Buck Converter PDB: 5 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Bakgrunn:

UCR RoboSub er et University of California Riverside konkurransedyktige autonome undervanns kjøretøy (AUV) prosjekt som konkurrerer internasjonalt i Robonation RoboSub Competition. RoboSub -konkurransen arrangeres hvert år for AUV -er for å teste sin autonomi ved å fullføre undervannsoppgaver. RoboSub må kunne utføre forskjellige oppgaver for konkurransen, for eksempel slippvekter og autonom navigasjon. RoboSub trenger derfor en perifer strømkilde for å drive maskinvaren for drift av systemet.

Objektiv:

Buck -omformeren er et perifert strømfordelingsbord som mottar strøm fra et av de to hovedbatteriene. Den har en 14,8V inngang og en utgang på 12V og 5V. Bryterne vi bruker for denne kretsen er LM257602T-5 for en fast 5V utgang og LM2576s-ADJ P+ for justerbar utgangsspenning.

Rekvisita

• 1000μF utgangskondensator
• 100μF inngangskondensator
• 67μH induktor
• 8k og 1k motstander
• LM257602T-5 og LM2576s-ADJ P+ bryter
• 1N5822 Flyback schottky -diode - referert til som fangstdiode

Trinn 1: Design

Oversikt:

Det er to kondensatorer: en inngangskondensator og en utgangskondensator. Inngangskondensatoren bør ha en lav ESR (ekvivalent seriemotstand) mellom inngangspinnen og jordpinnen for å ha en stabil drift. Det forhindrer at store spenningstransienter vises på inngangen. Kondensatoren må være i nærheten av regulatoren og bruke korte ledninger. Utgangskondensatoren har to hovedfunksjoner: den filtrerer utgangen og gir regulatorsløyfestabilitet. ESR for utgangskondensatoren og topp -til -topp -verdien for induktorbrytestrømmen er hovedfaktorene som bidrar til utgangssippelverdien. Fangstdioden gir en returbane for induktorstrømmen når bryteren slås av. Må være plassert i nærheten av LM2576 ved hjelp av korte ledninger og kortskrivningsspor for å unngå EMI -problemer. Induktoren vil være hjørnesteinen i alle designene for bryterstrømforsyning. Bruk av en dårlig designet induktor kan forårsake høye spennings pigger generert av hastighetsovergangene i strøm i bryterstrømforsyningen. Til slutt valgte vi disse motstandsverdiene fordi de gir oss verdiene vi ønsket, sett i ligningen i skjematikken ovenfor. Motstandene fungerer for den justerbare bryteren.

Trinn 2: Prototyping

Vi prototyper dette brettet ved først å lage skjematikken for den ikke -justerbare brikken på et perf -bord. Vi koblet alle delene nøyaktig slik de er på skjematikken vår, og deretter kontrollerte vi utgangsspenningen med et digitalt multimeter (DMM) for å sikre at vi fikk 5V. Når vi visste at brikken fungerte, opprettet vi den justerbare brikkeversjonen ved å endre hvilken brikke som var tilkoblet og la til motstandene, så brukte vi DMM for å sikre at vi fikk den 12V utgangen vi forventet.

Trinn 3: Bestille kretskortet ditt fra JLCPCB

JLCPCB tilbyr rask service av høy kvalitet til rimelige priser. Du kan få 5 brett (2 lag), hvilken som helst farge med tilpasning for $ 2!

1. For å bestille, besøk https://jlcpcb.com og logg inn/registrer deg
2. Klikk på tilbud nå -knappen
3. Klikk på "legg til gerber -filen" -knappen, og last opp gerber -filene Nå kan du angi parametere og tilpasninger, for eksempel mengde og PCB -farge.
4. Klikk "LAGRE TIL VOGN"
5. Skriv inn leveringsadressen din, velg forsendelsesmetode
6. Behandle for å sende inn bestillingen og betalingen
7. PCB -ene som teamet vårt bestilte kom i løpet av uken.