Buck Converter PDB: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Pozadie:

UCR RoboSub je súťažný projekt autonómneho podvodného vozidla (AUV) University of California Riverside, ktorý medzinárodne súťaží v súťaži Robonation RoboSub Competition. Súťaž RoboSub sa každoročne organizuje pre AUV, aby otestovali svoju autonómiu plnením podvodných úloh. RoboSub musí byť schopný vykonávať rôzne úlohy pre súťaž, ako sú závažia a autonómna navigácia. RoboSub preto potrebuje periférny zdroj energie na napájanie hardvéru na obsluhu systému.

Cieľ:

Konvertor dolára je obvodová doska na distribúciu energie, ktorá prijíma energiu z jednej z dvoch hlavných batérií. Má vstup 14,8 V a výstup 12 V a 5 V. Prepínače, ktoré používame pre tento obvod, sú LM257602T-5 pre pevný 5V výstup a LM2576s-ADJ P+ pre nastaviteľné výstupné napätie.

Zásoby

• Výstupný kondenzátor 1000μF
• Vstupný kondenzátor 100μF
• 67μH induktor
• Rezistory 8k a 1k
• Prepínač LM257602T-5 a LM2576s-ADJ P+
• 1N5822 Flyback schottkyho dióda - označuje sa ako záchytná dióda

Krok 1: Návrh

Prehľad:

Existujú dva kondenzátory: vstupný a výstupný. Aby mala stabilná prevádzka vstupný kondenzátor, medzi vstupným kolíkom a uzemňovacím kolíkom by mal mať nízky ESR (ekvivalentný odpor série). Zabraňuje tomu, aby sa na vstupe objavili veľké prechodové napätia. Kondenzátor musí byť v blízkosti regulátora a používať krátke vodiče. Výstupný kondenzátor má dve hlavné funkcie: filtruje výstup a zaisťuje stabilitu slučky regulátora. ESR výstupného kondenzátora a hodnota špičky až špičky zvlneného prúdu induktora sú hlavnými faktormi prispievajúcimi k hodnote napätia zvlnenia výstupu. Keď sa vypínač vypne, záchytná dióda poskytuje spätnú cestu pre induktorový prúd. Musí byť umiestnený v blízkosti LM2576 pomocou krátkych káblov a skratov tlačených obvodov, aby sa predišlo problémom s EMI. Induktor bude základným kameňom všetkých návrhov spínacích zdrojov. Použitie zle navrhnutej tlmivky môže spôsobiť skoky vysokého napätia generované prechodmi rýchlosti prúdu v spínacom zdroji. Nakoniec sme vybrali tieto hodnoty rezistorov, pretože nám poskytujú hodnoty, ktoré sme chceli, ako je vidieť v rovnici v schéme vyššie. Rezistory pracujú pre nastaviteľný spínač.

Krok 2: Prototypovanie

Prototypovali sme túto dosku tým, že sme najskôr vytvorili schému pre nenastaviteľný čip na výkonovej doske. Pripojili sme všetky diely presne tak, ako sú na našej schéme, a potom pomocou digitálneho multimetra (DMM) skontroloval výstupné napätie, aby sme sa uistili, že máme 5V. Akonáhle sme vedeli, že čip funguje, vytvorili sme nastaviteľnú verziu čipu zmenou toho, ktorý čip bol pripojený, a pridaním rezistorov, potom sme pomocou DMM zaistili, že máme výstup 12 V, ktorý sme očakávali.

Krok 3: Objednávka dosky plošných spojov z JLCPCB

JLCPCB ponúka rýchle a vysoko kvalitné služby za rozumné ceny. Môžete získať 5 dosiek (2 vrstvy), ľubovoľnej farby s prispôsobením za 2 doláre!

1. Ak chcete objednať, navštívte stránku https://jlcpcb.com a prihláste sa/zaregistrujte sa
2. Kliknite na tlačidlo citovať teraz
3. Kliknite na tlačidlo „pridať súbor Gerber“a nahrajte súbory Gerber. Teraz môžete nastaviť parametre a prispôsobenia, ako napríklad množstvo a farbu PCB.
4. Kliknite na „ULOŽIŤ DO KOŠÍKA“
5. Neváhajte a zadajte svoju dodaciu adresu, zvoľte spôsob dopravy
6. Proces odoslania objednávky a platby
7. DPS, ktoré si náš tím objednal, prišli do týždňa.