Abwärtswandler PDB - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Hintergrund:

UCR RoboSub ist ein wettbewerbsfähiges autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV)-Projekt der University of California Riverside, das international im Robonation RoboSub-Wettbewerb konkurriert. Der RoboSub-Wettbewerb wird jedes Jahr für AUVs veranstaltet, um ihre Autonomie durch das Erfüllen von Unterwasseraufgaben zu testen. Der RoboSub muss für den Wettbewerb verschiedene Aufgaben wie Fallgewichte und autonome Navigation übernehmen können. Der RoboSub benötigt daher eine periphere Stromquelle, um die Hardware zum Betrieb des Systems mit Strom zu versorgen.

Zielsetzung:

Der Abwärtswandler ist eine periphere Stromverteilungsplatine, die Strom von einer der beiden Hauptbatterien erhält. Es hat einen 14,8V Eingang und einen Ausgang von 12V und 5V. Die Schalter, die wir für diese Schaltung verwenden, sind der LM257602T-5 für einen festen 5V-Ausgang und der LM2576s-ADJ P+ für eine einstellbare Ausgangsspannung.

Lieferungen

• 1000μF Ausgangskondensator
• 100μF Eingangskondensator
• 67μH Induktivität
• 8k- und 1k-Widerstände
• LM257602T-5 und LM2576s-ADJ P+ Schalter
• 1N5822 Flyback-Schottky-Diode - bezeichnet als Fangdiode

Schritt 1: Design

Überblick:

Es gibt zwei Kondensatoren: einen Eingangskondensator und einen Ausgangskondensator. Der Eingangskondensator sollte einen niedrigen ESR (Äquivalenter Serienwiderstand) zwischen dem Eingangspin und dem Massepin haben, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Es verhindert das Auftreten großer Spannungstransienten am Eingang. Der Kondensator muss sich in der Nähe des Reglers befinden und kurze Leitungen verwenden. Der Ausgangskondensator hat zwei Hauptfunktionen: Er filtert den Ausgang und sorgt für Stabilität der Regelschleife. Der ESR des Ausgangskondensators und der Spitze-zu-Spitze-Wert des Induktorwelligkeitsstroms sind die Hauptfaktoren, die zum Ausgangswelligkeitsspannungswert beitragen. Die Catch-Diode stellt einen Rückweg für den Induktorstrom bereit, wenn der Schalter ausschaltet. Muss in der Nähe des LM2576 mit kurzen Leitungen und kurzen Leiterbahnen angebracht werden, um EMI-Probleme zu vermeiden. Der Induktor wird der Eckpfeiler aller Schaltnetzteildesigns sein. Die Verwendung eines schlecht konstruierten Induktors kann zu hohen Spannungsspitzen führen, die durch die Geschwindigkeitsübergänge des Stroms innerhalb des Schaltnetzteils erzeugt werden. Schließlich haben wir diese Widerstandswerte gewählt, weil sie uns die Werte liefern, die wir wollten, wie in der Gleichung im obigen Schema zu sehen ist. Die Widerstände arbeiten für den einstellbaren Schalter.

Schritt 2: Prototyping

Wir haben dieses Board als Prototyp erstellt, indem wir zuerst den Schaltplan für den nicht einstellbaren Chip auf einem Perfboard erstellt haben. Wir haben alle Teile genau wie auf unserem Schaltplan angeschlossen und dann mit einem digitalen Multimeter (DMM) die Ausgangsspannung überprüft, um sicherzustellen, dass wir 5 V haben. Sobald wir wussten, dass der Chip funktioniert, haben wir die einstellbare Chipversion erstellt, indem wir den angeschlossenen Chip geändert und die Widerstände hinzugefügt haben. Dann haben wir das DMM verwendet, um sicherzustellen, dass wir die erwartete 12-V-Ausgabe erhalten.

Schritt 3: Bestellung Ihrer Leiterplatte bei JLCPCB

JLCPCB bietet schnellen, qualitativ hochwertigen Service zu vernünftigen Preisen. Sie können 5 Bretter (2 Schichten), jede Farbe mit Anpassung für 2 $ erhalten!

1. Um zu bestellen, besuchen Sie https://jlcpcb.com und melden Sie sich an/registrieren Sie sich
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Jetzt zitieren
3. Klicken Sie auf die Schaltfläche „Ihre Gerberdatei hinzufügen“und laden Sie Ihre Gerberdateien hoch. Jetzt können Sie Ihre Parameter und Anpassungen wie Anzahl und Leiterplattenfarbe einstellen.
4. Klicken Sie auf „IN DEN WARENKORB SPEICHERN“
5. Geben Sie Ihre Lieferadresse ein, wählen Sie die Versandart
6. Vorgang zum Absenden Ihrer Bestellung und Zahlung
7. Die von unserem Team bestellten Leiterplatten kamen innerhalb einer Woche.