Išplėstinė „Arduino“pagrindu sukurta nuolatinė elektroninė apkrova: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šį projektą remia JLCPCB.com. Kurkite savo projektus naudodami „EasyEda“internetinę programinę įrangą, įkelkite esamus „Gerber“(RS274X) failus, tada užsisakykite savo dalis iš LCSC ir visą projektą pristatykite tiesiai į jūsų duris.

Aš galėjau konvertuoti „KiCad“failus tiesiai į JLCPCB gerber failus ir užsisakyti šias plokštes. Man nereikėjo jų jokiu būdu keisti. Aš naudoju JLCPCB.com svetainę, kad galėčiau sekti lentos būseną, kol ji kuriama, ir jie pasiekė mano duris per 6 dienas po to, kai išsiunčiau užsakymą. Šiuo metu jie siūlo nemokamą pristatymą visoms PCB, o PCB kainuoja tik 2 USD!

Įvadas: žiūrėkite šią seriją „YouTube“„Scullcom Hobby Electronics“, kad galėtumėte visiškai suprasti dizainą ir programinę įrangą. Atsisiųskite.zip_file iš 7 serijos vaizdo įrašo.

Aš atkuriu ir modifikuoju „Scullcom Hobby Electronic DC Load“. Ponas Louis iš pradžių sukūrė visą su šiuo projektu susijusį aparatinės įrangos išdėstymą ir programinę įrangą. Jei pakartosite šį dizainą, įsitikinkite, kad jis gauna deramą nuopelną.

1 veiksmas: patikrinkite „The Combat Engineer“„YouTube“, kad gautumėte konkrečios informacijos apie PCB užsakymo procesą

Peržiūrėkite šį vaizdo įrašą, kuris yra 1 serijos vaizdo įrašas, ir sužinokite, kaip užsisakyti pagal užsakymą pagamintus PCB. Iš LCSC.com galite gauti puikių pasiūlymų dėl visų savo komponentų, o plokštės ir visos dalys siunčiamos kartu. Kai jie atvyksta, apžiūrėkite juos ir pradėkite lituoti projektą.

Atminkite, kad šilkografijos pusė yra viršutinė, ir jūs turite stumti dalių kojas per viršutinę dalį ir lituoti juos apatinėje pusėje. Jei jūsų technika yra gera, šiek tiek lituoklio tekės į viršutinę pusę ir įsigers aplink detalės pagrindą. Visi IC (DAC, ADC, VREF ir tt) taip pat yra apatinėje plokštės pusėje. Įsitikinkite, kad perkaitinate jautrias dalis, kol lituoklis antgalius. „Reflow“techniką galite naudoti ir ant mažų SMD lustų. Kurdami įrenginį, laikykite schemą po ranka, ir aš taip pat pastebėjau, kad perdanga ir išdėstymas yra labai naudingi. Neskubėkite ir įsitikinkite, kad visi rezistoriai atsiduria teisingose skylėse. Kai dar kartą patikrinsite, ar viskas yra tinkamoje vietoje, naudokite mažus šoninius pjaustytuvus, kad pašalintumėte dalių perteklių.

Patarimas: galite naudoti rezistorių kojas, kad sukurtumėte jungiamuosius signalus pėdsakams. Kadangi visi rezistoriai yra 0,5 W rytuose, jie puikiai perduoda signalą.

2 žingsnis: kalibravimas

Eilutė „SENSE“naudojama įtampai nuskaityti esant apkrovai, kol apkrova yra tikrinama. Jis taip pat yra atsakingas už įtampos rodmenis, kuriuos matote LCD ekrane. Norėdami užtikrinti didžiausią tikslumą, turėsite kalibruoti liniją „SENSE“su apkrova „įjungta“ir „išjungta“esant įvairiai įtampai. (ADC turi 16 bitų skiriamąją gebą, todėl jūs gaunate labai tikslų 100 mV rodmenį- jei reikia, galite pakeisti programinės įrangos rodmenis).

DAC išvestį galima reguliuoti ir nustatyti „Mosfets“vartų pavaros įtampą. Vaizdo įraše pamatysite, kad apėjau 0,500 V įtampą, padalytą į įtampą ir galiu siųsti visus 4,096 V iš VREF į „Mosfets“vartus. Teoriškai per apkrovą tekėtų iki 40A srovė.* Vartų pavaros įtampą galite tiksliai sureguliuoti naudodami 200 omų 25 posūkių potenciometrą (RV4).

RV3 nustato LCD ekrane matomą srovę ir įrenginio tuščiosios eigos srovę. Turėsite sureguliuoti potenciometrą, kad LCD ekrane būtų rodomas teisingas rodiklis, išlaikant kuo mažesnę apkrovos srovę „OFF“. Ką tai reiškia, jūs klausiate? Na, tai yra nedidelis grįžtamojo ryšio ciklo valdymo trūkumas. Prijungus krovinį prie įrenginio apkrovos gnybtų, iš bandomo jūsų prietaiso (arba akumuliatoriaus) ir į įrenginį prasiskverbia nedidelė „nuotėkio srovė“. Potenometru galite tai sumažinti iki 0,000, tačiau pastebėjau, kad jei nustatysite jį į 0,000, LCD rodmenys nebus tokie tikslūs, lyg leistumėte prasiskverbti 0,050. Tai nedidelis įrenginio „trūkumas“ir jis sprendžiamas.

*Pastaba: Jei bandysite apeiti ar pakeisti įtampos skirstytuvą, turėsite pakoreguoti programinę įrangą ir jūs tai darysite SAVO RIZIKA. Jei neturite didelės patirties su elektronika, palikite įrenginį 4A, kaip ir originalioje versijoje.

3 žingsnis: aušinimas

Įsitikinkite, kad ventiliatorių pastatėte taip, kad pasiektumėte maksimalų oro srautą virš „Mosfets“ir radiatoriaus*. Iš viso naudosiu tris (3) ventiliatorius. Du „Mosfet“/radiatorius ir vienas - įtampos reguliatorius LM7805. „7805“suteikia visą maitinimą skaitmeninėms grandinėms ir pastebėsite, kad jis tampa tylus. Jei planuojate tai įdėti į dėklą, įsitikinkite, kad dėklas yra pakankamai didelis, kad būtų pakankamai oro srauto per „Fets“ir vis tiek cirkuliuotų likusioje erdvėje. Taip pat neleiskite ventiliatoriui pūsti karšto oro tiesiai virš kondensatorių, nes tai sukels jiems stresą ir sutrumpins jų gyvenimo trukmę.

*Pastaba: aš dar neįdėjau šilumos kriauklės prie šio projekto (paskelbimo metu), bet aš norėsiu ir tau REIKIA VIENO! Kai nuspręsiu dėl dėklo (ketinu 3D spausdinti pasirinktinį dėklą), aš sumažinsiu šilumos kriaukles iki dydžio ir įdiegiu.

4 žingsnis: programinė įranga

Šis projektas pagrįstas „Arduino Nano“ir „Arduino IDE“. Ponas Louisas tai parašė „moduliniu“būdu, kuris leidžia galutiniam vartotojui jį pritaikyti pagal savo poreikius. (*1) Kadangi mes naudojame 4,096 V įtampos atskaitą ir 12 bitų DAC, MCP4725A, sureguliuokite DAC išvestį tiksliai 1 mV per žingsnį (*2) ir tiksliai valdykite „Gate“pavaros įtampą prie „Mosfets“(kuri valdo srovę per apkrovą). 16 bitų MCP3426A ADC taip pat yra varomas iš VREF, todėl mes galime lengvai gauti 0 000 V skiriamąją gebą apkrovų įtampos rodmenims. Kodas, kaip yra iš.zip, leis jums išbandyti iki 50 W arba 4 A apkrovas, atsižvelgiant į tai, kas yra didesnis, esant „pastovios srovės“, „pastovios galios“arba „nuolatinės varžos“režimams. Įrenginys taip pat turi įmontuotą akumuliatoriaus bandymo režimą, kuris gali naudoti 1A iškrovimo srovę visoms pagrindinėms baterijų chemijos sritims. Kai tai bus padaryta, jis parodys bendrą kiekvienos patikrintos ląstelės talpą. Įrenginys taip pat turi laikiną režimą ir kitas puikias funkcijas. Išsamesnės informacijos ieškokite. INO_file.

Aparatinėje programinėje įrangoje taip pat yra saugos funkcijų. Analoginiai temperatūros jutikliai leidžia reguliuoti ventiliatoriaus greitį ir automatiškai išjungti, jei viršijama maksimali temperatūra. Baterijos režimas turi iš anksto nustatytą (reguliuojamą) žemos įtampos išjungimą kiekvienai chemijai ir visas įrenginys išsijungs, jei bus viršyta maksimali galia.

(*1), ką aš darau. Įdėsiu daugiau vaizdo įrašų ir pridėsiu prie šio projekto, kai jis vyks.

(*2) [(12 bitų DAC = 4096 žingsniai) / (4.096Vref)] = 1 mV. Kadangi niekas nėra tobula, yra apdailos puodelis, skirtas atsirasti triukšmui ir kitiems trukdžiams.

5 žingsnis: kas toliau

Aš modifikuoju šį projektą, tiek aparatinę, tiek programinę įrangą, siekdamas, kad jis būtų stabilus esant 300W/ 10A. Tai tik pradžia to, kas tikrai taps puikiu „pasidaryk pats“akumuliatoriaus testeriu/ bendrosios paskirties nuolatine apkrova. Palyginamas vienetas iš komercinio pardavėjo jums kainuos šimtus, jei ne tūkstančius dolerių, taigi, jei rimtai ketinate išbandyti „pasidaryk pats“18650 maitinimo sienas, kad užtikrintumėte maksimalų saugumą ir našumą, labai raginu jas pasigaminti patiems.

Sekite naujienas:

1) Individualizuotas 3D spausdintas dėklas naudojant „OnShape“

2) 3,5 colio TFT LCD ekranas

3) Padidėjusi galia ir perforacija

Nesivaržykite užduoti bet kokių klausimų, susijusių su šiuo projektu. Jei praleisiu ką nors reikšmingo, pabandysiu sugrįžti ir jį redaguoti. Sudedu porą „iš dalies sukurtų rinkinių“, įskaitant PCB, rezistorius, JST jungtis, bananų lizdus, diodus, kondensatorius, užprogramuotą „Arduino“, antraštės kaiščiai, rotacinis kodavimo įrenginys, fiksuojantis maitinimo jungiklis, mygtukas ir kt., ir netrukus jie bus prieinami. (Aš nesiruošiu gaminti „pilnų rinkinių“dėl įvairių IC, tokių kaip DAC/ADC/„Mosfets/etc“, kainos, tačiau viename rinkinyje galėsite paruošti maždaug 80% dalių, su profesionalia PCB).

Ačiū ir mėgaukitės.