自制直流供應器 - DIY電路板請教

smallptsai

繼上次請教各位限流電路後, 決定照某位網友的意見用 switching 方式來降壓較有效率

同時也用了一顆 mcu 來偵測電壓電流, 同時用一個數位電阻來控制輸出電壓和限流, 並顯示在 LCD

在 spice 上和麵包板上都作過實驗了, 現在打算洗出板子來, 下面是用 Kicad 畫的電路圖, GND拉這麼大是因為 降壓 IC Datasheet 上有建議這麼作, 看起來也很專業的感覺~

kicad

(左上的 LP1074是DC-DC降壓, LM358用來放大電流偵測電壓, MCP41010是數位電阻, 控制輸出電壓, MEGA8是mcu, 外接 N5110 LCD)

想請教各位這樣的 layout 是否有什麼建議

另外關於洗 PCB, 研究了一下, 覺得需要用化學藥劑的蝕刻很麻煩, 用雕刻似乎比較簡單的, 但 CNC 機器門檻也很高,

有點想要拿銅板, 用電鑽手動刻線, 有先進這麼作過嗎?

(PS. 也有考慮洞洞板拉線, 但這樣在輸出3~5A大電流時似乎不太好, 需要多拉幾條線?)

Thanks.

雄爸爸

只有三條跳線??
那就不用洗雙面板囉
單面板簡單多了
而且曝光&蝕刻 一點都不麻煩

smallptsai

to 雄爸爸:

是單面板沒錯, 因此Layout時盡可能的減少了跳線(四條)也避開了元件

以前上實驗課用氯化鐵來蝕刻, 後續處理很麻煩, 現在似乎有環保版本, 還沒用過

家裡有小孩所以用這些東西會有點擔心怎麼保存處理

因為拉了大片的GND所以腦筋才動到雕刻去, 刻完屑屑吸一吸就好

雄爸爸

你用 to 的方式,系統不會通知我
建議你使用   回覆  <===看你要回覆哪一樓的,就用該樓的回覆

環保蝕刻劑一包$50-
蝕刻速度還算滿快的
建議你一次多洗幾片,蝕刻完成後就把蝕刻劑給處裡掉
就不用擔心保存的問題了,也不用擔心只有一片原型機
等電路確定都沒問題了,再考慮是要開團送廠製作<==論壇內應該很多人想要
或是委託他人洗版,不過這牽扯到個人意願(電路設計&程式設計),還是需要你個人首肯才行

cremaker

我的想法也是同雄爸一樣，不過看你的電路也不會很複雜，用洞洞板我想也是可行的，洞洞板有很多規格及設計，應該可找到適合的。

另外，想請請教一下，你用 KICAD 是在什麼作業系統下完成的？

THKS..

smallptsai

雄爸爸 發表於 2013-2-24 07:18 PM static/image/common/back.gif
你用 to 的方式,系統不會通知我
建議你使用   回覆

了解, 接下來的228連假, 我會先試試看蝕刻的方式~

目前它是用筆電的 90W 供應器 (19v, 4.7A), 考慮轉換效率, 目前設計輸出只有 3.3v ~ 12v, 5A max 的程度, 而且又是 switching 非 linear, 應該不太吸引人 XD

數位的電壓電流偵測和電壓控制大家有興趣的話分享當然是沒問題

另外 cremaker 大

我的 OS 是 win7, 使用上沒什麼大問題,
只是元件/腳位的支援度不如 Eagle (但有不錯的元件編輯器, 自定也不是很困難)
而且它沒有限制層數, 若有多層板 (ex.4)的需求 是不錯的選擇

cremaker

smallptsai 發表於 2013-2-24 09:33 PM static/image/common/back.gif
了解, 接下來的228連假, 我會先試試看蝕刻的方式~

目前它是用筆電的 90W 供應器 (19v, 4.7A),  ...

了解，我是使用 GNU/Linux 系統的，當初只對 KICAD 試了一下，及上網查了一下官方的說明文件，由於自己不是這方面的專業人員，所以一些細節就不太了解了。

看來 KICAD 在 Windows 上活得很快樂 ^_^

SIMON1016

1. 有筆誤    ......左上的 LP1074是DC-DC降壓, ...LT1074
2. 提醒一下....MCU 的供電 來自N5110 LCD嗎?   那LCD供電有處理好了嗎?
3. N5110 LCD  是指這個 Nokia 5110 LCD 嗎?
[轉貼]   http://www.avdweb.nl/arduino/har ... nokia-5110-lcd.html


4. LT1074 供電到3~5A 輸出 , 板子空間夠,不考慮預留散熱片嗎?
    19Vin 的濾波電容在那個位置   LT1074後方 會被烤到   若是有散熱片(含螺絲) 要在小心些

5. L1  PAD 用的是SMD  但加大一些  手焊時方便些  解焊更換時更是快樂( 烙鐵接觸點夠/也比較不會銅箔剝離 )
     

SIMON1016

電流偵測可以參考這樣玩, 但是得再寫軟體ADC
  
會這樣改是因為MEGA-8 有ADC   省掉LM358



L2 取出 檢測電壓差



之前XIAOLABA 有篇類似的概念  但臨時我找不到

ciko.ciko

SIMON1016 發表於 2013-2-25 04:24 PM static/image/common/back.gif
電流偵測可以參考這樣玩, 但是得再寫軟體ADC
  
會這樣改是因為MEGA-8 有ADC   省掉LM358

記憶中的取樣元件,大多使用微小阻抗的電阻當電流取樣,若改用電感,就不知該如何設計了.另一般MCU內含的A/D裝置,其動態範圍可能無法滿足外部微弱的電壓輸入量,最後可能還是需要外部OPA做適當放大,MCU才有能力辨識輸入量.

SIMON1016

ciko.ciko 發表於 2013-2-25 04:42 PM static/image/common/back.gif
記憶中的取樣元件,大多使用微小阻抗的電阻當電流取樣,若改用電感,就不知該如何設計了.另一般MCU內含的A/D ...

謝謝  受教了

smallptsai

SIMON1016 發表於 2013-2-25 03:24 PM static/image/common/back.gif
1. 有筆誤    ......左上的 LP1074是DC-DC降壓, ...LT1074
2. 提醒一下....MCU 的供電 來自N5110 LCD嗎?    ...

1. 對是 LT1074, 謝謝更正
2. mcu 供電沒畫在這裡面, 會另外有一個現成的 3.3v in
3. 對, 也許應該正名為 PCD8544
4. 的確忘了考慮散熱, 謝謝, 不過散熱片的方向是另一邊(右方)
5. 之前試作時是買到 smd 型的電感 (only 3A), 會在找找是否能找到直插式大電流的電感

謝謝你的建議及更正 :)

legion

ciko.ciko 發表於 2013-2-25 05:42 PM static/image/common/back.gif
記憶中的取樣元件,大多使用微小阻抗的電阻當電流取樣,若改用電感,就不知該如何設計了.另一般MCU內含的A/D ...

作電流取樣的元件,若使用電阻類型時,在電流變大時會有很多問題產生了,包含熱及壓降問題
一些在小電流或成本考量時,才會使用電阻類型作取樣
使用電感問題就更多了,所以一般沒人在使用,除非是作成CT的模式,不過成本就更加上升了

雄爸爸

個人覺得
電流偵測還是以電阻+OPA會較為方便

ciko.ciko

legion 發表於 2013-2-27 09:51 AM static/image/common/back.gif
作電流取樣的元件,若使用電阻類型時,在電流變大時會有很多問題產生了,包含熱及壓降問題
一些在小電流或成 ...

除了價格成本考量外,CT一般應也只能感測交流電流,除非改用其他形式的感測器.這當然也牽涉到設計者的功力或使用上的喜好.

legion

ciko.ciko 發表於 2013-2-27 12:24 PM static/image/common/back.gif
除了價格成本考量外,CT一般應也只能感測交流電流,除非改用其他形式的感測器.這當然也牽涉到設計者的功力 ...

一般大都是使用用霍爾模組來作直流的電流偵測,不管是閉路或環路型都能使用
而環路型的和CT的結構上也算是同類型的,除了價格成本上的問題外
由於已成為模組型態,所以更加便利及穩定,都是不錯的考量,
若無成本考量時使用霍爾模組是更好的選擇

legion

雄爸爸 發表於 2013-2-27 10:23 AM static/image/common/back.gif
個人覺得
電流偵測還是以電阻+OPA會較為方便

這個地方被OPA穩定性的影响較大,加上MCU本身的ADC精細度影响
一般在要求度不高成本考量時,電阻+OPA確實是比較方便
不過負載電流變大時,那又是另一個問題要考慮了

ciko.ciko

legion 發表於 2013-2-27 12:53 PM static/image/common/back.gif
一般大都是使用用霍爾模組來作直流的電流偵測,不管是閉路或環路型都能使用
而環路型的和CT的結構上也算是 ...

L大好,基本上直流電流感測器,個人僅能從雜誌或網路上得到部分知識,在實務上我也並未使用過(僅使用過霍爾感測器來作過電磁鐵的電磁量測量),在此更感謝您提出說明.剛剛也上網查過該類產品,但有關產品資料實在難以獲得,
望請大大代為提供產品介紹或網站,以擴增大家的知識,感謝.
.

ciko.ciko

目前有找到部分有關交直流(兩用)電流感測器,有關資料請參考如下:
http://shop.cpu.com.tw/upload/20 ... 858448718b3300f.pdf
頻率響應:dc-50KHz
http://shop.cpu.com.tw/cPath/828

legion

ciko.ciko 發表於 2013-2-27 02:10 PM static/image/common/back.gif
L大好,基本上直流電流感測器,個人僅能從雜誌或網路上得到部分知識,在實務上我也並未使用過(僅使用過霍爾 ...

基本上霍爾的電流模組應該是很容易找到的,
有模組是正負15v的也有單一5v的,就看使用者的結構與用途
大概快3年前在這里有作過用霍爾元件偵測電流的東西
不過因個人工作問題,後來忙到沒心思去作玩具,就沒再去作後續完成
參考下面這個,當時另一位大大要去作的,里面那三個灰色方型便是霍爾電流模組
在某些情形時,用霍爾模組是相當便利的,只是成本相對提升不少
http://bbs.pigoo.com/thread-31556-1-4.html