Elektronik tasarım - Mikrokontroler devre için fotovoltaik elektrik tasarımı PCB

PCB fotovoltaik enerji tasarımı

Tüm komponentler ve izlerin çoğu ve bakra dökülmesi üstünde. Yer uçağı altında.

PCB boyutu

Mikrokontrolör Silicon Labs'in EFM8 Uyuyan Beesi ve soldaki (relatively) büyük bağlantısı SiLabs USB hata ayıklama adapteri ile doğrudan bağlantı sağlar. Bu bağlantı gerçekten çok PCB uzayını tüketiyor, bütün tasarımı gerçekten daha büyük görünüyor.

Küçük yatay boyutluğum, ayıklama bağlantısı kaldırılırsa planın ne kadar küçük olabileceğini tahmin etmeye çalışıyorum (ve diğer komponentler yeniden düzenlenmiş).

Yani tahmin ediyorum ki, bir taraftaki tüm komponentlerin iki katı tahtası 1.5 santimden az olabilir. Bunun çok iyi olduğunu söyleyebilirim, özellikle iki katı bir PCB hakkında konuşuyoruz.

Ayrıca, dört katı yerine iki katı kullanarak performansını kaybetmemi düşünmüyorum, çünkü a şağı neredeyse güçlü bir toprak uçağı, üstünde geniş güç hatları ve geniş toprak bağlantıları için yeterince yer var (ayrıca mikrokontrolör çok düşük frekans olarak çalışacak).

Tahtanın boyutunu azaltmanın başka bir yolu var:

Büyük pasif komponentleri (0805 ve 1206) seçtim çünkü toplamak kolaydır. Eğer devre tahtasını profesyonel olarak toplamayı planlıyorsanız, 0603 veya 0402 bile kullanmayı düşünebilirsiniz (0402 paketinde kabul edilebilir 2,2μF kapasitesini bulabilirsiniz, ama 0,1μF kapasiteleri ve dirençleri için kesinlikle 0402 kullanabilirsiniz).

Mikrokontrolör için daha büyük bir paket seçildi. Bu 9 mm * 9 mm QFP32. 32-pin lidless paket önemli olarak küçük (5 mm * 5 mm) ve 24-pin lidless paket var. Ayak paketi, küçük ölçü (4 mm* 4 mm). Benim düşündüğümde, çoğu bu güç sağlığının etrafında inşa edilen uygulamaları birkaç I/O pinden fazlasını istemiyor, böylece 24-pin paketi en iyi seçenek olabilir. 32-pin aygıtı kullanıyorum çünkü mikrokontrolörün başka bir ipucu paketi yok.

· Gerçek zamanlı saat uygulamaları için 32,768 kHz kristal oscillatörü sağlıyor; bu yaklaşık bir 0805 komponentinin boyutu. Mikrokontrolörün içindeki düşük güç oscillatörü çok düşük doğruluğu (±10%) vardır. Eğer tam zamana ihtiyacınız olmazsa kristali terk edebilirsiniz.

Yükleme pumpa değiştirme yöneticisi şu anda dört 2,2μF çıkış kapasitörü var ama sadece bir gerekli.

LED ve onunla birlikte birlikte dirençleri yalnızca hata ayırmak için yapıyorlar. son tasarımda terk edilebilir.

· Hata ayıklama elektriğine bağlı tüm devreler (değişiklikler, LDO ve iki kapasitör) yok edilebilir. Bu önerilmez çünkü güneş enerjisi firmware geliştirmesi ve testi için uygun bir güç kaynağı değil.

Çift taraflı seçim

Küçük bir liste yapılacağımız son öğeler, masanın üstünde ve altında komponentleri olmak. Bu makala yazdığımda, bütün devre güneş hücresi boyutuna uygun alanda olup olmadığından şüphelenmeye başladım, böylece sadece yukarıdaki güneş hücresi ve a şağıdaki diğer şeylerle devre tahtasını tasarlayabilirsiniz. Şema'dan gereksiz bir parçayı çıkarmaya karar verdim ve bu fikri denemeye karar verdim. Bulduğum şey bu (boyutlar in ç olarak):

Bu zor bir yaklaşım, ama görebildiğiniz gibi, güneş hücreleri ile meşgul olan tüm devreleri PCB uzayına sıkıştırmak amacına çok yakın duruyoruz.

Bu komponent yerini yaratmak için dört çıkış kapasitelerinden üçünü, kristal, LED ve LED'nin dirençliğini yok ettim. Ayrıca mikro kontrol paketini QFN24'e değiştirdim. Pasif komponentler hala 1206 ve 0805, fakat bu büyük paketler, mikrokontrolörü arızasızlandırma uygulayıcısına bağlamak için bir şekilde ihtiyacı olabilir. Tabii ki rotasyon için çok yer yok, ama eğer dört katı tahtasını kullanabilirseniz (ve güneş hücrelerin altında yeterince uzay var), bunun ciddi bir engel olduğunu sanmıyorum.

sonuç olarak

Son zamanlarda tasarladığım güneş mikro kontrol tahtasının PCB dizimini tartıştık. Ayrıca daha fazla uzay optimize uygulama örneğini inceledik. PCB büyüklüğü güneş hücresinin boyutuna yakın olduğu yerde.