Pixhawk– ის მაღალი სიმძლავრის PDB (ენერგიის განაწილების დაფა) დიზაინი: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

PCB ყველა მათგანის გასაძლიერებლად!

ამჟამად მასალის უმეტესი ნაწილი, რაც თქვენ გჭირდებათ დრონის ასაშენებლად, იაფად არის ინტერნეტში, ასე რომ თვითგანვითარებული PCB- ის შექმნის იდეა საერთოდ არ ღირს, გარდა რამდენიმე შემთხვევისა, როდესაც გსურთ უცნაური და მძლავრი თვითმფრინავის გაკეთება. ამ შემთხვევაში უმჯობესია იყოთ მარაგი ან გქონდეთ ინსტრუქციის სახელმძღვანელო ამის შესახებ …;)

ნაბიჯი 1: მიზნები

ამ PCB– ის მიზნები (და მიზეზები, რის გამოც იგი ინტერნეტში არ მოიძებნება) არის:

1.- მან უნდა გააძლიეროს Pixhawk 4 მიმდინარე გაზომვით, ძაბვის საზომით და იგივე კონექტორით.

2.- მას უნდა ჰქონდეს I/O და FMU კონექტორები მიმართული ქინძისთავებისთვის, CAP & ADC არ არის საჭირო ჩემს შემთხვევაში.

3.- მას უნდა შეეძლოს 5 ძრავის სიმძლავრე კომბინირებული მაქსიმალური დენით 200A, დიახ, 0, 2 კილოამპერსი!

შენიშვნა: ის მაინც სასარგებლოა ნაკლები ძრავის ან ნაკლები დენის მქონე დიზაინებისთვის. ეს მხოლოდ ჩემი შემთხვევაა.

ნაბიჯი 2: სქემა და კომპონენტების შერჩევა

კარგი, ახლა ჩვენ ვიცით რისი გაკეთებაც გვინდა. გასაგრძელებლად ჩვენ შევქმნით სქემებს.

თუ თქვენ არ გინდათ გაიგოთ ამ დაფის უკან არსებული ელექტრონიკა, უბრალოდ დააკოპირეთ სქემა და გადადით შემდეგ საფეხურზე.

სქემები შეიძლება დაიყოს ორ ძირითად ნაწილად, DCDC, რომელიც უზრუნველყოფს pixhawk– ს და ძრავების სიმძლავრის განაწილებას.

DCDC– ით უმარტივესი გზა იქნება Traco Power DCDC– ის გამოყენება და თავიდან ავიცილოთ მისი დაპროექტება, მაგრამ რადგან მე არ მომწონს მარტივი გზა, მე ვიყენებ LM5576MH– ს Texas Instruments– დან. ეს ინტეგრირებული არის DCDC, რომელსაც შეუძლია მართოს გამომავალი 3A- მდე და მისი მონაცემთა ფურცელი გეუბნებათ ყველა ინფორმაციას საჭირო კავშირებისა და კომპონენტების შესახებ და ის იძლევა ფორმულებს, რომ მიიღოთ DCDC– ის სასურველი მახასიათებლები გამოყენებული კომპონენტების მოდიფიკაციისთვის.

ამით პიქსავკისთვის DCDC- ის დიზაინი, ჩემს შემთხვევაში, მთავრდება ისე, როგორც სურათზე ჩანს.

მეორე მხრივ, ენერგიის განაწილება შედგება მიმდინარე და ძაბვის შეგრძნებისაგან და თავად განაწილებისაგან, რომელიც განხილული იქნება მომდევნო ეტაპზე.

ძაბვის შეგრძნება უბრალოდ იქნება ძაბვის გამყოფი, რომლის მაქსიმალური ძაბვის 60 V (მაქსიმალური ძაბვა DCDC მხარდაჭერით) იძლევა 3.3V სიგნალს.

ახლანდელი აღქმა ცოტა უფრო რთულია თუნდაც ჩვენ მაინც გამოვიყენოთ ომის კანონი. მიმდინარეობის შესაგრძნობად ჩვენ გამოვიყენებთ შუნტის რეზისტორებს. დენის მაქსიმალურად გაზრდის მიზნით მათ შეუძლიათ გამოიყენონ 10 ვატიანი რეზისტორები. ამ სიმძლავრით, ყველაზე პატარა SMD შუნტის რეზისტორებს მე ვიპოვიდი 0,5 მოჰმ -ში.

წინა მონაცემებისა და სიმძლავრის ფორმულის შერწყმით, W = I² × R, მაქსიმალური დენი არის 141A, რაც არ არის საკმარისი. ამიტომაც პარალელურად გამოყენებული იქნება ორი შუნტის რეზისტორი ისე, რომ ეკვივალენტური წინააღმდეგობა იყოს 0.25 მოჰმ და შემდეგ მაქსიმალური დენი სასურველი 200A. ეს რეზისტორები დაუკავშირდება INA169– ს ასევე ტეხასის ინსტრუმენტებიდან და, როგორც DCDC– ში, მისი დიზაინი შემუშავდება მონაცემთა ცხრილის შემდეგ.

საბოლოოდ გამოყენებული კონექტორები არის GHS სერიიდან JST კონექტორებიდან და pixhawk 4 -დან pinout მოყვება სწორი კავშირის დასამყარებლად.

შენიშვნა: მე არ მქონდა INA169 კომპონენტი ალტიუმში, ამიტომ გამოვიყენე ძაბვის რეგულატორი იგივე ნაკვალევით.

შენიშვნა 2: გაითვალისწინეთ, რომ ზოგიერთი კომპონენტი მოთავსებულია, მაგრამ მნიშვნელობა არის NO, ეს ნიშნავს, რომ ისინი არ იქნება გამოყენებული, თუ დიზაინში რაიმე არასწორედ მუშაობს.

ნაბიჯი 3: PCB- ის დიზაინი ალტიუმის დიზაინერთან ერთად

ამ ეტაპზე მოხდება pcb– ის მარშრუტიზაცია.

პირველი რაც უნდა გაკეთდეს არის კომპონენტების განთავსება და დაფის ფორმის განსაზღვრა. ამ შემთხვევაში ორი განსხვავებული სფერო გაკეთდება, DCDC და კონექტორები და დენის ზონა.

დენის ზონაში ბალიშები დაფის მიღმაა ისე, რომ სითბოს შემცირების მილის გამოყენება შესაძლებელია შედუღების შემდეგ და კავშირი კარგად არის დაცული.

მას შემდეგ რაც გაკეთდება, შემდეგი არის კომპონენტების მარშრუტიზაცია, ამისათვის ორი ფენა ეფექტურად გამოიყენება და უფრო დიდი კვალი გამოიყენება დენის კავშირებში. და დაიმახსოვრე, კვალი არ არის სწორი!

მას შემდეგ რაც მარშრუტიზაცია გაკეთდება და არა ადრე, პოლიგონები გამოიყენება, აქ იქნება GND პოლიგონი ქვედა ფენაზე და მეორე ზედა ფენაზე, მაგრამ მოიცავს მხოლოდ DCDC და კონექტორების ზონას. ზედა ფენის სიმძლავრის ზონა გამოყენებული იქნება ძაბვის შესაყვანად, როგორც ეს ნაჩვენებია მესამე სურათზე.

დაბოლოს, ეს დაფა ვერ გაუმკლავდება 200A- ს, რომლისთვისაც ის არის შექმნილი, ამიტომ პოლიგონის ზოგიერთი ზონა გამოჩნდება აბრეშუმის ეკრანის გარეშე, როგორც ეს ჩანს ბოლო ორ სურათზე, ისე რომ ზოგიერთი დაუცველი მავთული იკვრება იქ და შემდეგ დენის რაოდენობა დაფის გავლა საკმარისზე მეტია იმისათვის, რომ შევასრულოთ ჩვენი მოთხოვნები.

ნაბიჯი 4: შექმენით Gerber ფაილები JLCPCB– სთვის

დიზაინის დასრულების შემდეგ ის რეალობად უნდა იქცეს. ამის გასაკეთებლად საუკეთესო მწარმოებელი, რომელთანაც მიმუშავია არის JLCPCB, ისინი ამოწმებენ თქვენს დაფას, სანამ ამას გადაიხდით, ასე რომ, თუკი რაიმე შეცდომას აღმოაჩენენ, თქვენ შეძლებთ ფულის დაკარგვის გარეშე გაასწოროთ ის და დამიჯერეთ, ეს არის ნამდვილი გადამრჩენი.

ვინაიდან ეს დაფა არის ორი ფენის დაფა და 10x10 სმ -ზე ნაკლებია, 10 ერთეული ღირს მხოლოდ $ 2 + ტრანსპორტირება, ცხადია უკეთესი ვარიანტია ვიდრე საკუთარი ხელით გაკეთება, რადგან დაბალ ფასად თქვენ მიიღებთ სრულყოფილ ხარისხს.

მათ დიზაინის გასაგზავნად ის უნდა იყოს ექსპორტირებული გერბერის ფაილებში, მათ აქვთ გაკვეთილები Altium, Eagle, Kikad და Diptrace.

დაბოლოს, ეს ფაილები უბრალოდ უნდა აიტვირთოს მათ ციტირების ვებსაიტზე.

ნაბიჯი 5: დასასრული

და ეს არის ის!

როდესაც PCB– ის ჩამოსვლა მოვა მაგარი ნაწილი, შედუღება და ტესტირება. Და რათქმაუნდა! სხვა ფოტოებს ავტვირთავ!

მომდევნო ერთი კვირის განმავლობაში მე გავამყარებ ჩემს პროტოტიპს და ვამოწმებ მას, ასე რომ, თუ გსურთ ამ პროექტის გაკეთება დაელოდეთ სანამ მომდევნო სტატუსის ორივე ნიშანი იქნება კარგი. ამით მე თავიდან ავიცილებ ყოველგვარ შეფერხებულ სამუშაოს ან წინააღმდეგობის გაწევას

გამყიდველი: ჯერ არ არის

ტესტი: ჯერ არ არის

მიაქციეთ ყურადღება, რომ ეს არის SMD შედუღება, თუ ეს თქვენი პირველი შედუღებაა ან არ გაქვთ ლამაზი გამდუღებელი რკინა, განიხილეთ სხვა პროექტის გაკეთება, რადგან ეს შეიძლება იყოს უბედურების წყარო.

თუ ვინმეს აქვს რაიმე ეჭვი პროცესთან დაკავშირებით, ეჭვი არ მეპარება, რომ დამიკავშირდეს.

ასევე, თუ თქვენ ამას აკეთებთ, გთხოვთ, სიამოვნებით ვიცნობ და ვნახავ!