructable- ը օգտակար էր ձեզ համար: Նաև դիտեք իմ այլ էլեկտրոնիկայի տեսանյութերը իմ YouTube ալիքում:

Softwareրագրակազմ, Eagle CAD ֆայլեր և Gerber ֆայլեր իմ GitHub- ում

github.com/TheDIYGuy999/PWM5

MPPT լիցքավորիչներ իմ GitHub- ում

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

Իմ YouTube ալիքը

www.youtube.com/channel/UCqWO3PNCSjHmYiACD…

Քայլ 9. Որտեղ պատվիրել ձեր տախտակները

Տախտակները կարող եք պատվիրել այստեղ.

jlcpcb.com (կից Gerber ֆայլերով)

oshpark.com (Eagle տախտակի ֆայլով)

իհարկե կան նաև այլընտրանքներ