設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的太陽(yáng)能穩(wěn)壓器印刷電路板

在本文中，我們將有一個(gè)關(guān)于如何設(shè)計(jì)太陽(yáng)能穩(wěn)壓器印刷電路板的初學(xué)者項(xiàng)目。這個(gè)太陽(yáng)能充電器是一個(gè)非常重要的電路板，它可以讓您將太陽(yáng)能充電到預(yù)期的最大功率輸出。

項(xiàng)目所需組件

電阻10K/1K× 1

電阻 220 0603 國(guó)巨× 1

電阻 47k 1206 斯塔克波爾電子公司× 1

10uF電容× 2

476CKR025M 伊利諾伊電容器× 1

1N4007GP-E3/73 威世通用半導(dǎo)體× 1

電源插座× 1

背景說明

在現(xiàn)代技術(shù)中，太陽(yáng)能電池板通過使用最大功率點(diǎn)跟蹤來充電（MPPT） 技術(shù)。這是一項(xiàng)通過跟蹤太陽(yáng)方向?yàn)槲覀兊奶?yáng)能電池板充電的技術(shù)，以確保太陽(yáng)能集中在最大功率輸出的點(diǎn)。有時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)證明是不夠的，尤其是在沒有太陽(yáng)的情況下，例如在陰天和雨天。由于我們?nèi)匀恍枰褂梦覀兊奶?yáng)能，我們必須給它們充電。因此，在這種情況下，這款太陽(yáng)能充電器將具有非常重要的意義。LT3652 是 DC 到 DC 轉(zhuǎn)換器微控制器，它將幫助我們?yōu)樘?yáng)能電池提供最有效的充電跟蹤。這將使太陽(yáng)能電池板在為我們的家庭提供電力方面最有效和最可靠。

LT3652的工作原理

與其他充電調(diào)節(jié)器相比，這恰好是最有效的。它可以做直流到直流的功率調(diào)節(jié)。首先，它們接收來自太陽(yáng)能電池板的直流輸入，將其轉(zhuǎn)換為高頻交流信號(hào)，然后最終根據(jù)電池充電規(guī)格將其轉(zhuǎn)換回直流電壓和電流。輸入調(diào)節(jié)用于確保面板保持在峰值功率輸出。

這種類型的轉(zhuǎn)換器可以配置為確保在充電電流低于設(shè)定電流的 1/10 時(shí)停止充電。

示意圖

下面的原理圖采用了 LT3652，這是設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的組件。轉(zhuǎn)換器將起到降低、增加和改變直流到交流然后再回到直流來給太陽(yáng)能電池充電的關(guān)鍵作用。

桶形插孔是我們的開關(guān)，我們斷開面板內(nèi)的電池并連接外部電池，這將在太陽(yáng)能電池板未充電時(shí)為內(nèi)部電池充電。

下面的示意圖是使用 KiCAD EDA 完成的，這是一個(gè)非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì)工具

PCB設(shè)計(jì)

上面的原理圖文件被轉(zhuǎn)換成PCB文件。

在設(shè)計(jì)過程中，我們可以根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范或要求選擇組件的尺寸或電路板的尺寸。

我們還可以借助 KiCAD 中的設(shè)計(jì)檢查規(guī)則檢查 PCB 中的錯(cuò)誤，使其能夠識(shí)別所有設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。太陽(yáng)能充電控制器是為我們的電池充電，我們?cè)谶B接時(shí)應(yīng)該非常小心，以確保我們不會(huì)錯(cuò)過任何連接，因?yàn)槿魏五e(cuò)誤都可能導(dǎo)致我們的太陽(yáng)能電池板或非常昂貴的電池丟失。

下圖是完全布線的 PCB 板，可用于布局。

在我們?cè)O(shè)計(jì)的 3D 視圖的布局和生成之后，我們得到了下圖。

設(shè)計(jì)制造

設(shè)計(jì)完成后，我需要制作它。現(xiàn)在我必須與可以幫助我進(jìn)行制造的制造商溝通。

我在制造中使用 PCBWAY。您訪問訂購(gòu) - 我如何提交詢價(jià)并下訂單 （pcbway.com） 并詢問有關(guān)如何訂購(gòu)要制造的 PCB 的更多信息。

您需要將 EDA 工具生成的所有制造文件發(fā)送給制造商。對(duì)我來說，我必須上傳 Gerber 文件、BOM 文件和 Pick and Place 文件才能使過程成功。

物料清單

要焊接我在 PCB 中使用的組件，我需要訂購(gòu)它們以進(jìn)行購(gòu)買。為了完美地做到這一點(diǎn)，通常稱為 BOM 的物料清單將發(fā)揮關(guān)鍵作用。這可以從您使用的相同設(shè)計(jì)工具生成。

從 KiCAD 生成此文件；

轉(zhuǎn)到文件，然后制造輸出，然后選擇BOM文件，如下所示

點(diǎn)擊它生成一個(gè)excel文件保存它。當(dāng)你打開 excel 文件時(shí)，這就是你得到的。您需要對(duì)其進(jìn)行編輯以符合制造商的要求。

Gerber 文件

要生成 Gerber 文件，請(qǐng)轉(zhuǎn)到 Pot，如下所示

點(diǎn)擊圖標(biāo)，打開下面的彈窗，然后點(diǎn)擊

您將生成您的 Gerber 文件

這使我們結(jié)束了這個(gè)簡(jiǎn)單的太陽(yáng)能穩(wěn)壓器 PCB 設(shè)計(jì)