由于種種原因,所以一直拖到現(xiàn)在才分享的15年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的比賽作品和經(jīng)歷,下面就直接進(jìn)入正題吧,首先來(lái)張作品整體圖吧:
先來(lái)看看學(xué)校舉行的第一階段的比賽吧:http://www.15119.cn/bbs/1515030.html
B電池供電的4~20mA電流源設(shè)計(jì).pdf
其實(shí)在還沒(méi)有開(kāi)始比賽前,我們就開(kāi)始做題準(zhǔn)備了,應(yīng)該是學(xué)校一放假就投入到了備戰(zhàn)中去了,記得還做了不少的東西了,
遺憾的是實(shí)物的照片沒(méi)有保存下來(lái),那就看看SCH和PCB吧,其實(shí)我們主要攻克的是逆變,所以十來(lái)二十天都在搞逆變,廢話(huà)不多說(shuō),直接上圖吧:
DC-DC原理圖
DC-DC-PCB圖,主要還是采用了SG3525為主控的推挽升壓,做的是閉環(huán)穩(wěn)壓輸出,不是很難,看看原理圖就懂了,這里就不啰嗦了。
接著就是DC-AC,采用了兩種方案,一種是TDS2285,一種是EG8010為主控的SPWM驅(qū)動(dòng);
TDS2285的如下圖:
DC-AC-原理圖
DC-AC- PCB
其實(shí)論壇上面也很多這樣的方案了,主要是采用TDS2285產(chǎn)生SPWM來(lái)驅(qū)動(dòng)H橋,然后經(jīng)過(guò)濾波,就的到了所需要的正弦波的交流電了;
再來(lái)看看EG8010的方案吧:
AC-AC-原理圖
DC-AC-PCB圖
和上面的一樣的,就不多說(shuō)了。
接下來(lái)看看,spwm驅(qū)動(dòng)板:
SPWM驅(qū)動(dòng)板
SPWM驅(qū)動(dòng)板PCB
基于EG8010畫(huà)的板子,其原理圖就是EG8010手冊(cè)里面的。
接下來(lái)就是開(kāi)始比賽了,誰(shuí)知道,題目出來(lái)不是做逆變的,而是做電源的,還好啦,都有玩過(guò)這東西,不怕 不怕 哈哈哈。。。。
我們還是先來(lái)回顧一下去年的題目吧,不然都不知道做了什么了:
當(dāng)然了,不仔細(xì)看題目的話(huà),覺(jué)得還是比較簡(jiǎn)單,但是仔細(xì)一看才發(fā)現(xiàn),指標(biāo)還是有點(diǎn)高的,所以得好好選擇方案了,
經(jīng)過(guò)半天的討論,最后方案定了下來(lái)了,將采用單片機(jī)為主控,產(chǎn)生PWM來(lái)控制MOS管升壓和降壓;先來(lái)一張大致規(guī)劃圖吧:
1.主功率板電路模塊
如上圖所示,由單片機(jī)產(chǎn)生的PWM通過(guò)采用IR2110為驅(qū)動(dòng)芯片,來(lái)驅(qū)動(dòng)MOS管,從而實(shí)現(xiàn)升壓和降壓;IR2110的自舉電壓,
直接由隔離的12V供給;其實(shí)主電路中就是由BUCK和BOOST兩種拓?fù)浣M合在一起了而已,同時(shí)共用一個(gè)電感;其中D1和D2是用于
給輔助電源供電的;電路就這么簡(jiǎn)單,就不多說(shuō)了。下來(lái)來(lái)看看PCB板子吧,當(dāng)然這里放出來(lái)的是最終版本了,由于比賽期間太忙
了加上又這么久了,所以調(diào)試過(guò)程的板子就沒(méi)有拍下來(lái)了:
PCB頂層
PCB低層
pcb板子采用的是雙面板設(shè)計(jì)的,由于此作品限制重量,所以不能采用大的散熱片,所以MOS管只能通過(guò)PCB板子
來(lái)散熱了,所以在MOS管貼裝的位置覆銅的面積比較大,一是減小阻抗,二是散熱;還是有就是IR2110的背面都是對(duì)
地覆銅的,起到屏蔽作用,減小對(duì)IR2110的干擾。
2.輔助電源模塊
該模塊采用LM22675為主控的降壓開(kāi)關(guān)電源,進(jìn)行了兩級(jí)降壓,第一級(jí)得到12V,然后再通過(guò)開(kāi)關(guān)電源得到5V,然
后通過(guò)線(xiàn)性穩(wěn)壓得到3.3V;電路就是上面那樣,很簡(jiǎn)單的一個(gè)BUCK電路,所以不多說(shuō)了,下面給出芯片資料;
下面來(lái)看看PCB布局:
PCB采用雙面板設(shè)計(jì),其實(shí)你從頭看到這,你會(huì)發(fā)現(xiàn),我畫(huà)的板子都是雙面板,其主要原因是用其中的一面的大
面積作為GND,這樣能很大程度的減少干擾,排除不必要的麻煩,其實(shí)電源做多了,你會(huì)發(fā)現(xiàn)PCB的布局和GND的走
線(xiàn)有很大的關(guān)系,特別是高壓的開(kāi)關(guān)電源;所以能畫(huà)PCB就畫(huà)PCB,不要搞洞洞板做,特別又是一堆飛線(xiàn)的;能搞雙
面板的盡量畫(huà)雙板,即使畫(huà)的是單面板,也把另外一面全部作為GND;可以說(shuō)效果不是一般的好。
3.電流模塊
該模塊采用ACS712為主控,直接采集送入單片機(jī)的IO口;
4.單片機(jī)模塊
主要采用STC當(dāng)時(shí)剛剛上市的IAP-15W4K58S4,內(nèi)部集成10位AD,以及PWM等,反正是夠用了;當(dāng)然晶振也用了
內(nèi)部集成的;其顯示屏采用的是NOKIA的5110屏幕;
整個(gè)設(shè)計(jì)的主要電路到此就結(jié)束了,其實(shí)從頭看到這,發(fā)現(xiàn)該電路并不復(fù)雜,是比較簡(jiǎn)單的;當(dāng)然了,復(fù)雜部分落
在了程序上面了,當(dāng)然了,在比賽中我主要是負(fù)責(zé)硬件的,軟件是我的隊(duì)友搞定的,可以說(shuō)他應(yīng)該是軟件的大神了吧,
當(dāng)然了,在這還要說(shuō)一點(diǎn)的是,如果要參加電子競(jìng)賽,關(guān)鍵的是要找好隊(duì)友和指導(dǎo)老師,其隊(duì)友選擇,一是要和的來(lái),
二是要各有精通的,比如一個(gè)精通硬件的,一個(gè)是精通軟件的,另外一個(gè)是善于寫(xiě)作和處理相關(guān)事情的,千萬(wàn)不能精通
同一樣的組隊(duì),到時(shí)候就打內(nèi)戰(zhàn),搞不清楚了;還有關(guān)鍵的是指導(dǎo)老師了,有時(shí)候老師的一點(diǎn)的提示和建議,就是一大步
的進(jìn)步和成功(雖然比賽規(guī)定老師不得指導(dǎo),你懂得,不多說(shuō)了)。不多說(shuō)了,下面進(jìn)樓層更新。