Satura rādītājs:

DIY Arduino PWM5 saules uzlādes kontrolieris (iekļauti PCB faili un programmatūra): 9 soļi
DIY Arduino PWM5 saules uzlādes kontrolieris (iekļauti PCB faili un programmatūra): 9 soļi

Video: DIY Arduino PWM5 saules uzlādes kontrolieris (iekļauti PCB faili un programmatūra): 9 soļi

Video: DIY Arduino PWM5 saules uzlādes kontrolieris (iekļauti PCB faili un programmatūra): 9 soļi
Video: Hardware Build of LoRa Transmitter, BME280 Sensor based on Arduino ESP32 (EP08) 2024, Jūlijs
Anonim
Image
Image
Shēmas zīmēšana
Shēmas zīmēšana

Pirms dažiem gadiem Julian Ilett izstrādāja oriģinālo, PIC mikrokontrolleru balstīto "PWM5" saules uzlādes kontrolieri. Viņš arī eksperimentēja ar Arduino balstītu versiju. Viņa videoklipus varat atrast šeit:

saskaņā ar Džuliansas shēmu arduined.eu izstrādāja ļoti mazu versiju, kuras pamatā ir 5V, 16MHz Arduino Pro Mini:

Pēc tam, kad es jau izstrādāju un uzbūvēju divus MPPT buck saules lādētājus, es gribēju izmēģināt šo ļoti vienkāršoto dizainu.

1. darbība: shēmas zīmēšana

Shēmas pamatā ir Juliāna roku zīmēts. Es centos to padarīt pēc iespējas vieglāk saprotamu. Tas būs arī pamats pareizai PCB.

2. solis: Pareizas PCB izveide

Pareiza PCB projektēšana
Pareiza PCB projektēšana
Pareiza PCB projektēšana
Pareiza PCB projektēšana

Šī PCB izkārtojuma pamatā bija Eagle shēma. Sliežu ceļi ir vienpusēji un ļoti plaši. Tas ļauj viegli iegravēt dēļus, ja nevēlaties tos pasūtīt no ražotāja.

3. darbība: prototipa dēļa sagatavošana

Prototipu dēļa sagatavošana
Prototipu dēļa sagatavošana
Prototipu dēļa sagatavošana
Prototipu dēļa sagatavošana
Prototipu dēļa sagatavošana
Prototipu dēļa sagatavošana
Prototipu dēļa sagatavošana
Prototipu dēļa sagatavošana

Pirms dēļu pasūtīšanas es vēlējos pārbaudīt dizainu uz tāfeles prototipa. Tās izmērs ir 0,8 x 1,4 collas.

4. solis. Valdes aizpildīšana

Valdes aizpildīšana
Valdes aizpildīšana
Valdes aizpildīšana
Valdes aizpildīšana
Valdes aizpildīšana
Valdes aizpildīšana

Tā kā dēļa izmēram jābūt tādam pašam kā Pro Mini, komponenti atrodas ļoti tuvu viens otram. Protams, mēs varētu izmantot arī SMD komponentus, bet es vēlējos, lai dizains būtu pēc iespējas draudzīgāks DIY. Komponentu nosaukumus var atrast shēmā. Visi rezistori ir 1/4 vatu izmēri.

BTW: Šis bija mans pirmais lodēšanas mēģinājums bez svina. Tātad tas varētu izskatīties tīrāks;-)

5. darbība. Diksona uzlādes sūkņa ķēdes pārbaude

Diksona uzlādes sūkņa ķēdes pārbaude
Diksona uzlādes sūkņa ķēdes pārbaude
Diksona uzlādes sūkņa ķēdes pārbaude
Diksona uzlādes sūkņa ķēdes pārbaude

Tā kā es vēlējos saglabāt pēc iespējas zemāku enerģijas patēriņu (tas ir aptuveni 6 mA), esmu izmantojis Arduino Pro Mini 3,3 V, 8 MHz versiju. Tāpēc 3.3V (nevis 5V) barošanas dēļ es nebiju pārliecināts, vai uzlādes sūknis spēs radīt nepieciešamo vārtu spriegumu IRF3205 MOSFET. Tāpēc es veicu nelielu eksperimentu ar dažādām PWM frekvencēm un sūkņa kondensatoriem. Kā redzat, aptuveni 5,5 V spriegums nebija pietiekams, lai vadītu bez loģikas līmeņa MOSFET. Tāpēc es nolēmu izmantot IRLZ44N. Tas ir tā saucamais loģikas līmeņa MOSFET un labi darbojas ar 5V.

6. darbība: atlikušo komponentu un vadu lodēšana

Atlikušo komponentu un vadu lodēšana
Atlikušo komponentu un vadu lodēšana
Atlikušo komponentu un vadu lodēšana
Atlikušo komponentu un vadu lodēšana
Atlikušo komponentu un vadu lodēšana
Atlikušo komponentu un vadu lodēšana

Tad bija pienācis laiks lodēt atlikušos komponentus, kā arī vadus un ārējo pretdiodi. Šī diode ir ļoti svarīga! Pārliecinieties, ka tā spēj apstrādāt jūsu maksimālo strāvu.

7. solis: programmatūras testi

Programmatūras testi
Programmatūras testi
Programmatūras testi
Programmatūras testi
Programmatūras testi
Programmatūras testi

Tā kā sākotnējā programmatūra bija nedaudz tāda kā jums, es nolēmu uzrakstīt savu. Jūs to varat lejupielādēt (un Eagle PCB failus, kā arī Gerberus) manā GitHub. Saite ir šīs pamācības beigās.

Svarīgs solis bija noskaidrot maksimālo Julians MOSFET draivera shēmas pārslēgšanās biežumu. Kā redzat, 15 kHz izskatās briesmīgi (mērot pie MOSFET vārtiem) un radītu daudz siltuma. 2kHz, no otras puses, izskatās pieņemami. Video atšķirības varat redzēt šī raksta pirmajā lapā.

Lai veiktu nepieciešamos mērījumus, esmu izmantojis savu lēto DSO201 kabatas osciloskopu, multimetru un DIY Arduino jaudas mērītāju.

8. darbība. Secinājums, lejupielādes saites

Secinājums, lejupielādes saites
Secinājums, lejupielādes saites

Tātad, kāds ir šī mazā projekta secinājums? Tas darbojas labi, bet, protams, to nevar izmantot nominālajam akumulatora spriegumam zem 12V. Vismaz šajā gadījumā tas būtu ļoti neefektīvi, jo tas ir tikai PWM lādētājs, nevis buka pārveidotājs. Tam nav arī MPPT izsekošanas. Bet pēc izmēra tas ir diezgan iespaidīgs. Tas darbojas arī ar ļoti maziem saules paneļiem vai ar ļoti vāju saules gaismu.

Un, protams, ir ļoti jautri veidot šo lietu. Man arī patika spēlēties ar savu osciloskopu un vizualizēt MOSFET draivera shēmu.

Es ceru, ka šī mazā pamācība jums bija noderīga. Apskatiet arī citus manus elektronikas videoklipus manā YouTube kanālā.

Programmatūra, Eagle CAD faili un Gerber faili manā GitHub:

github.com/TheDIYGuy999/PWM5

MPPT lādētāji manā GitHub:

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

Mans YouTube kanāls:

www.youtube.com/channel/UCqWO3PNCSjHmYiACD…

9. solis: kur pasūtīt dēļus

Kur pasūtīt dēļus
Kur pasūtīt dēļus
Kur pasūtīt dēļus
Kur pasūtīt dēļus

Plāksnes var pasūtīt šeit:

jlcpcb.com (ar pievienotajiem Gerber failiem)

oshpark.com (ar Ērgļa dēļa failu)

protams, ir arī citas alternatīvas

Ieteicams: