Täiustatud Arduino-põhine alalisvoolu elektrooniline laadimine: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Seda projekti sponsoreerib JLCPCB.com. Kujundage oma projekte EasyEda veebitarkvara abil, laadige üles oma olemasolevad Gerberi (RS274X) failid ja tellige seejärel varuosad LCSC -lt ning saatke kogu projekt otse teie uksele.

Suutsin KiCadi failid otse JLCPCB gerber -failideks teisendada ja need tahvlid tellida. Ma ei pidanud neid kuidagi muutma. Ma kasutan JLCPCB.com veebisaiti plaadi oleku jälgimiseks selle ehitamise ajal ja nad jõudsid mu ukseni 6 päeva jooksul pärast tellimuse saatmist. Praegu pakuvad nad KÕIGILE PCB -dele tasuta kohaletoimetamist ja PCB -d on vaid 2 dollarit!

Sissejuhatus: vaadake seda sarja YouTube'is saidil "Scullcom Hobby Electronics", et saada täielik arusaam disainist ja tarkvarast. Laadige alla.zip_file sarja 7. videost.

Loon ja muudan "Scullcom Hobby Electronic DC Load". Hr Louis kavandas algselt kogu selle projektiga seotud riistvara paigutuse ja tarkvara. Palun veenduge, et ta saaks selle kujunduse kordamisel nõuetekohase krediidi.

1. toiming: kontrollige YouTube'is võitlusinseneri, et saada teavet PCB tellimisprotsessi kohta

Vaadake seda videot, mis on sarja 1. video, ja õppige tellima oma eritellimusel valmistatud PCB -sid. Kõigi oma komponentide kohta saate suurepäraseid pakkumisi saidilt LCSC.com ning laudad ja kõik osad saadetakse koos. Kui nad kohale jõuavad, kontrollige neid ja alustage projekti jootmist.

Pidage meeles, et siiditrükipool on ülemine ja peate osade jalad ülaosast läbi suruma ja alumisel küljel jootma. Kui teie tehnika on hea, voolab väike jootmisosa ülemisele küljele ja imbub osa põhja ümber. Kõik IC -d (DAC, ADC, VREF jne) asuvad ka plaadi alumisel küljel. Veenduge, et te ei kuumutaks tundlikke osi jootekolvi otste ajal üle. "Värskendamise" tehnikat saate kasutada ka väikeste SMD kiipide puhul. Hoidke skeemi seadme ehitamisel käepärast ja leidsin, et ka ülekate ja paigutus on äärmiselt kasulikud. Võtke aega ja veenduge, et kõik takistid satuvad õigetesse aukudesse. Kui olete kaks korda kontrollinud, kas kõik on õiges kohas, kasutage väikeste külgmiste lõikurite abil osade üleliigseid juhtmeid.

Vihje: signaalijälgede jaoks hüppajate linkide loomiseks saate kasutada takistite jalgu. Kuna kõik takistid on idas 0,5 W, kannavad nad signaali suurepäraselt.

2. samm: kalibreerimine

Rida "SENSE" kasutatakse koormuse pinge lugemiseks, kui koormus on testimisel. Samuti vastutab see LCD -ekraanil kuvatava pinge näidu eest. Suurima täpsuse tagamiseks peate kalibreerima liini "SENSE" koormusega "sisse" ja "välja" erinevatel pingetel. (ADC-l on 16-bitine eraldusvõime, nii et saate väga täpse 100 mV näidu- saate vajadusel tarkvara näitu muuta).

DAC -i väljundit saab reguleerida ja seadistada ajami pinge Mosfeti värava jaoks. Videol näete, et ma möödusin 0,500 V pingest jagatud ja ma saan saata kõik 4,096 V VREF -ist Mosfeti väravasse. Teoreetiliselt võimaldaks koormusest läbi voolata kuni 40 A.

RV3 määrab vedelkristallekraanil nähtava voolu ja seadme tühikäigu voolu. Peate reguleerima potentsiomeetrit nii, et näidik oleks LCD -ekraanil õige, säilitades samal ajal koormusel võimalikult vähe "OFF" voolu. Mida see tähendab, et küsite? Noh, see on tagasisideahela juhtimise väike viga. Kui ühendate koorma seadme koormusklemmidega, imbub teie testitavast seadmest (või akust) ja seadmesse väike lekkevool. Potentsiomeetriga saate selle kärpida 0.000 -ni, kuid olen leidnud, et kui määrate selle väärtuseks 0,000, ei ole LCD -näidud nii täpsed, kui lasete 0,050 -l läbi hiilida. See on väike "viga" seadmes ja sellega tegeletakse.

*Märkus. Kui proovite pingejagurist mööda minna või seda muuta, peate tarkvara kohandama ja teete seda OMA RISKIL. Kui teil pole elektroonikaga suuri kogemusi, jätke seade 4A -le, nagu originaalversioon.

3. samm: jahutamine

Veenduge, et asetate ventilaatori nii, et saaksite maksimaalse õhuvoolu üle Mosfeti ja jahutusradiaatori*. Kasutan kokku kolme (3) ventilaatorit. Kaks Mosfeti/jahutusradiaatori jaoks ja üks LM7805 pingeregulaatori jaoks. 7805 pakub kogu vooluahelat digitaalsele vooluringile ja leiad, et see läheb vaikselt soojaks. Kui kavatsete selle ümbrisesse panna, veenduge, et ümbris on piisavalt suur, et võimaldada piisavat õhuvoolu üle Fetsi ja ringleb endiselt ülejäänud ruumis. Samuti ärge laske ventilaatoril kuuma õhku otse kondensaatoritele puhuda, kuna see tekitab neile stressi ja lühendab nende eluiga.

*Märkus: ma pole selle projekti jaoks veel jahutusradiaatorit pannud (avaldamise ajal), kuid ma TAHAN ja teil on seda vaja! Kui olen otsustanud korpuse üle (kavatsen kohandatud ümbrise 3D -printida), lõikan jahutusradiaatorid parajaks ja paigaldan need.

Samm 4: Tarkvara

See projekt põhineb Arduino Nano ja Arduino IDE -l. Hr Louis kirjutas selle modulaarsel viisil, mis võimaldab lõppkasutajal seda vastavalt oma vajadustele kohandada. (*1) Kuna kasutame 4,096 V pingeallikat ja 12-bitist DAC-i, MCP4725A, saame reguleerige DAC -i väljund täpselt 1 mV sammu kohta (*2) ja kontrollige täpselt värava ajami pinget Mosfetsile (mis juhib voolu läbi koormuse). 16-bitist MCP3426A ADC-d juhitakse ka VREF-i kaudu, nii et saame koormuste pinge näitude jaoks hõlpsalt 0, 000 V eraldusvõime.. Zip-i kood võimaldab teil testida koormusi kuni 50 W või 4 A, olenevalt sellest, kumb on suurem kas püsivoolu-, konstantse võimsus- või püsitakistusrežiimides. Seadmel on ka sisseehitatud aku testimisrežiim, mis võimaldab rakendada 1A tühjenemisvoolu kõigi peamiste aku keemia jaoks. Kui see on tehtud, kuvatakse iga testitud lahtri koguvõimsus. Seadmel on ka ajutine režiim ja muud suurepärased funktsioonid. Vaadake üksikasju. INO_file'ist.

Püsivara on kriit täis ka turvaelemente. Analoog-temperatuuriandurid võimaldavad ventilaatori kiiruse juhtimist ja automaatset väljalülitamist maksimaalse temperatuuri ületamisel. Aku režiimil on iga keemia jaoks eelseadistatud (reguleeritavad) madalpinge väljalülitused ja maksimaalse võimsuse ületamisel lülitub kogu seade välja.

(*1) mida ma teen. Ma postitan rohkem videoid ja lisan sellele projektile selle edenedes.

(*2) [(12-bitine DAC = 4096 sammu) / (4,096Vref)] = 1 mV. Kuna miski pole täiuslik, on müra ja muude häirete arvestamiseks olemas trimmipott.

5. samm: mis edasi saab

Ma muudan seda projekti, nii riist- kui ka tarkvara, eesmärgiga muuta see stabiilseks 300W/ 10A. See on alles algus sellele, millest saab kindlasti suurepärane isetegija aku tester/ üldotstarbeline alalisvoolu koormus. Kaubandusliku müüja võrreldav seade maksab teile sadu, kui mitte tuhandeid dollareid, nii et kui kavatsete oma isetegija 18650 toiteallikaid maksimaalse ohutuse ja jõudluse tagamiseks tõsiselt katsetada, soovitan teil seda ise ehitada.

Oodake rohkem värskendusi:

1) Kohandatud 3D trükitud ümbris, kasutades OnShape'i

2) 3,5 TFT LCD -ekraan

3) Suurenenud võimsus ja täiuslikkus

Küsige julgelt selle projekti kohta küsimusi. Kui ma olen midagi olulist välja jätnud, proovin selle tagasi saada ja seda redigeerida. Panen kokku paar "osaliselt ehitatavat komplekti", sealhulgas trükkplaadi, takistid, JST-pistikud, banaanipistikud, dioodid, kondensaatorid, programmeeritud Arduino, päise tihvtid, pöördkodeerija, lukustatav toitelüliti, vajutusnupp jne ja need tehakse peagi kättesaadavaks. (Ma ei kavatse "täielikke komplekte" valmistada erinevate IC -de (nt DAC/ADC/Mosfets/jne) maksumuse tõttu, kuid teil on umbes 80% osadest valmis kasutamiseks ühes komplektis, professionaalse PCB -ga).

Tänan teid ja nautige.