Πίνακας περιεχομένων:

DIY Arduino PWM5 Solar Charge Controller (Περιλαμβάνονται αρχεία PCB και λογισμικό): 9 βήματα
DIY Arduino PWM5 Solar Charge Controller (Περιλαμβάνονται αρχεία PCB και λογισμικό): 9 βήματα

Βίντεο: DIY Arduino PWM5 Solar Charge Controller (Περιλαμβάνονται αρχεία PCB και λογισμικό): 9 βήματα

Βίντεο: DIY Arduino PWM5 Solar Charge Controller (Περιλαμβάνονται αρχεία PCB και λογισμικό): 9 βήματα
Βίντεο: Обзор понижающего преобразователя WUZHI WZ5005 250 Вт, 5 А с приложением WiFi 2024, Ιούλιος
Anonim
Image
Image
Σχεδιάζοντας το Σχηματικό
Σχεδιάζοντας το Σχηματικό

Πριν από μερικά χρόνια, ο Julian Ilett σχεδίασε τον αρχικό, ελεγκτή ηλιακού φορτίου "PWM5" με βάση τον μικροελεγκτή PIC. Πειραματίστηκε επίσης με μια έκδοση που βασίζεται σε Arduino. Μπορείτε να βρείτε τα βίντεό του εδώ:

σύμφωνα με το Juliat schematic, το arduined.eu σχεδίασε μια πολύ μικρή έκδοση, βασισμένη στο 5V, 16MHz Arduino Pro Mini:

Αφού έχω ήδη σχεδιάσει και κατασκευάσει δύο ηλιακούς φορτιστές MPPT, ήθελα να δοκιμάσω αυτόν τον πολύ απλοϊκό σχεδιασμό.

Βήμα 1: Σχεδίαση του σχηματικού

Το σχήμα βασίζεται στο χειροποίητο σχέδιο του Julians. Προσπάθησα να το καταλάβω όσο το δυνατόν πιο εύκολα. Θα είναι επίσης η βάση για ένα σωστό PCB.

Βήμα 2: Σχεδιάζοντας ένα σωστό PCB

Σχεδιάζοντας ένα σωστό PCB
Σχεδιάζοντας ένα σωστό PCB
Σχεδιάζοντας ένα σωστό PCB
Σχεδιάζοντας ένα σωστό PCB

Το σχήμα Eagle ήταν η βάση για αυτήν τη διάταξη PCB. Τα κομμάτια είναι μονόπλευρα και πολύ φαρδιά. Αυτό σας επιτρέπει να χαράξετε τις σανίδες σας εύκολα, αν δεν θέλετε να τις παραγγείλετε από έναν κατασκευαστή.

Βήμα 3: Προετοιμασία του πίνακα πρωτοτύπων

Προετοιμασία του πίνακα πρωτοτύπων
Προετοιμασία του πίνακα πρωτοτύπων
Προετοιμασία του πίνακα πρωτοτύπων
Προετοιμασία του πίνακα πρωτοτύπων
Προετοιμασία του πίνακα πρωτοτύπων
Προετοιμασία του πίνακα πρωτοτύπων
Προετοιμασία του πίνακα πρωτοτύπων
Προετοιμασία του πίνακα πρωτοτύπων

Πριν παραγγείλω τους πίνακες, ήθελα να επαληθεύσω το σχέδιο σε ένα κομμάτι πρωτότυπου πίνακα. Το μέγεθός του είναι 0,8 x 1,4 ίντσες.

Βήμα 4: Συμπλήρωση του Διοικητικού Συμβουλίου

Συμπλήρωση του Δ. Σ
Συμπλήρωση του Δ. Σ
Συμπλήρωση του Διοικητικού Συμβουλίου
Συμπλήρωση του Διοικητικού Συμβουλίου
Συμπλήρωση του Δ. Σ
Συμπλήρωση του Δ. Σ

Επειδή ο πίνακας πρέπει να έχει το ίδιο μέγεθος με το Pro Mini, τα εξαρτήματα βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους. Φυσικά θα μπορούσαμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε εξαρτήματα SMD, αλλά ήθελα να διατηρήσω το σχέδιο όσο το δυνατόν πιο φιλικό προς το DIY. Τα ονόματα των συστατικών μπορούν να βρεθούν στο σχηματικό σχήμα. Όλες οι αντιστάσεις έχουν μέγεθος 1/4 Watt.

BTW: Αυτή ήταν η πρώτη μου προσπάθεια συγκόλλησης χωρίς μόλυβδο. Έτσι θα μπορούσε να φαίνεται πιο καθαρό;-)

Βήμα 5: Δοκιμή του κυκλώματος αντλίας φόρτισης Dickson

Δοκιμή του κυκλώματος αντλίας φόρτισης Dickson
Δοκιμή του κυκλώματος αντλίας φόρτισης Dickson
Δοκιμή του κυκλώματος αντλίας φόρτισης Dickson
Δοκιμή του κυκλώματος αντλίας φόρτισης Dickson

Επειδή ήθελα να διατηρήσω την κατανάλωση ενέργειας όσο το δυνατόν χαμηλότερη (είναι περίπου 6mA), χρησιμοποίησα την έκδοση 3.3V, 8MHz του Arduino Pro Mini. Έτσι, λόγω της τροφοδοσίας 3.3V (αντί για 5V), δεν ήμουν σίγουρος, αν η αντλία φόρτισης θα μπορούσε να δημιουργήσει την απαιτούμενη τάση πύλης για το IRF3205 MOSFET. Έκανα λοιπόν ένα μικρό πείραμα με διαφορετικές συχνότητες PWM και πυκνωτές αντλιών. Όπως μπορείτε να δείτε, η τάση περίπου 5,5V δεν ήταν αρκετή για να οδηγήσει ένα μη λογικό επίπεδο MOSFET. Έτσι αποφάσισα να χρησιμοποιήσω ένα IRLZ44N. Αυτό είναι ένα αποκαλούμενο λογικό επίπεδο MOSFET και λειτουργεί καλά με 5V.

Βήμα 6: Συγκόλληση των υπόλοιπων εξαρτημάτων και καλωδίων

Συγκόλληση των υπολειπόμενων εξαρτημάτων και καλωδίων
Συγκόλληση των υπολειπόμενων εξαρτημάτων και καλωδίων
Συγκόλληση των υπολειπόμενων εξαρτημάτων και καλωδίων
Συγκόλληση των υπολειπόμενων εξαρτημάτων και καλωδίων
Συγκόλληση των υπολειπόμενων εξαρτημάτων και καλωδίων
Συγκόλληση των υπολειπόμενων εξαρτημάτων και καλωδίων

Στη συνέχεια, ήρθε η ώρα να κολλήσετε τα υπόλοιπα εξαρτήματα, καθώς και τα καλώδια και την εξωτερική δίοδο με αντιολισθητική πλάκα. Αυτή η δίοδος είναι πολύ σημαντική! Βεβαιωθείτε ότι είναι σε θέση να χειριστεί το μέγιστο ρεύμα σας.

Βήμα 7: Δοκιμές λογισμικού

Δοκιμές λογισμικού
Δοκιμές λογισμικού
Δοκιμές λογισμικού
Δοκιμές λογισμικού
Δοκιμές λογισμικού
Δοκιμές λογισμικού

Επειδή το αρχικό λογισμικό ήταν κάπως έτσι, αποφάσισα να γράψω το δικό μου. Μπορείτε να το κατεβάσετε (και τα αρχεία Eagle PCB καθώς και τα Gerbers) στο GitHub μου. Ο σύνδεσμος βρίσκεται στο τέλος αυτού του Instructable.

Ένα σημαντικό βήμα ήταν να προσδιοριστεί η μέγιστη συχνότητα μεταγωγής του κυκλώματος προγράμματος οδήγησης Julians MOSFET. Όπως μπορείτε να δείτε, τα 15kHz φαίνονται φρικτά (μετρημένα στην πύλη MOSFET) και θα παρήγαγαν πολλή θερμότητα. Τα 2kHz από την άλλη φαίνονται αποδεκτά. Μπορείτε να δείτε τις διαφορές στο βίντεο στην πρώτη σελίδα αυτού του άρθρου.

Για να κάνω τις απαιτούμενες μετρήσεις, χρησιμοποίησα τον φθηνό μου παλμογράφο τσέπης DSO201, ένα πολύμετρο και έναν μετρητή ισχύος DIY Arduino.

Βήμα 8: Συμπέρασμα, Σύνδεσμοι λήψης

Συμπέρασμα, Σύνδεσμοι λήψης
Συμπέρασμα, Σύνδεσμοι λήψης

Ποιο είναι λοιπόν το συμπέρασμα αυτού του μικρού έργου; Λειτουργεί μια χαρά, αλλά φυσικά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ονομαστικές τάσεις μπαταρίας κάτω από 12V. Τουλάχιστον θα ήταν πολύ αναποτελεσματικό σε αυτή την περίπτωση, επειδή είναι απλώς ένας φορτιστής PWM και όχι ένας μετατροπέας buck. Επίσης δεν διαθέτει παρακολούθηση MPPT. Αλλά για το μέγεθός του είναι αρκετά εντυπωσιακό. Λειτουργεί επίσης με πολύ μικρά ηλιακά πάνελ ή με πολύ χαμηλό ηλιακό φως.

Και φυσικά είναι πολύ διασκεδαστικό να χτίζεις αυτό το πράγμα. Μου άρεσε επίσης να παίζω με τον παλμογράφο μου και να απεικονίζω το κύκλωμα του προγράμματος οδήγησης MOSFET.

Ελπίζω, αυτό το μικρό Instructable ήταν χρήσιμο για εσάς. Επίσης, ρίξτε μια ματιά στα άλλα μου ηλεκτρονικά βίντεο στο κανάλι μου στο YouTube.

Λογισμικό, αρχεία Eagle CAD και αρχεία Gerber στο GitHub μου:

github.com/TheDIYGuy999/PWM5

Φορτιστές MPPT στο GitHub μου:

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

Το κανάλι μου στο YouTube:

www.youtube.com/channel/UCqWO3PNCSjHmYiACD…

Βήμα 9: Πού να παραγγείλετε τις σανίδες σας

Πού να παραγγείλετε τις σανίδες σας
Πού να παραγγείλετε τις σανίδες σας
Πού να παραγγείλετε τις σανίδες σας
Πού να παραγγείλετε τις σανίδες σας

Μπορείτε να παραγγείλετε τους πίνακες εδώ:

jlcpcb.com (με τα συνημμένα αρχεία Gerber)

oshpark.com (με το αρχείο του πίνακα Eagle)

φυσικά υπάρχουν και άλλες εναλλακτικές

Συνιστάται: