Fejlett Arduino-alapú egyenáramú elektronikus töltés: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ezt a projektet a JLCPCB.com támogatja. Tervezze meg projektjeit az EasyEda online szoftver segítségével, töltse fel a meglévő Gerber (RS274X) fájljait, majd rendelje meg alkatrészeit az LCSC -től, és szállítsa a teljes projektet közvetlenül az ajtóhoz.

Képes voltam a KiCad fájlokat közvetlenül JLCPCB gerber fájlokká konvertálni, és megrendelni ezeket a táblákat. Semmilyen módon nem kellett megváltoztatnom őket. A JLCPCB.com webhelyet használom a tábla állapotának nyomon követésére építés közben, és a rendelés elküldésétől számított 6 napon belül eljutottak hozzám. Jelenleg INGYENES szállítást kínálnak az összes NYÁK -hoz, és a NYÁK -ok csak 2 dollárért!

Bevezető: Nézze meg ezt a sorozatot a YouTube -on a "Scullcom Hobby Electronics" oldalon, hogy teljes körű megértést kapjon a tervezésről és a szoftverről. Töltse le a.zip_file fájlt a sorozat 7. videójából.

Újraalkotom és módosítom a "Scullcom Hobby Electronic DC Load" -t. Mr. Louis eredetileg tervezte a projekthez kapcsolódó összes hardver elrendezést és szoftvert. Kérjük, győződjön meg róla, hogy megfelelő elismerést kap, ha megismétli ezt a mintát.

1. lépés: Nézze meg a "The Combat Engineer" YouTube -on a PCB -rendelési folyamat részleteit

Nézze meg ezt a videót, amely a sorozat 1. videója, és tanulja meg, hogyan rendelje meg egyedi gyártmányú NYÁK -jait. Kiváló ajánlatokat kaphat az összes alkatrészéről az LCSC.com webhelyen, és a táblákat és az összes alkatrészt együtt szállíthatja. Miután megérkeztek, vizsgálják meg őket, és kezdjék el forrasztani a projektet.

Ne feledje, hogy a szitanyomás oldala a teteje, és az alkatrészek lábát felül kell nyomni, és az alsó oldalon forrasztani. Ha a technikája jó, akkor egy kis forrasztóanyag átáramlik a felső oldalra, és beszivárog az alkatrész alapja körül. Az összes IC (DAC, ADC, VREF stb.) Szintén a tábla alsó oldalán található. Ügyeljen arra, hogy a forrasztópáka csúcsainál ne melegítse túl az érzékeny részeket. Használhatja a "reflow" technikát a kis SMD chipeken is. Tartsa kéznél a rajzot az egység építése során, és a fedvényt és az elrendezést is rendkívül hasznosnak találtam. Szánjon rá időt, és győződjön meg arról, hogy az összes ellenállás a megfelelő lyukakba kerül. Miután ismételten ellenőrizte, hogy minden a megfelelő helyen van -e, apró oldalsó vágók segítségével vágja le a felesleges vezetékeket az alkatrészeken.

Tipp: az ellenállások lábaival hozhatja létre a jumper kapcsolatokat a jelnyomokhoz. Mivel az összes ellenállás keleti 0,5 W -on van, jól viszik a jelet.

2. lépés: Kalibrálás

A "SENSE" sor a terhelés feszültségének leolvasására szolgál, miközben a terhelés tesztelés alatt áll. Felelős az LCD -n látható feszültségértékért is. A legnagyobb pontosság érdekében a "SENSE" vonalat úgy kell kalibrálni, hogy a terhelés "be" és "kikapcsolt" legyen. (Az ADC 16 bites felbontással rendelkezik, így nagyon pontos 100 mV leolvasást kap- szükség esetén módosíthatja a leolvasást a szoftverben).

A DAC kimenete beállítható, és beállítja a meghajtó feszültségét a Mosfets kapujához. A videóban látni fogod, hogy megkerültem az 0.500V feszültséget, és képes vagyok elküldeni az összes 4.096V -ot a VREF -ből a Mosfets kapujába. Elméletileg akár 40A áram folyhat át a terhelésen.* A kapu meghajtó feszültségét finomhangolhatja a 200 Ohm 25 fordulatú potenciométerrel (RV4).

Az RV3 beállítja az LCD-n látható áramot és az egység üresjárati áramfelvételét. Be kell állítania a potenciométert úgy, hogy a kijelzés helyes legyen az LCD -n, miközben a lehető legkevesebb "OFF" áramfelvételt kell fenntartani a terhelésen. Mit jelent ez, kérdezed? Nos, ez egy kis hiba a visszacsatolási hurok vezérlésében. Ha terhelést csatlakoztat az egység terhelési termináljaihoz, egy kis "szivárgási áram" szivárog át a készülékből (vagy az akkumulátorból) a tesztelés alatt és az egységbe. Ezt a potenciométerrel le lehet vágni 0.000 -re, de azt tapasztaltam, hogy ha 0.000 -re állítja, akkor az LCD -leolvasás nem olyan pontos, mintha 0.050 -et engedne át. Ez egy kis "hiba" az egységben, és ezt orvosolják.

*Megjegyzés: Be kell állítania a szoftvert, ha megpróbálja megkerülni vagy megváltoztatni a feszültségosztót, és ezt saját felelősségére teszi. Hacsak nem rendelkezik nagy tapasztalattal az elektronikában, hagyja a készüléket 4A -ra állítva, mint az eredeti verzió.

3. lépés: Hűtés

Ügyeljen arra, hogy a ventilátort úgy helyezze el, hogy maximális légáramot biztosítson a Mosfets és a hűtőborda*felett. Összesen három (3) ventilátort fogok használni. Kettő a Mosfet/hűtőborda és egy az LM7805 feszültségszabályozó számára. A 7805 minden energiát biztosít a digitális áramkör számára, és azt fogja találni, hogy csendes meleg lesz. Ha ezt egy tokba tervezi, győződjön meg arról, hogy a tok elég nagy ahhoz, hogy megfelelő légáramlást biztosítson a Fets felett, és továbbra is kering a tér többi részén. Ne engedje, hogy a ventilátor közvetlenül a kondenzátorok fölé fújjon forró levegőt, mert ez megterheli őket és lerövidíti élettartamukat.

*Megjegyzés: Még nem tettem fel a hűtőbordát erre a projektre (a közzététel idején), de LESZEM, és szükségem lesz egyre! Miután eldöntöttem egy tokot (3D nyomtatást fogok végezni egy egyedi tokban), méretre vágom a hűtőbordákat és telepítem őket.

4. lépés: A szoftver

Ez a projekt az Arduino Nano és az Arduino IDE -n alapul. Mr. Louis ezt „modulárisan” írta, amely lehetővé teszi a végfelhasználó számára, hogy személyre szabja igényeit. (*1) Mivel 4,096 V feszültségreferenciát és 12 bites DAC-t, az MCP4725A-t használunk, állítsa a DAC kimenetét lépésenként pontosan 1 mV -ra (*2), és pontosan vezérelje a Gate meghajtó feszültségét a Mosfets -hez (amely szabályozza a terhelésen átfolyó áramot). A 16 bites MCP3426A ADC szintén a VREF-ről hajtott, így könnyedén 0,000V felbontást kapunk a terhelési feszültség leolvasásához. A.zip-ből származó kód lehetővé teszi 50W vagy 4A terhelés tesztelését, attól függően, hogy melyik nagyobb „állandóáramú”, „állandó teljesítményű” vagy „állandó ellenállású” üzemmódokban. A készülék beépített akkumulátorteszt üzemmóddal is rendelkezik, amely 1A kisülési áramot képes alkalmazni az összes főbb kémiai elemre. Ha elkészült, akkor minden tesztelt cella teljes kapacitását megjeleníti. Az egység átmeneti üzemmóddal és egyéb nagyszerű funkciókkal is rendelkezik. A részletekért nézze meg az. INO_file fájlt.

A firmware tele van biztonsági funkciókkal is. Az analóg hőmérséklet-érzékelők lehetővé teszik a ventilátor fordulatszámának szabályozását és az automatikus kikapcsolást a maximális hőmérséklet túllépése esetén. Az akkumulátor üzemmód előre beállított (állítható) kisfeszültségű lekapcsolásokat tartalmaz minden kémiához, és ha a maximális teljesítmény túllépi, az egész egység leáll.

(*1) amit csinálok. További videókat teszek közzé és adok hozzá ehhez a projekthez, ahogy halad.

(*2) [(12 bites DAC = 4096 lépés) / (4.096Vref)] = 1 mV. Mivel semmi sem tökéletes, van egy díszítő edény a zaj és egyéb interferenciák figyelembevételére.

5. lépés: Mi a következő lépés?

Módosítom ezt a projektet, hardvert és szoftvert egyaránt, azzal a céllal, hogy stabil legyen 300W/ 10A -nál. Ez csak a kezdete annak, ami biztosan kiváló DIY akkumulátor tesztelő/ általános célú egyenáramú terhelés lesz. Egy kereskedelmi forgalmazó hasonló egysége több száz, ha nem több ezer dollárba kerülne, ezért ha komolyan szeretné tesztelni a barkácsolásos 18650 -es erőfalakat a maximális biztonság és teljesítmény érdekében, erősen javaslom, hogy építse meg ezt saját maga.

Kövesse velünk a további frissítéseket:

1) Egyedi 3D nyomtatott tok az OnShape segítségével

2) 3,5 hüvelykes TFT LCD kijelző

3) Megnövelt teljesítmény és perfromace

Bátran tegyen fel kérdéseket ezzel a projekttel kapcsolatban. Ha kihagytam valamit, akkor megpróbálok visszaszerezni és szerkeszteni. Összeállítok pár "részben építő készletet", beleértve a NYÁK-ot, ellenállásokat, JST-csatlakozókat, banáncsatlakozókat, diódákat, kondenzátorokat, programozott Arduino-t, fejlécek, forgó kódoló, reteszelő főkapcsoló, nyomógomb stb., és hamarosan elérhetővé teszik őket. (Nem fogok "komplett készleteket" készíteni a különböző IC -k költségei miatt, mint például a DAC/ADC/Mosfets/stb., De az alkatrészek körülbelül 80% -át készen kell állnia egy készletbe, professzionális PCB -vel).

Köszönöm és élvezd.