Pixhawk uchun yuqori quvvatli PDB (Quvvat tarqatish kartasi) dizayni: 5 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Hammasini quvvatlantirish uchun PCB!

Hozirgi vaqtda dron ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan materiallarning aksariyati Internetda arzon narxda sotiladi, shuning uchun o'z-o'zidan ishlab chiqarilgan tenglikni ishlab chiqarish g'oyasi bunga loyiq emas, agar siz g'alati va kuchli dron yasamoqchi bo'lsangiz. Bunday holda, siz aqlli bo'lishingiz yoki bu borada Instructables qo'llanmasiga ega bo'lishingiz yaxshiroq …;)

1 -qadam: maqsadlar

Ushbu tenglikni maqsadlari (va uni Internetda topilmasligining sabablari):

1.- Pixhawk 4-ni joriy o'lchov, kuchlanish o'lchagichi va bir xil ulagich bilan quvvatlantirishi kerak.

2.- I/U va FMU ulagichlari pinlarga yo'naltirilgan bo'lishi kerak, mening holatimda CAP & ADC kerak emas.

3.- U 200A, Ha, 0, 2 KiloAmperes maksimal oqimdagi 5 ta motorni quvvatlantirishi kerak!

E'tibor bering: dvigatellari kamroq yoki toklari kamroq bo'lgan dizaynlar uchun hali ham foydalidir. Bu faqat mening ishim.

2 -qadam: sxemalar va komponentlarni tanlash

OK, endi biz nima qilishni xohlayotganimizni bilamiz. Davom etish uchun biz sxemalarni tuzamiz.

Agar siz elektron jadvalni tushunishni xohlamasangiz, sxemalarni nusxa ko'chiring va keyingi bosqichga o'ting.

Sxemalarni ikkita asosiy qismga bo'lish mumkin, DCDC pixhawk va dvigatellarning quvvat taqsimoti uchun.

DCDC bilan eng oson yo'li Traco Power DCDC -dan foydalanish va uni loyihalashtirishdan qochish bo'ladi, lekin menga bu yoqmaganligi uchun Texas Instruments LM5576MH dan foydalanaman. Bu birlashtirilgan DCDC bo'lib, u 3A gacha bo'lgan ma'lumotlarni boshqarishi mumkin va uning ma'lumotlar varaqasi sizga kerakli ulanishlar va komponentlar haqidagi barcha ma'lumotlarni aytib beradi va ishlatilgan komponentlarni o'zgartiruvchi DCDC kerakli xususiyatlarini olish uchun formulalarni beradi.

Bu bilan Pixhawk uchun DCDC dizayni, menimcha, rasmda ko'rinib turganidek tugaydi.

Boshqa tomondan, quvvat taqsimoti oqim va kuchlanishni sezishdan va keyingi bosqichda ko'rib chiqiladigan taqsimotdan iborat.

Voltaj sezgichi faqat 60 V maksimal kuchlanishida (DCDC tomonidan qo'llab -quvvatlanadigan maksimal kuchlanish) 3,3 V signalni beradigan kuchlanish bo'luvchi bo'ladi.

Hozirgi sezish biroz murakkabroq, hatto biz hali ham Ohm qonunidan foydalanamiz. Oqimni sezish uchun biz rezistorlardan foydalanamiz. Ular o'tkaza oladigan oqim miqdorini maksimal darajada oshirish uchun 10 Vt rezistorlar ishlatiladi. Bu kuch bilan SMD -ning eng kichik rezistorlari 0,5 mohmni topa olardim.

Oldingi ma'lumotlar va quvvat formulasini birlashtirganda, W = I² × R, maksimal oqim 141A, bu etarli emas. Shuning uchun parallel ravishda ikkita shuntli rezistent ishlatiladi, shunda ekvivalent qarshilik 0,25 mohm, so'ngra maksimal oqim kerakli 200A bo'ladi. Ushbu rezistorlar INA169 -ga Texas asboblaridan ulanadi va DCDC -da bo'lgani kabi, uning dizayni ham ma'lumotlar jadvaliga muvofiq amalga oshiriladi.

Nihoyat, ishlatilgan ulagichlar JST ulagichlarining GHS seriyali va to'g'ri ulanishni o'rnatish uchun pixhawk 4 -dan ajratilgan.

Eslatma: Menda Altiumda INA169 komponenti yo'q edi, shuning uchun men xuddi shu izli voltaj regulyatoridan foydalanardim.

Eslatma 2: E'tibor bering, ba'zi komponentalar joylashtirilgan, lekin qiymati YO'Q degani, agar dizayndagi biror narsa noto'g'ri ishlamasa, ular ishlatilmaydi.

3 -qadam: Altium Designer yordamida tenglikni dizayni

Bu bosqichda shaxsiy kompyuterni yo'naltirish amalga oshiriladi.

Birinchidan, komponentlarni joylashtirish va taxta shaklini aniqlash kerak. Bunday holda, ikki xil maydon - DCDC va ulagichlar va quvvat zonasi yaratiladi.

Quvvat zonasida prokladkalar taxtadan tashqarida joylashgan, shuning uchun lehimlangandan so'ng, issiqlik o'tkazmaydigan trubkadan foydalanish mumkin va aloqa yaxshi himoyalangan bo'lib qoladi.

Bu bajarilgandan so'ng, navbatda komponentlarning yo'naltirilishi bo'ladi, buning uchun ikkita qatlam samarali ishlatiladi va quvvat ulanishlarida katta izlar ishlatiladi. Va esda tutingki, izlarda to'g'ri burchaklar yo'q!

Yo'nalish tugagandan so'ng, ko'pburchaklar qo'llaniladi, bu erda pastki qatlamda GND ko'pburchagi, ikkinchisi yuqori qatlamda bo'ladi, lekin faqat DCDC va ulagichlar zonasini qamrab oladi. Uchinchi rasmda ko'rsatilgandek, yuqori qatlamning quvvat zonasi kuchlanish kiritish uchun ishlatiladi.

Nihoyat, bu taxta o'zi uchun mo'ljallangan 200A -ni ushlab tura olmadi, shuning uchun ko'pburchakning ba'zi zonalari oxirgi ikkita rasmda ko'rinib turganidek, ipsiz ekransiz ochiladi, shuning uchun u erda ochilmagan simlar lehimlanadi, keyin esa oqim miqdori taxtadan o'tish bizning talablarimizni bajarish uchun etarli.

4 -qadam: JLCPCB uchun Gerber fayllarini yaratish

Dizayn tugagandan so'ng, u haqiqatga aylanishi kerak. Buning uchun men ishlagan eng yaxshi ishlab chiqaruvchi - JLCPCB, ular siz haq to'lashdan oldin ham sizning taxtangizni tekshirib ko'rishadi, agar ular xato topsalar, siz uni yo'qotmasdan hal qila olasiz va menga ishoning, bu haqiqiy qutqaruvchi.

Bu taxta ikki qavatli taxta va 10x10 sm dan kichik bo'lgani uchun, 10 dona etkazib berish narxi atigi 2 $ + ni tashkil qiladi, buni o'zingiz qilishdan ko'ra yaxshiroq variant, chunki arzon narxda siz mukammal sifatga ega bo'lasiz.

Dizaynni ularga yuborish uchun uni gerber fayllariga eksport qilish kerak, ularda Altium, Eagle, Kikad va Diptrace uchun darsliklar mavjud.

Nihoyat, bu fayllar faqat ularning taklif qilingan veb -saytiga yuklanishi kerak.

5 -qadam: tugatish

Va bu hammasi!

PCB kelganda, lehimlash va sinovdan o'tkazishning ajoyib qismi keladi. Va, albatta! Yana rasmlar yuklayman!

Keyingi haftada men prototipimni lehimlab, uni sinovdan o'tkazaman, shuning uchun agar siz ushbu loyihani amalga oshirmoqchi bo'lsangiz, keyingi holatning ikkalasi ham OK belgisini kuting. Bu bilan men sizni har qanday ishdan yoki qarshilikni almashtirishdan qochaman

Lehim: HAMmas

Sinov: HAMmas

E'tibor bering, bu SMD lehimidir, agar siz birinchi marta lehimlayotgan bo'lsangiz yoki yaxshi lehimlantiruvchi dazmolingiz bo'lmasa, boshqa loyihani bajaring, chunki bu muammo manbai bo'lishi mumkin.

Agar kimdir bu jarayonga shubha qilsa, men bilan bog'lanishiga shubha qilmang.

Agar buni qilsangiz, iltimos, men bilishni va ko'rishni juda xohlardim!