DIY Arduino PWM5 Solar Charge Controller (PCB -lêers en sagteware ingesluit): 9 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

'N Paar jaar gelede het Julian Ilett die oorspronklike, PIC -mikrobeheerder gebaseer op "PWM5" sonlaaibestuurder ontwerp. Hy het ook eksperimenteer met 'n Arduino -weergawe. U kan sy video's hier vind:

volgens die skema van Julians, het arduined.eu 'n baie klein weergawe ontwerp, gebaseer op die 5V, 16MHz Arduino Pro Mini:

Nadat ek reeds twee MPPT -sonkragladers ontwerp en gebou het, wou ek hierdie baie eenvoudige ontwerp probeer.

Stap 1: Teken die skema

Die skema is gebaseer op die handgetekende Julians. Ek het probeer om dit so maklik as moontlik te maak. Dit sal ook die basis wees vir 'n behoorlike PCB.

Stap 2: Ontwerp 'n behoorlike PCB

Die Eagle -skema was die basis vir hierdie PCB -uitleg. Die spore is enkelsydig en baie breed. Hiermee kan u u borde maklik ets as u dit nie by 'n vervaardiger wil bestel nie.

Stap 3: Voorbereiding van die prototipe -bord

Voordat ek die planke bestel, wou ek die ontwerp op 'n stuk prototipe bord verifieer. Die grootte is 0,8 x 1,4 duim.

Stap 4: Bevolking van die raad

Omdat die bord dieselfde grootte as die Pro Mini moet hê, is die komponente baie naby aan mekaar. Natuurlik kon ons ook SMD -komponente gebruik, maar ek wou die ontwerp so DIY -vriendelik moontlik hou. Die komponentname kan op die skema gevind word. Alle weerstande is 1/4 Watt groot.

BTW: Dit was my eerste loodvrye soldeerpoging. Dit kan dus skoner lyk;-)

Stap 5: Toets die Dickson -laaipompbaan

Omdat ek die kragverbruik so laag as moontlik wou hou (dit is ongeveer 6mA), het ek die 3.3V, 8MHz weergawe van die Arduino Pro Mini gebruik. As gevolg van die 3.3V (in plaas van 5V) toevoer, was ek nie seker of die laaipomp die vereiste hekspanning vir die IRF3205 MOSFET sou kon genereer nie. Ek het dus 'n bietjie eksperimenteer met verskillende PWM -frekwensies en pompkapasitors. Soos u kan sien, was die spanning van ongeveer 5.5V nie voldoende om 'n nie-logiese vlak MOSFET aan te dryf nie. Daarom het ek besluit om 'n IRLZ44N te gebruik. Dit is 'n sogenaamde logiese vlak MOSFET en werk goed met 5V.

Stap 6: soldeer die oorblywende komponente en drade

Toe was dit tyd om die oorblywende komponente, sowel as die drade en die eksterne diode met 'n agterkant te soldeer. Hierdie diode is baie belangrik! Maak seker dat dit u maksimum stroom kan hanteer.

Stap 7: Sagteware toetse

Omdat die oorspronklike sagteware 'n bietjie soos u was, het ek besluit om my eie te skryf. U kan dit aflaai (en die Eagle PCB -lêers sowel as die Gerbers) op my GitHub. Die skakel is aan die einde van hierdie instruksies.

'N Belangrike stap was om die maksimum skakelfrekwensie van Julians MOSFET -bestuurderbane te bepaal. Soos u kan sien, lyk 15kHz vreeslik (gemeet aan die MOSFET -hek) en sal dit baie hitte produseer. 2kHz daarenteen lyk aanvaarbaar. U kan die verskille in die video op die eerste bladsy van hierdie artikel sien.

Om die vereiste metings te doen, het ek my goedkoop DSO201 -sakoscilloskoop, 'n multimeter en 'n DIY Arduino -kragmeter gebruik.

Stap 8: Gevolgtrekking, aflaai -skakels

Wat is die gevolgtrekking van hierdie klein projek? Dit werk goed, maar dit kan natuurlik nie gebruik word vir nominale batteryspanning onder 12V nie. In hierdie geval sou dit ten minste baie ondoeltreffend wees, want dit is net 'n PWM -laaier eerder as 'n geldomskakelaar. Dit het ook nie MPPT -opsporing nie. Maar vanweë sy grootte is dit nogal indrukwekkend. Dit werk ook met baie klein sonpanele of met baie swak sonlig.

En dit is natuurlik baie lekker om hierdie ding te bou. Ek het dit ook geniet om met my ossilloskoop te speel en om die MOSFET -bestuurderbane te visualiseer.

Ek hoop, hierdie klein instruksies was nuttig vir u. Kyk ook na my ander elektroniese video's op my YouTube -kanaal.

Sagteware, Eagle CAD -lêers en Gerber -lêers op my GitHub:

github.com/TheDIYGuy999/PWM5

MPPT Chargers op my GitHub:

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…

My YouTube -kanaal:

www.youtube.com/channel/UCqWO3PNCSjHmYiACD…

Stap 9: Waar om u borde te bestel

Die borde kan hier bestel word:

jlcpcb.com (met die aangehegte Gerber -lêers)

oshpark.com (met die Eagle -bordlêer)

daar is natuurlik ook ander alternatiewe