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Tamaño del PCB
El Microcontrolador es el efm8 Sleepy Bee de Silicon labs, y el conector Dalian (opuesto) a la izquierda proporciona una conexión directa con el SIM de depuración USB de sillabs. Este conector consume bastante espacio de pcb, haciendo que el diseño general parezca más grande de lo que realmente ES.
La siguiente imagen muestra el tamaño de la placa de PCB en pulgadas. El tamaño horizontal más corto es lo pequeño que intentaré estimar la placa de circuito si se retira el conector de puesta en marcha (y se reorganizan otros componentes).
Estas son algunas otras formas de reducir el tamaño de la placa de circuito:
Elegí componentes pasivos más grandes IC (0805 y 1206) porque eran más fáciles de ensamblar. Si planea ensamblar la placa de circuito, es posible que considere usar 0603 o incluso 0402 (puede encontrar condensadores aceptables de 2,2 ° F en el paquete 0402, pero para condensadores y resistencias de 0,1 ° f, puede usar 0402).
. elegí un paquete más grande para el microcontrolador; Este es un qfp32 de 9 mm x 9 mm. El tamaño del paquete sin aguja de 32 agujas es significativamente más pequeño (5 mm x 5 mm) y el tamaño del paquete sin aguja de 24 agujas es más pequeño (4 mm x 4 mm). En mi opinión, la mayoría de las aplicaciones construidas en torno a esta fuente de alimentación no requieren más de unos pocos pines de E / s, por lo que el encapsulamiento de 24 Pines puede ser la mejor opción. Uso dispositivos de 32 Pines porque el Microcontrolador no tiene ningún otro encapsulamiento de alambre (es decir, no alambre).
.i proporciona osciladores de cristal de 32.768 kHz para aplicaciones de reloj en tiempo real; Tiene aproximadamente el tamaño de un componente 0805. El Microcontrolador tiene un Oscilador interno de baja potencia con un grado muy bajo (+ 10%), por lo que si no necesitas cronometrar, puedes omitir el cristal.
Actualmente hay cuatro condensadores de salida de 2,2 ° F en el regulador del interruptor de la bomba de carga, pero solo se necesita uno.
El LED y su resistencia solo se utilizan para la puesta en marcha; Se pueden omitir del diseño final.
. puede pensar que se pueden eliminar todos los circuitos relacionados con la puesta en marcha de la fuente de alimentación (interruptor, ldo y dos condensadores). No lo recomiendo porque la energía solar no es una fuente conveniente para el desarrollo y pruebas de firmware.
Doble elección
Este último elemento sobre cómo hacer una lista más pequeña es colocar el componente en la parte superior e inferior de la tabla. Cuando escribí este artículo, empecé a preguntarme si todo el circuito era adecuado para el tamaño de las células solares, para que pudieras diseñar una placa de circuito con solo células solares arriba y otras cosas abajo. Decidí eliminar algunos componentes innecesarios del esquema y probar la idea, y aquí están mis hallazgos (en pulgadas):
Es una aproximación aproximada, pero como puedes ver, tenemos que poner casi todos los circuitos en el espacio de PCB ocupado por las células solares.
Para crear este diseño de componentes, eliminé tres de los cuatro condensadores de salida, a saber, la resistencia de cristales, LED y led. También convertí el paquete de Microcontrolador en qfn24. Los componentes pasivos siguen siendo 1206 y 0805, pero estos encapsulamientos más grandes pueden compensar la necesidad de conectar de alguna manera el Microcontrolador al SIM de puesta en marcha. Por supuesto que no hay mucho espacio para el cableado, pero si puedes usar paneles de cuatro capas (y todavía hay suficiente espacio en la parte superior debajo de las células solares), no creo que sea un obstáculo grave.
Conclusiones
Hemos discutido el diseño de PCB de los paneles de microcontroladores solares que diseñé recientemente, y también hemos estudiado un ejemplo de implementación más optimizado espacialmente, en el que el tamaño de PCB está cerca del tamaño de las células solares. Si tiene alguna experiencia en el diseño limitado de espacio de dispositivos integrados de bajo consumo de energía, no dude en compartir sus ideas en sus comentarios.
