สารบัญ:
- ขั้นตอนที่ 1: การวาดแผนผัง
- ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบ PCB ที่เหมาะสม
- ขั้นตอนที่ 3: การเตรียมบอร์ดต้นแบบ
- ขั้นตอนที่ 4: การเติมบอร์ด
- ขั้นตอนที่ 5: การทดสอบวงจรปั๊ม Dickson Charge
- ขั้นตอนที่ 6: การบัดกรีส่วนประกอบและสายไฟที่เหลือ
- ขั้นตอนที่ 7: การทดสอบซอฟต์แวร์
- ขั้นตอนที่ 8: บทสรุป ดาวน์โหลดลิงค์
- ขั้นตอนที่ 9: สั่งซื้อบอร์ดของคุณได้ที่ไหน
วีดีโอ: DIY Arduino PWM5 Solar Charge Controller (รวมไฟล์ PCB และซอฟต์แวร์): 9 ขั้นตอน
2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06
เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา Julian Ilett ได้ออกแบบตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ "PWM5" ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ดั้งเดิม เขายังทดลองกับรุ่นที่ใช้ Arduino คุณสามารถค้นหาวิดีโอของเขาได้ที่นี่:
ตามแผนผังของ Julians arduined.eu ได้ออกแบบเวอร์ชันที่เล็กมากโดยใช้ 5V, 16MHz Arduino Pro Mini:
หลังจากที่ฉันออกแบบและสร้างเครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ MPPT สองเครื่องแล้ว ฉันต้องการลองใช้การออกแบบที่เรียบง่ายมากนี้
ขั้นตอนที่ 1: การวาดแผนผัง
แผนผังจะขึ้นอยู่กับจูเลียนที่วาดด้วยมือ ฉันพยายามทำให้เข้าใจง่ายที่สุด นอกจากนี้ยังจะเป็นฐานสำหรับ PCB ที่เหมาะสม
ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบ PCB ที่เหมาะสม
แผนผัง Eagle เป็นพื้นฐานสำหรับเลย์เอาต์ PCB นี้ รางเป็นแบบด้านเดียวและกว้างมาก วิธีนี้ทำให้คุณสามารถสลักบอร์ดของคุณได้อย่างง่ายดาย หากคุณไม่ต้องการสั่งซื้อจากผู้ผลิต
ขั้นตอนที่ 3: การเตรียมบอร์ดต้นแบบ
ก่อนที่ฉันจะสั่งบอร์ด ฉันต้องการตรวจสอบการออกแบบบนชิ้นส่วนของบอร์ดต้นแบบ ขนาด 0.8 x 1.4 นิ้ว.
ขั้นตอนที่ 4: การเติมบอร์ด
เนื่องจากบอร์ดควรมีขนาดเท่ากับ Pro Mini ส่วนประกอบจึงอยู่ใกล้กันมาก แน่นอน เราสามารถใช้ส่วนประกอบ SMD ได้ แต่ฉันต้องการให้การออกแบบเป็นมิตรกับ DIY มากที่สุด ชื่อส่วนประกอบสามารถพบได้ในแผนผัง ตัวต้านทานทั้งหมดมีขนาด 1/4 วัตต์
BTW: นี่เป็นความพยายามในการบัดกรีไร้สารตะกั่วครั้งแรกของฉัน เลยดูสะอาดตาขึ้น;-)
ขั้นตอนที่ 5: การทดสอบวงจรปั๊ม Dickson Charge
เนื่องจากฉันต้องการรักษาการใช้พลังงานให้ต่ำที่สุด (ประมาณ 6mA) ฉันจึงใช้ Arduino Pro Mini เวอร์ชัน 3.3V, 8MHz ดังนั้นเนื่องจากการจ่ายไฟ 3.3V (แทน 5V) ฉันไม่แน่ใจว่าปั๊มชาร์จจะสามารถสร้างแรงดันเกทที่จำเป็นสำหรับ IRF3205 MOSFET ได้หรือไม่ ดังนั้นฉันจึงทำการทดลองเล็กน้อยกับความถี่ PWM และตัวเก็บประจุปั๊มที่แตกต่างกัน อย่างที่คุณเห็น แรงดันไฟฟ้าประมาณ 5.5V นั้นไม่เพียงพอต่อการขับเคลื่อน MOSFET ระดับที่ไม่ใช่ลอจิก ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจใช้ IRLZ44N นี่คือระดับลอจิกที่เรียกว่า MOSFET และทำงานได้ดีกับ 5V
ขั้นตอนที่ 6: การบัดกรีส่วนประกอบและสายไฟที่เหลือ
จากนั้นก็ถึงเวลาประสานส่วนประกอบที่เหลือ รวมทั้งสายไฟและไดโอดป้องกันภายนอก ไดโอดนี้สำคัญมาก! ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถรองรับกระแสสูงสุดของคุณได้
ขั้นตอนที่ 7: การทดสอบซอฟต์แวร์
เนื่องจากซอฟต์แวร์ดั้งเดิมนั้นไม่ต่างจากคุณ ฉันจึงตัดสินใจเขียนซอฟต์แวร์ของตัวเอง คุณสามารถดาวน์โหลดได้ (และไฟล์ Eagle PCB เช่นเดียวกับ Gerbers) บน GitHub ของฉัน ลิงค์อยู่ที่ส่วนท้ายของคำแนะนำนี้
ขั้นตอนสำคัญคือการหาความถี่สวิตชิ่งสูงสุดของวงจรไดรเวอร์ Julians MOSFET อย่างที่คุณเห็น 15kHz ดูน่ากลัว (วัดที่ประตู MOSFET) และจะสร้างความร้อนได้มาก ในทางกลับกัน 2kHz ก็ถือว่ายอมรับได้ คุณสามารถเห็นความแตกต่างในวิดีโอได้ที่หน้าแรกของบทความนี้
ฉันใช้ออสซิลโลสโคปแบบพกพา DSO201 ราคาถูก มัลติมิเตอร์ และพาวเวอร์มิเตอร์ DIY Arduino เพื่อทำการวัดตามที่ต้องการ
ขั้นตอนที่ 8: บทสรุป ดาวน์โหลดลิงค์
แล้วบทสรุปของโครงการเล็กๆ นี้เป็นอย่างไร? ใช้งานได้ดี แต่แน่นอนว่าไม่สามารถใช้กับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ปกติที่ต่ำกว่า 12V ได้ อย่างน้อยก็จะไม่มีประสิทธิภาพมากในกรณีนี้เพราะเป็นเพียงเครื่องชาร์จ PWM แทนที่จะเป็นตัวแปลงบั๊ก นอกจากนี้ยังไม่มีการติดตาม MPPT แต่สำหรับขนาดมันค่อนข้างน่าประทับใจ นอกจากนี้ยังทำงานร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กมากหรือแสงแดดที่สลัวมาก
และแน่นอนว่ามันสนุกมากที่จะสร้างสิ่งนี้ ฉันยังสนุกกับการเล่นกับออสซิลโลสโคปและเห็นภาพวงจรไดรเวอร์ MOSFET
ฉันหวังว่าคำแนะนำเล็กน้อยนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับคุณ ดูวิดีโออิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ของฉันในช่อง YouTube ของฉันด้วย
ซอฟต์แวร์ ไฟล์ Eagle CAD และไฟล์ Gerber บน GitHub ของฉัน:
github.com/TheDIYGuy999/PWM5
MPPT Chargers บน GitHub ของฉัน:
github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…
github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…
ช่อง YouTube ของฉัน:
www.youtube.com/channel/UCqWO3PNCSjHmYiACD…
ขั้นตอนที่ 9: สั่งซื้อบอร์ดของคุณได้ที่ไหน
สามารถสั่งซื้อกระดานได้ที่นี่:
jlcpcb.com (พร้อมไฟล์ Gerber ที่แนบมาด้วย)
oshpark.com (พร้อมไฟล์บอร์ด Eagle)
แน่นอนว่ายังมีทางเลือกอื่นอีกด้วย
แนะนำ:
ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (เวอร์ชัน 2.0): 26 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (เวอร์ชัน 2.0): [เล่นวิดีโอ] หนึ่งปีที่แล้ว ฉันเริ่มสร้างระบบสุริยะของตัวเองเพื่อจ่ายไฟให้กับบ้านในหมู่บ้าน ตอนแรกฉันสร้างตัวควบคุมการชาร์จที่ใช้ LM317 และเครื่องวัดพลังงานสำหรับตรวจสอบระบบ ในที่สุดฉันก็สร้างตัวควบคุมการชาร์จ PWM ในเดือนเมษายน
ARDUINO PWM SOLAR CHARGE CONTROLLER (V 2.02): 25 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
ARDUINO PWM SOLAR CHARGE CONTROLLER (V 2.02): หากคุณกำลังวางแผนที่จะติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบ off-grid พร้อมแบตเตอรีแบตเตอรี คุณจะต้องมี Solar Charge Controller เป็นอุปกรณ์ที่วางอยู่ระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรีแบงค์เพื่อควบคุมปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตโดยโซล่า
3D Printed Light Saber พร้อม Arduino Powered Sound (รวมไฟล์): 6 ขั้นตอน
3D Printed Light Saber พร้อม Arduino Powered Sound (รวมไฟล์): ฉันไม่เคยพบบทช่วยสอนที่ดีเลยเมื่อทำงานในโครงการนี้ ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะสร้างมันขึ้นมา บทช่วยสอนนี้จะใช้ไฟล์บางไฟล์จาก 3DPRINTINGWORLD และโค้ดบางส่วนมาจาก JakeS0ftThings ที่คุณต้องการ:1 เครื่องพิมพ์ 3 มิติของ
ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (เวอร์ชัน-1): 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (เวอร์ชัน-1): [เล่นวิดีโอ] ในคำแนะนำก่อนหน้าของฉัน ฉันได้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับการตรวจสอบพลังงานของระบบสุริยะนอกกริด ฉันยังชนะการแข่งขันวงจร 123D สำหรับสิ่งนั้น คุณสามารถเห็น ARDUINO ENERGY METER นี้ .ในที่สุด ฉันโพสต์การเรียกเก็บเงินเวอร์ชัน -3 ใหม่ของฉัน
IOT123 - SOLAR 18650 CHARGE CONTROLLER: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
IOT123 - SOLAR 18650 CHARGE CONTROLLER: ชาร์จแบตเตอรี่ 18650 จากแผงโซลาร์เซลล์ (สูงสุด 3) และแยกขั้วต่อไฟออก 2 ตัว (พร้อมสวิตช์) เดิมทีออกแบบมาสำหรับ SOLAR TRACKER (Rig and Controller) เป็นแบบทั่วไปและจะใช้สำหรับ CYCLING HELMET SOLAR PANE