Teknik PCB - Bentangan PCB sirkuit bekalan kuasa fotovoltaik

Saiz PCB

Pemegang mikro ialah Lebah Tidur EFM8 Labs Silicon, dan sambungan besar (relatif) di sebelah kiri menyediakan sambungan langsung ke penyesuaian nyahpepijat USB SiLabs. Penyambung ini memakan sedikit ruang PCB, membuat rancangan keseluruhan kelihatan lebih besar daripada ia sebenarnya.

Figur di bawah menunjukkan dimensi papan PCB dalam inci. Saiz mengufuk yang lebih pendek adalah cubaan saya untuk menghargai seberapa kecil papan boleh jika sambungan nyahpepijat dibuang (dan komponen lain disarankan semula).

Ini beberapa cara lain untuk mengurangkan saiz papan:

. Saya memilih komponen pasif IC yang lebih besar (0805 dan 1206) kerana ia lebih mudah untuk dikumpulkan. Jika anda merancang untuk mengumpulkan papan, anda mungkin mempertimbangkan menggunakan 0603 atau bahkan 0402 (anda mungkin mendapati kapasitor 2.2μF diterima dalam pakej 0402, tetapi untuk kapasitor 0.1μF dan resistor, anda boleh menggunakan 0402).

. Saya memilih pakej yang lebih besar untuk pengendali mikro; Ini adalah QFP32 9mm x 9mm. Saiz pakej tanpa pins 32 pin jauh lebih kecil (5 mm x 5 mm), dan ada saiz pakej tanpa pins 24 pin yang lebih kecil (4 mm x 4 mm). Menurut pendapat saya, kebanyakan aplikasi yang dibina disekitar bekalan kuasa ini tidak memerlukan lebih dari beberapa pin I/O, jadi pakej 24 pin mungkin pilihan terbaik. Saya menggunakan peranti 32 pin kerana pengendali mikro tidak mempunyai sebarang pakej petunjuk (i.e., bukan petunjuk).

. I provide 32.768khz crystal oscillator for real-time clock applications; Ia adalah kira-kira saiz komponen 0805. Mikro kawal mempunyai oscilator kuasa rendah dalaman dengan darjah yang sangat rendah (± 10%), jadi jika anda tidak memerlukan masa, anda boleh melepaskan kristal.

. Memuatkan penyunting penyunting pompa kini mempunyai empat kondensator output 2.2μF, tetapi hanya satu diperlukan.

. LED dan resistensinya hanya digunakan untuk menyahpepijat; Mereka boleh dilupakan dari rancangan akhir.

. Anda mungkin berfikir bahawa anda boleh menghapuskan semua sirkuit (switch, LDO, dan dua kondensator) yang berkaitan dengan bekalan kuasa nyahpepijat. Saya tidak menyarankan ini kerana tenaga matahari bukanlah sumber yang sesuai untuk pembangunan dan ujian perisian tegas.

Pilihan ganda

Item terakhir bagaimana membuat senarai lebih kecil adalah mempunyai komponen di atas dan bawah papan. Semasa saya menulis ARTICLE ini, saya mula bertanya-tanya jika seluruh sirkuit akan muat dalam kawasan yang sepadan dengan saiz sel surya, supaya and a boleh merancang papan sirkuit yang baru saja mempunyai sel surya di atas dan segala-galanya di bawah. Saya memutuskan untuk menghapuskan beberapa komponen yang tidak perlu dari skema dan cuba idea ini, dan inilah yang saya jumpa (dalam inci):

Ia adalah pendekatan kasar, tetapi, seperti yang anda boleh lihat, kita cukup dekat dengan merampas semua sirkuit ke dalam ruang PCB yang sel surya mengambil.

Untuk mencipta tempat komponen ini, saya menghapuskan tiga dari empat kondensator output, kristal, LED, dan RESISTANCE LED. Saya juga menukar pakej pengendali mikro ke QFN24. Komponen pasif masih 1206 dan 0805, tetapi pakej yang lebih besar ini boleh mengembalikan keperluan untuk beberapa cara untuk menyambungkan mikrokawal dengan penyesuaian nyahpepijat. Tentunya tidak banyak ruang penghalaan, tetapi jika and a boleh menggunakan papan empat lapisan (dan masih mempunyai banyak ruang di atas bawah sel surya), saya tidak fikir ini adalah halangan yang serius.

Kesimpulan

Kami telah membincangkan bentangan PCB papan mikrokawal solar yang direka baru-baru ini, dan kami juga telah mempelajari contoh implementasi yang lebih optimis secara ruang di mana saiz PCB dekat dengan saiz sel solar. Jika anda mempunyai apa-apa pengalaman dengan rancangan yang dikuasai ruang untuk peranti terkandung kuasa rendah, rasakan bebas untuk berkongsi fikiran anda dalam komen.