由于种种原因,所以一直拖到现在才分享的15年全国大学生电子设计竞赛的比赛作品和经历,下面就直接进入正题吧,首先来张作品整体图吧:
先来看看学校举行的第一阶段的比赛吧:http://www.dianyuan.com/bbs/1515030.html
其实在还没有开始比赛前,我们就开始做题准备了,应该是学校一放假就投入到了备战中去了,记得还做了不少的东西了,
遗憾的是实物的照片没有保存下来,那就看看SCH和PCB吧,其实我们主要攻克的是逆变,所以十来二十天都在搞逆变,废话不多说,直接上图吧:
DC-DC原理图
DC-DC-PCB图,主要还是采用了SG3525为主控的推挽升压,做的是闭环稳压输出,不是很难,看看原理图就懂了,这里就不啰嗦了。
接着就是DC-AC,采用了两种方案,一种是TDS2285,一种是EG8010为主控的SPWM驱动;
TDS2285的如下图:
DC-AC-原理图
DC-AC- PCB
其实论坛上面也很多这样的方案了,主要是采用TDS2285产生SPWM来驱动H桥,然后经过滤波,就的到了所需要的正弦波的交流电了;
再来看看EG8010的方案吧:
AC-AC-原理图
DC-AC-PCB图
和上面的一样的,就不多说了。
接下来看看,spwm驱动板:
SPWM驱动板
SPWM驱动板PCB
基于EG8010画的板子,其原理图就是EG8010手册里面的。
接下来就是开始比赛了,谁知道,题目出来不是做逆变的,而是做电源的,还好啦,都有玩过这东西,不怕 不怕 哈哈哈。。。。
我们还是先来回顾一下去年的题目吧,不然都不知道做了什么了:
当然了,不仔细看题目的话,觉得还是比较简单,但是仔细一看才发现,指标还是有点高的,所以得好好选择方案了,
经过半天的讨论,最后方案定了下来了,将采用单片机为主控,产生PWM来控制MOS管升压和降压;先来一张大致规划图吧:
1.主功率板电路模块
如上图所示,由单片机产生的PWM通过采用IR2110为驱动芯片,来驱动MOS管,从而实现升压和降压;IR2110的自举电压,
直接由隔离的12V供给;其实主电路中就是由BUCK和BOOST两种拓扑组合在一起了而已,同时共用一个电感;其中D1和D2是用于
给辅助电源供电的;电路就这么简单,就不多说了。下来来看看PCB板子吧,当然这里放出来的是最终版本了,由于比赛期间太忙
了加上又这么久了,所以调试过程的板子就没有拍下来了:
PCB顶层
PCB低层
pcb板子采用的是双面板设计的,由于此作品限制重量,所以不能采用大的散热片,所以MOS管只能通过PCB板子
来散热了,所以在MOS管贴装的位置覆铜的面积比较大,一是减小阻抗,二是散热;还是有就是IR2110的背面都是对
地覆铜的,起到屏蔽作用,减小对IR2110的干扰。
2.辅助电源模块
该模块采用LM22675为主控的降压开关电源,进行了两级降压,第一级得到12V,然后再通过开关电源得到5V,然
后通过线性稳压得到3.3V;电路就是上面那样,很简单的一个BUCK电路,所以不多说了,下面给出芯片资料;
下面来看看PCB布局:
PCB采用双面板设计,其实你从头看到这,你会发现,我画的板子都是双面板,其主要原因是用其中的一面的大
面积作为GND,这样能很大程度的减少干扰,排除不必要的麻烦,其实电源做多了,你会发现PCB的布局和GND的走
线有很大的关系,特别是高压的开关电源;所以能画PCB就画PCB,不要搞洞洞板做,特别又是一堆飞线的;能搞双
面板的尽量画双板,即使画的是单面板,也把另外一面全部作为GND;可以说效果不是一般的好。
3.电流模块
该模块采用ACS712为主控,直接采集送入单片机的IO口;
4.单片机模块
主要采用STC当时刚刚上市的IAP-15W4K58S4,内部集成10位AD,以及PWM等,反正是够用了;当然晶振也用了
内部集成的;其显示屏采用的是NOKIA的5110屏幕;
整个设计的主要电路到此就结束了,其实从头看到这,发现该电路并不复杂,是比较简单的;当然了,复杂部分落
在了程序上面了,当然了,在比赛中我主要是负责硬件的,软件是我的队友搞定的,可以说他应该是软件的大神了吧,
当然了,在这还要说一点的是,如果要参加电子竞赛,关键的是要找好队友和指导老师,其队友选择,一是要和的来,
二是要各有精通的,比如一个精通硬件的,一个是精通软件的,另外一个是善于写作和处理相关事情的,千万不能精通
同一样的组队,到时候就打内战,搞不清楚了;还有关键的是指导老师了,有时候老师的一点的提示和建议,就是一大步
的进步和成功(虽然比赛规定老师不得指导,你懂得,不多说了)。不多说了,下面进楼层更新。