Імпульсний блок живлення

Вибраним для живлення робота компонентом є L5973AD з кількох причин:

Я мав можливість кілька разів протестувати цей компонент у промислових проектах, і він працює добре.
З одним і тим же компонентом ми можемо мати кілька вихідних напруг (5 В, 10 В тощо)
Це дозволяє пропускати правильні вихідні струми: до 2/2.5A (залежно від моделі)
Він має гарну продуктивність і не сильно нагріває

Ідея полягала в тому, щоб мати карту живлення загальний мати можливість використовувати його в кількох проектах. З різною вихідною напругою.

Діаграма не дуже красива (це правда) і не дуже складна (колись пояснювалася):

З'єднувач

Коли я робив цю карту, я хотів, щоб вона була модульною. Ось чому є кілька роз’ємів:

J1 та J3 - це роз'єми (ряд штифтів) для ВХОДУ/ВИХОДУ
J2 - це селектор вихідного порту для джерела живлення: ми можемо вибрати штифт 1/2 або 3 J1 і J2 як вихід джерела живлення, і це за допомогою перемички (модульної) або короткої схеми.

Вхід в ланцюг

Схема може приймати як вхід напругу між необхідною вихідною напругою (це мінімум) та приблизно 35В. Я обов’язково захистив схему від зворотної полярності та мав невеликий індикатор.

D1 - захисний діод: подібно до того, як ми повертаємо плюсовий полюс і землю, підключаючи схему (хто ніколи не міняв 2 штекери, піднімає руку:))
LED1 просто повідомляє, чи живиться схема (дуже практично)
C4/C5/C7/C8 - це конденсатори для стабілізації вхідної напруги. Якщо він не стабільний, джерело живлення матиме проблеми з функціонуванням.
- Великі конденсатори (в мкФ) згладжують вхідну напругу
- Невеликі квартири (у нФ) дозволяють фільтрувати цю напругу

Вихід

Мета - мати вихід до 2А. Якщо сумніваюся, я збільшив конденсатори.

C1/C2/C3 призначені для регулювання вихідної напруги (баластний конденсатор)
C8/C9 існують для фільтрації паразитів

Регулювання

Само регулювання здійснюється за допомогою мікросхеми (L5973AD).

Діод D2 повинен бути діодом Шотткі.
Котушка L1 згладжує вихідний струм. Розрахунок його індуктивності проводиться відповідно до бажаного максимального вихідного струму.
Компоненти C10/C11 та R3 існують, тому що ... тому що вони повинні бути там.
Значення вихідної напруги вибирається за допомогою дільникових мостів R1 і R2
Щоб мікросхема була активною, її активатор повинен бути заземлений, отже, резистор R4 0 Ом. Але якщо ми його видалимо, ми маємо можливість увімкнути (або не) живлення.
Нарешті, висновок SYNC мікросхеми дозволяє синхронізувати його на певній частоті. За замовчуванням внутрішній генератор встановлює частоту перемикання на 500 кГц (якщо цей вихід ні до чого не підключений).

Коли я зробив цю маршрутизацію (кілька років тому), я нав'язав собі кілька умов:

Майте мінімально можливу картку (30x30)
Одношаровий
Будьте в змозі легко прикріпити його до інших карток (тільки шляхом пайки).

І ось результат:

З'єднувач J3 і колодки, які знаходяться навпіл на платі, повинні припаювати плату безпосередньо до іншої, не маючи штифта, але використовуючи металізовані отвори. І здивування, коли я отримую дошки, виготовлені PCBPool, жодного металізованого отвору. І це нормально, я просто зробив один шар. Отже, J3 і гранули, які пройшли половину ланцюга, марні.

J2 - це просто селектор виводу. На своїх картах я ставлю дроти, щоб вибрати один раз і назавжди вихід, який я хочу використовувати. Але можна покласти прищі перемичкою.

Дві доріжки, ніж інший шар, не обов’язково використовуються (особисто я їх ніколи не використовував). Це невеликі додаткові конфігурації для особливих випадків.

Нічого не пов'язані колодки призначені лише для фіксації картки.

Вибір компонентів

Котушка

Вибір котушки робиться не випадково. Незалежно від того, цінність це чи модель (дотримуйтесь примітки до заявки).

Мені особисто здається, що я використовував 470uH B82477P4 (Farnell ref: 1644656).

І саме під час написання цієї сторінки я виявляю, що вона обмежена 860 мА. Тому безглуздо ставити великий індуктор, щоб пропускати багато струму, тоді як сама котушка не підтримує більше 860 мА.

Діод Шотткі

Мій вибір - це просто SKA34A (посилання RS: 652-6031) або STPS2L40U (залежно від того, що я маю на складі).

І уникайте встановлення стандартного діода замість Шотткі. Я ніколи не перевіряв вихідну напругу на осцилографі, але я знаю, що вона нагрівається (і так, я переплутав 2 діодні моделі, які у мене були).

Правила маршрутизації

Важливо дотримуватися правил маршрутизації, передбачених приміткою до програми, таких як виготовлення заземлювача для відводу тепла від мікросхеми або уникати петель між виходом і входом.

Коротше, все зазначено в примітці до заяви

Регулювання вхідної напруги

У мене були проблеми з прототипами цього джерела живлення: вони не регулювали напругу.

Потративши деякий час на дослідження (разом із найкращим другом електроніка: осцилографом), я врешті-решт виявив: Коли я витрачаю занадто багато струму, вхідна напруга в ланцюг не була стабільною. А отже і вихід будь-який.

Тому марно робити так, як я це робив, і додавати тонни згладжуючого конденсатора на виході збірки, а просто додати один на вході:)

Маленькі поради

Список невеликих порад щодо виготовлення цієї картки (оптом):

Потрібно покрити лаком карту для спрощення зварювання компонентів та уникнення короткого замикання під котушкою або іншого. Найпростіший спосіб - це виготовити плату на PCBPool або seeedstudio.
Якщо ви використовували перемичку для вибору вихідного штифта, не забудьте зафіксувати його за допомогою клею або подібного (соромно втратити його в матчі.
Якщо у вас більше одного джерела живлення (наприклад, 5 В і 10 В), використовуйте 2 різні виходи з картки. Таким чином, якщо ви потрапляєте в неправильне місце, коли підключаєте блок живлення до плати, ви не можете повернути назад 2 напруги. Ні, це не досвід, якщо змінити 5 В і 10 В ...

Зварювання деталей

Ця картка працює, але далеко не ідеальна. Особливо, коли ви хочете його припаяти. Ви повинні мати хорошу праску, і переважно паяють компоненти в логічному порядку. З пам'яті:

Спочатку L5973AD
Потім невеликі опори/квартира
Великі квартири
Діод Шотткі
Котушка остання

Я мав можливість протестувати цю збірку в декількох умовах, і я дуже радий.

Він зробив 5 В і 10 В чашки 2011 року в роботі INTech в не дуже режимі прототипу і працював ідеально.
Він зробив скорочення в 2012 році за допомогою INTech (2x5V і 10v) саме з наведеною вище карти і чудово виконав свою роботу. Поки одного разу в демо-версії після вирізання всі 3 картки не загинули одночасно. Ми ніколи не знали, що сталося:
- Зміна поляризації (так, ми не встановили діоди безпеки для зміни полярності через відсутність компонентів на складі).
- вихідне коротке замикання ?
Вирізаний наш робот 2013 року (5 В для сервомотора та 5 В для Raspberry Pi).
Нарешті, я також використовую ці дошки в особистих проектах (наприклад, для живлення Raspberry Pi в машині). Це приголомшливо:)