Pixhawk -д зориулсан өндөр хүчирхэг PDB (Цахилгаан хуваарилах самбар) -ын загвар: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Бүгдийг тэжээх ПХБ!

Одоогийн байдлаар нисгэгчгүй онгоц бүтээхэд шаардлагатай ихэнх материал интернетэд хямд байгаа тул өөрөө боловсруулсан ПХБ хийх санаа нь хачирхалтай, хүчирхэг дрон хийхийг хүсч байгаа тохиолдлоос бусад тохиолдолд үнэ цэнэтэй зүйл биш юм. Энэ тохиолдолд та авхаалжтай байх эсвэл энэ талаар зааварчилгаа өгөх заавартай байх нь дээр …;)

Алхам 1: Зорилго

Энэхүү ПХБ -ийн зорилтууд (мөн интернетээс олж чадахгүй байгаа шалтгаанууд) нь:

1.- Энэ нь Pixhawk 4-ийг одоогийн хэмжүүр, хүчдэлийн хэмжүүр болон ижил холбогчоор тэжээх ёстой.

2.- Энэ нь I/O ба FMU холбогчийг зүү рүү чиглүүлсэн байх ёстой, миний хувьд CAP & ADC шаардлагагүй.

3.- Энэ нь хамгийн их гүйдэл 200А, Тийм, 0, 2 КилоАмпер бүхий 5 моторыг тэжээх чадвартай байх ёстой!

Тэмдэглэл: Энэ нь мотор багатай эсвэл гүйдэл багатай дизайны хувьд ашиг тустай хэвээр байна. Энэ бол зөвхөн миний хэрэг.

Алхам 2: Схем ба бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгох

За, одоо бид юу хийхийг хүсч байгаагаа мэдэж байна. Үргэлжлүүлэхийн тулд бид схемийг боловсруулах болно.

Хэрэв та энэ самбарын ард байгаа электроникийг ойлгохыг хүсэхгүй байгаа бол схемийг хуулж аваад дараагийн алхам руу орно уу.

Схемийг хоёр үндсэн хэсэгт хувааж болно: DCDC нь pixhawk болон моторын цахилгаан хуваарилалтыг тэжээдэг.

DCDC -ийн хувьд хамгийн хялбар арга бол Traco Power DCDC -ийг ашиглах бөгөөд үүнийг зохион бүтээхээс зайлсхийх болно, гэхдээ надад хялбар арга таалагдаагүй тул Texas Instruments -аас LM5576MH ашиглах болно. Энэхүү нэгтгэсэн нь 3А хүртэлх гаралтыг удирдах боломжтой DCDC бөгөөд түүний мэдээллийн хүснэгтэд шаардлагатай холболт, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн талаархи бүх мэдээллийг хэлж өгдөг бөгөөд ашигласан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг өөрчлөх DCDC -ийн хүссэн үзүүлэлтүүдийг авах томъёог өгдөг.

Үүний тусламжтайгаар Pixhawk -д зориулсан DCDC -ийн дизайн миний хувьд зураг дээрх шиг дуусна.

Нөгөө талаас цахилгаан хуваарилалт нь гүйдэл ба хүчдэлийн мэдрэх чадвар ба дараагийн шатанд авч үзэх хуваарилалтаас бүрдэнэ.

Хүчдэл мэдрэгч нь хүчдэл хуваагч байх бөгөөд хамгийн их хүчдэл нь 60 В (DCDC -ийн дэмждэг хамгийн их хүчдэл) үед 3.3V дохио өгдөг.

Одоогийн мэдрэхүй нь арай илүү төвөгтэй боловч бид Омын хуулийг ашиглах болно. Гүйдлийг мэдрэхийн тулд бид шунт эсэргүүцэл ашигладаг. Гүйцэтгэх гүйдлийг хамгийн их байлгахын тулд 10 Вт эсэргүүцэл ашиглана. Энэ хүчээр би SMD -ийн хамгийн жижиг резонансын резисторыг 0.5мм -ийн хаанаас олж болохыг олж мэдэв.

Өмнөх өгөгдөл ба тэжээлийн томъёог нэгтгэсэн W = I² × R, хамгийн их гүйдэл нь 141A бөгөөд энэ нь хангалтгүй юм. Ийм учраас хоёр шунт эсэргүүцэлийг зэрэгцээ ашиглах бөгөөд ингэснээр тэнцүү эсэргүүцэл нь 0.25 мОм, дараа нь хамгийн их гүйдэл нь хүссэн 200А байна. Энэхүү резисторыг INA169 -тэй Техасын багаж хэрэгслээр холбох бөгөөд DCDC -ийн нэгэн адил дизайныг мэдээллийн хүснэгтийн дагуу хийх болно.

Эцэст нь ашигласан холбогчийг JST холбогчоос GHS цувралаас авсан бөгөөд зөв холболт хийхийн тулд pixhawk 4 -ийн зүүг дагаж мөрддөг.

Тэмдэглэл: Надад Altium -д INA169 бүрэлдэхүүн хэсэг байхгүй байсан тул ижил ул мөр бүхий хүчдэлийн зохицуулагчийг ашигласан.

Тэмдэглэл 2: Зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулсан болохыг анхаарна уу, гэхдээ утга нь ҮГҮЙ гэсэн үг бөгөөд энэ нь дизайны ямар нэг зүйл буруу ажиллахгүй бол тэдгээрийг ашиглахгүй гэсэн үг юм.

Алхам 3: Алтиум дизайнертай ПХБ -ийн дизайн

Энэ үе шатанд pcb -ийн чиглүүлэлтийг хийх болно.

Юуны өмнө хийх ёстой зүйл бол эд ангиудыг байрлуулж, хавтангийн хэлбэрийг тодорхойлох явдал юм. Энэ тохиолдолд DCDC ба холбогч, цахилгаан бүс гэсэн хоёр өөр хэсгийг хийх болно.

Цахилгаан бүсэд дэвсгэр нь самбараас гадуур байрладаг тул гагнуурын дараа дулааныг багасгах хоолойг ашиглаж болох бөгөөд холболт сайн хамгаалагдсан хэвээр үлдэнэ.

Үүнийг хийсний дараа дараагийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн чиглүүлэлт хийгдэх бөгөөд ингэснээр хоёр давхаргыг үр ашигтайгаар ашиглаж, цахилгаан холболтод илүү том ул мөр ашиглана. Мөн ул мөр дээр зөв өнцөг байхгүй гэдгийг санаарай!

Чиглүүлэлтийг хийж дууссаны дараа олон өнцөгтүүдийг ашиглавал энд доод давхаргад GND олон өнцөгт байх бөгөөд дээд давхаргад өөр нэг нь байх болно, гэхдээ зөвхөн DCDC ба холбогчдын бүсийг хамарна. Гурав дахь зураг дээр үзүүлсэн шиг хүчдэлийн оролтонд дээд давхаргын цахилгаан бүсийг ашиглах болно.

Эцэст нь хэлэхэд, энэ самбар нь зориулагдсан 200А -ийг зохицуулж чадаагүй тул сүүлийн хоёр зурагт үзүүлсэн шиг олон өнцөгтийн зарим бүсийг торгон дэлгэцгүйгээр ил гаргах бөгөөд ингэснээр зарим таглаагүй утсыг тэнд гагнаж, дараа нь гүйдэл дамжуулах боломжтой болно. самбарыг давах нь бидний шаардлагыг биелүүлэхэд хангалттай юм.

Алхам 4: JLCPCB -ийн Gerber файлуудыг үүсгэх

Дизайн дууссаны дараа энэ нь бодит байдал болох ёстой. Миний ажиллаж байсан хамгийн сайн үйлдвэрлэгч бол JLCPCB юм. Үүнийг хийхийн тулд тэд төлбөрөө төлөхөөс өмнө таны самбарыг шалгадаг бөгөөд хэрэв тэд ямар нэгэн алдаа олж чадвал мөнгөө алдалгүйгээр засч залруулж, надад итгээрэй, энэ бол жинхэнэ аврагч юм.

Энэ самбар нь хоёр давхар хавтан бөгөөд 10х10 см -ээс бага хэмжээтэй тул 10 ширхэг нь ердөө 2 $ + хүргэлтийн үнэтэй байдаг тул хямд үнээр та төгс чанарыг олж авах болно.

Дизайныг тэдэнд дамжуулахын тулд үүнийг gerber файл руу экспортлох ёстой бөгөөд тэд Altium, Eagle, Kikad, Diptrace -ийн заавартай болно.

Эцэст нь энэ файлуудыг үнийн санал өгөх вэбсайт руу байршуулах ёстой.

Алхам 5: Төгсгөл

Тэгээд л боллоо!

ПХБ -ийг ирэхэд гагнах, турших гайхалтай хэсэг ирдэг. Тэгээд мэдээж! Би илүү олон зураг оруулах болно!

Дараагийн долоо хоногт би өөрийн загварыг гагнах бөгөөд турших болно, хэрэв та энэ төслийг хийхийг хүсч байвал дараагийн статус хоёулаа OK гэж тэмдэглэгдэх хүртэл хүлээнэ үү. Үүнтэй холбогдуулан би танд ямар нэгэн хүнд хэцүү ажил, эсэргүүцлийг солихоос зайлсхийх болно

Гагнуурчин: Тийм биш

Туршилт: Тийм биш

Хэрэв та анх удаа гагнах юмуу гоё гагнуургүй бол энэ нь SMD гагнуур гэдгийг анхаарна уу.

Хэрэв хэн нэгэн энэ үйл явцад эргэлзэж байвал надтай холбоо бариарай.

Түүнчлэн, хэрэв та үүнийг хийвэл, би үүнийг мэдэж, үзэх дуртай болно!