Слънчев контролер за зареждане на Arduino PWM5 (включени файлове с печатни платки и софтуер): 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Преди няколко години Джулиан Илет проектира оригиналния, базиран на PIC микроконтролер "PWM5" контролер за слънчево зареждане. Той също експериментира с базирана на Arduino версия. Можете да намерите неговите видеоклипове тук:

според схемата на Julians, arduined.eu проектира много малка версия, базирана на 5V, 16MHz Arduino Pro Mini:

След като вече проектирах и построих две MPPT соларни зарядни устройства, исках да опитам този много опростен дизайн.

Стъпка 1: Изчертаване на схемата

Схемата се основава на ръчно нарисувана Julians. Опитах се да направя възможно най -лесното разбиране. Той също така ще бъде основата за подходяща печатна платка.

Стъпка 2: Проектиране на подходяща печатна платка

Схемата на Eagle беше основата за това оформление на печатни платки. Пистите са едностранни и много широки. Това ви позволява лесно да гравирате дъските си, ако не искате да ги поръчате от производител.

Стъпка 3: Подготовка на прототипната платка

Преди да поръчам дъските, исках да проверя дизайна върху парче прототипна дъска. Размерът му е 0,8 х 1,4 инча.

Стъпка 4: Попълване на борда

Тъй като платката трябва да има същия размер като Pro Mini, компонентите са много близо един до друг. Разбира се, бихме могли да използваме и SMD компоненти, но исках да запазя дизайна възможно най -удобен за DIY. Имената на компонентите могат да бъдат намерени на схемата. Всички резистори са с размер 1/4 вата.

BTW: Това беше първият ми опит за запояване без олово. Така че може да изглежда по-чисто;-)

Стъпка 5: Тестване на веригата на помпата за зареждане на Dickson

Тъй като исках да запазя консумацията на енергия възможно най -ниска (тя е около 6mA), използвах 3.3V, 8MHz версията на Arduino Pro Mini. Така че поради захранването 3.3V (вместо 5V) не бях сигурен дали зареждащата помпа ще може да генерира необходимото напрежение на порта за IRF3205 MOSFET. Затова направих малък експеримент с различни PWM честоти и кондензатори на помпата. Както можете да видите, напрежението от около 5.5V не беше достатъчно, за да управлява MOSFET на нелогично ниво. Затова реших да използвам IRLZ44N. Това е така нареченото логическо ниво MOSFET и работи добре с 5V.

Стъпка 6: Запояване на останалите компоненти и проводници

След това беше време да запоите останалите компоненти, както и проводниците и външния диод с антизащита. Този диод е много важен! Уверете се, че той може да издържи максималния ви ток.

Стъпка 7: Софтуерни тестове

Тъй като оригиналният софтуер беше малко как се справяте, реших да напиша свой собствен. Можете да го изтеглите (и Eagle PCB файлове, както и Gerbers) на моя GitHub. Връзката е в края на тази инструкция.

Важна стъпка беше да се установи максималната честота на превключване на MOSFET драйверната схема на Julians. Както можете да видите, 15kHz изглежда ужасно (измерено на порта MOSFET) и би произвело много топлина. 2kHz от друга страна изглежда приемливо. Можете да видите разликите във видеото на първата страница на тази статия.

За да направя необходимите измервания, използвах моя евтин джобен осцилоскоп DSO201, мултицет и измервател на мощност Arduino.

Стъпка 8: Заключение, Изтеглете връзки

И така, какъв е изводът от този малък проект? Работи добре, но разбира се не може да се използва за номинално напрежение на батерията под 12V. Най -малкото би било много неефективно в този случай, защото това е просто ШИМ зарядно устройство, а не долар конвертор. Той също така няма MPPT проследяване. Но за размера си е доста впечатляващ. Работи и с много малки слънчеви панели или с много слаба слънчева светлина.

И разбира се, много е забавно да се изгради това нещо. Също така ми беше приятно да играя с моя осцилоскоп и да визуализирам схемата на драйвера на MOSFET.

Надявам се, че тази малка инструкция беше полезна за вас. Разгледайте и другите ми видеоклипове с електроника в канала ми в YouTube.

Софтуер, Eagle CAD файлове и Gerber файлове на моя GitHub:

github.com/TheDIYGuy999/PWM5

Зарядни устройства MPPT на моя GitHub:

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

Моят канал в YouTube:

www.youtube.com/channel/UCqWO3PNCSjHmYiACD…

Стъпка 9: Къде да поръчате вашите дъски

Таблата могат да бъдат поръчани тук:

jlcpcb.com (с приложените файлове на Gerber)

oshpark.com (с файла на дъската на Eagle)

разбира се има и други алтернативи