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【2016電賽】全國大學生電子設計競賽作品及經歷分享【已更新成品圖】

     由于種種原因,所以一直拖到現在才分享的15年全國大學生電子設計競賽的比賽作品和經歷,下面就直接進入正題吧,首先來張作品整體圖吧:


00


     先來看看學校舉行的第一階段的比賽吧:http://m.daogou-taobao.cn/bbs/1515030.html

電池供電的4~20mA電流源.ppt

B電池供電的4~20mA電流源設計.pdf


    其實在還沒有開始比賽前,我們就開始做題準備了,應該是學校一放假就投入到了備戰中去了,記得還做了不少的東西了,

遺憾的是實物的照片沒有保存下來,那就看看SCH和PCB吧,其實我們主要攻克的是逆變,所以十來二十天都在搞逆變,廢話不多說,直接上圖吧:


DC-DC-SCH

                                                           DC-DC原理圖


DC-DC-PCB

DC-DC-PCB圖,主要還是采用了SG3525為主控的推挽升壓,做的是閉環穩壓輸出,不是很難,看看原理圖就懂了,這里就不啰嗦了。

    接著就是DC-AC,采用了兩種方案,一種是TDS2285,一種是EG8010為主控的SPWM驅動;

    TDS2285的如下圖:


TDS2285-SCH   

                                                              DC-AC-原理圖

TDS2285-PCB

                                                           DC-AC- PCB

        其實論壇上面也很多這樣的方案了,主要是采用TDS2285產生SPWM來驅動H橋,然后經過濾波,就的到了所需要的正弦波的交流電了;

再來看看EG8010的方案吧:


EG8010-SCH

                                              AC-AC-原理圖


EG8010-PCB

                                             DC-AC-PCB圖

      和上面的一樣的,就不多說了。

接下來看看,spwm驅動板:


EG8010 SPWM SCH

                                              SPWM驅動板


EG8010 SPWM PCB

                                            SPWM驅動板PCB

    基于EG8010畫的板子,其原理圖就是EG8010手冊里面的。





接下來就是開始比賽了,誰知道,題目出來不是做逆變的,而是做電源的,還好啦,都有玩過這東西,不怕 不怕 哈哈哈。。。。





   我們還是先來回顧一下去年的題目吧,不然都不知道做了什么了:


1


2



3


4


5


6


7


雙向DC-DC變換器(A題).pdf


      當然了,不仔細看題目的話,覺得還是比較簡單,但是仔細一看才發現,指標還是有點高的,所以得好好選擇方案了,

經過半天的討論,最后方案定了下來了,將采用單片機為主控,產生PWM來控制MOS管升壓和降壓;先來一張大致規劃圖吧:


0


1.主功率板電路模塊


主電路SCH

      如上圖所示,由單片機產生的PWM通過采用IR2110為驅動芯片,來驅動MOS管,從而實現升壓和降壓;IR2110的自舉電壓,

直接由隔離的12V供給;其實主電路中就是由BUCK和BOOST兩種拓撲組合在一起了而已,同時共用一個電感;其中D1和D2是用于

給輔助電源供電的;電路就這么簡單,就不多說了。下來來看看PCB板子吧,當然這里放出來的是最終版本了,由于比賽期間太忙

了加上又這么久了,所以調試過程的板子就沒有拍下來了:

IR2110中文資料.pdf

IR2110英文資料.pdf

BSC028N06NS.pdf


主電路PCB1    

                                                          PCB頂層

主電路PCB2                 

                                                        PCB低層

      pcb板子采用的是雙面板設計的,由于此作品限制重量,所以不能采用大的散熱片,所以MOS管只能通過PCB板子

來散熱了,所以在MOS管貼裝的位置覆銅的面積比較大,一是減小阻抗,二是散熱;還是有就是IR2110的背面都是對

地覆銅的,起到屏蔽作用,減小對IR2110的干擾。


2.輔助電源模塊


輔助電源SCH

      該模塊采用LM22675為主控的降壓開關電源,進行了兩級降壓,第一級得到12V,然后再通過開關電源得到5V,然

后通過線性穩壓得到3.3V;電路就是上面那樣,很簡單的一個BUCK電路,所以不多說了,下面給出芯片資料;

LM22675_英文.pdf

LM22675-中文.docx

    下面來看看PCB布局:


輔助電源PCB2


輔助電源PCB1

       PCB采用雙面板設計,其實你從頭看到這,你會發現,我畫的板子都是雙面板,其主要原因是用其中的一面的大

面積作為GND,這樣能很大程度的減少干擾,排除不必要的麻煩,其實電源做多了,你會發現PCB的布局和GND的走

線有很大的關系,特別是高壓的開關電源;所以能畫PCB就畫PCB,不要搞洞洞板做,特別又是一堆飛線的;能搞雙

面板的盡量畫雙板,即使畫的是單面板,也把另外一面全部作為GND;可以說效果不是一般的好。


3




3.電流模塊

 

電流檢測SCH

   該模塊采用ACS712為主控,直接采集送入單片機的IO口;

ACS712-中文.docx


ACS712-英文.pdf

電流檢測PCB


4.單片機模塊


MCU-SCH

  主要采用STC當時剛剛上市的IAP-15W4K58S4,內部集成10位AD,以及PWM等,反正是夠用了;當然晶振也用了

內部集成的;其顯示屏采用的是NOKIA的5110屏幕;



MCU-PCB









   整個設計的主要電路到此就結束了,其實從頭看到這,發現該電路并不復雜,是比較簡單的;當然了,復雜部分落

在了程序上面了,當然了,在比賽中我主要是負責硬件的,軟件是我的隊友搞定的,可以說他應該是軟件的大神了吧,

當然了,在這還要說一點的是,如果要參加電子競賽,關鍵的是要找好隊友和指導老師,其隊友選擇,一是要和的來,

二是要各有精通的,比如一個精通硬件的,一個是精通軟件的,另外一個是善于寫作和處理相關事情的,千萬不能精通

同一樣的組隊,到時候就打內戰,搞不清楚了;還有關鍵的是指導老師了,有時候老師的一點的提示和建議,就是一大步

的進步和成功(雖然比賽規定老師不得指導,你懂得,不多說了)。不多說了,下面進樓層更新。





























































     





































全部回復(89)
正序查看
倒序查看
2016-08-17 11:18

呃,種種原因...

沙發等更新,先賞了~~~

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2016-08-17 11:48
已經被添加到社區經典圖庫嘍
http://m.daogou-taobao.cn/bbs/classic/
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jiuxiaozi
LV.1
4
2016-08-17 15:30
期待更新喲!
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木木杜
LV.3
5
2016-08-17 23:26
@jiuxiaozi
期待更新喲!
我電腦都開了,你就給我看這個,等著看。之前有人494控制的,就一個BUCK,(基礎部分),可能是電感的問題,輸出紋波比較大。希望你能詳細的講解一下頻率的選擇、電感的計算和繞制,先謝過了,急需補充知識。幫你頂,別沉了
1
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2016-08-18 00:03
@木木杜
我電腦都開了,你就給我看這個[圖片],等著看。之前有人494控制的,就一個BUCK,(基礎部分),可能是電感的問題,輸出紋波比較大。希望你能詳細的講解一下頻率的選擇、電感的計算和繞制,先謝過了[圖片],急需補充知識。幫你頂,別沉了
最近公司有點忙,只能慢慢來了
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文渠星
LV.6
7
2016-08-18 13:24
占個位,持續關注
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2016-08-18 15:52
@154600
最近公司有點忙,只能慢慢來了
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oohyeah
LV.1
9
2016-08-18 18:46

buck同步整流 拓撲+tl494實現過雙向。由于學校窮,沒有儀器,沒有測效率(個人感覺應該有90+%)。準備17年國賽電源題ing。小白一個。坐等更新。

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2016-08-18 21:38
EG8010這玩意兒抗干擾著實差勁
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sj923748310
LV.4
11
2016-08-19 09:16
幫我畫張電路圖唄
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木木杜
LV.3
12
2016-08-19 10:31
@sj923748310
幫我畫張電路圖唄
天真
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2016-08-19 13:27
@木木杜
天真
吳邪...
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chunrol
LV.6
14
2016-08-19 14:36
創意是好,但好像沒什么用處
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2016-08-19 20:58
@chunrol
創意是好,但好像沒什么用處
這個怎么說了,學校舉辦這個比賽應該不是為了商業價值吧,主要是為了驗證某種方案,或者是考驗學生所學的知識綜合運用,激發學生理論和動手相結合吧。
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2016-08-19 21:00
@電源網-璐璐
吳邪...
鹿晗 飾 吳邪。。。。
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chunrol
LV.6
17
2016-08-20 13:58
@154600
這個怎么說了,學校舉辦這個比賽應該不是為了商業價值吧,主要是為了驗證某種方案,或者是考驗學生所學的知識綜合運用,激發學生理論和動手相結合吧。
好吧
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c_y_t
LV.1
18
2016-08-21 09:38
初學者,有幾個不懂得問題想請教一下,雙向DC-DC變換器上的電感L1是做什么用的呢,減小電流紋波嗎?然后他為什么它的兩邊都接了好幾個電容?還有J6和J5是什么?
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2016-08-21 13:16
@c_y_t
初學者,有幾個不懂得問題想請教一下,雙向DC-DC變換器上的電感L1是做什么用的呢,減小電流紋波嗎?然后他為什么它的兩邊都接了好幾個電容?[圖片]還有J6和J5是什么?
L1與電容組成PI型濾波,就你說的減小紋波;J5\J6是跳線帽,用來選擇給輔助電源模塊供電用的;多個電容并聯比一個電容要好,并聯阻抗會小一點。
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VME_ET
LV.4
20
2016-08-24 01:08
推挽能閉環?占空比小于50%的時候MOS管D級尖峰會不會.................?
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2016-08-25 20:34
@VME_ET
推挽能閉環?占空比小于50%的時候MOS管D級尖峰會不會.................?
占空比一定時,可以閉環穩壓,至于尖峰值,控制的好,不會有多高
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2016-08-25 20:40
@154600
占空比一定時,可以閉環穩壓,至于尖峰值,控制的好,不會有多高。

其實這是PCB板的第一版,在此之前,我們用萬用板做了一下方案驗證,驅動信號來自信號發生器,記得也是擼了一天才驗證完成的,遺憾的是沒有拍照保存了,板子在焊接PCB版本的時候就把那塊板子拆了,因為元件不夠用呀;當然了,此版本的調試過程也沒有拍的什么照片,只是整機調試的時候才空閑下來拍了幾張照片,因為那時都是負責軟件那個隊友的事情了,哈哈

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2016-08-26 09:40
@154600
[圖片]其實這是PCB板的第一版,在此之前,我們用萬用板做了一下方案驗證,驅動信號來自信號發生器,記得也是擼了一天才驗證完成的,遺憾的是沒有拍照保存了,板子在焊接PCB版本的時候就把那塊板子拆了,因為元件不夠用呀;當然了,此版本的調試過程也沒有拍的什么照片,只是整機調試的時候才空閑下來拍了幾張照片,因為那時都是負責軟件那個隊友的事情了,哈哈
等更新~~~
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野百合12
LV.2
24
2016-08-26 17:59
拜讀了
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2016-08-26 20:47
@野百合12
拜讀了

PCB板的第二板來了,也是比賽期間的最終版本了,這是拍攝于隊友在調試程序時候的照片,由于比賽期間時間緊迫,所以就沒有拍攝多的過程照片,這是有點小遺憾的;

其實仔細看的會發現,這又是另外的一塊板子,其實大多都一樣了,只是IR2110的自舉供電那有一點點不同而已了。

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2016-08-29 09:45
@154600
[圖片]PCB板的第二板來了,也是比賽期間的最終版本了,這是拍攝于隊友在調試程序時候的照片,由于比賽期間時間緊迫,所以就沒有拍攝多的過程照片,這是有點小遺憾的;[圖片]其實仔細看的會發現,這又是另外的一塊板子,其實大多都一樣了,只是IR2110的自舉供電那有一點點不同而已了。
然后咧~~~
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2016-08-29 23:23
@電源網-璐璐
然后咧~~~

軟件調試現場

調試現場;

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德克
LV.4
28
2016-08-30 08:53
@154600
[圖片]軟件調試現場[圖片]調試現場;[圖片]
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黑夜11
LV.5
29
2016-08-30 20:51
@154600
[圖片]其實這是PCB板的第一版,在此之前,我們用萬用板做了一下方案驗證,驅動信號來自信號發生器,記得也是擼了一天才驗證完成的,遺憾的是沒有拍照保存了,板子在焊接PCB版本的時候就把那塊板子拆了,因為元件不夠用呀;當然了,此版本的調試過程也沒有拍的什么照片,只是整機調試的時候才空閑下來拍了幾張照片,因為那時都是負責軟件那個隊友的事情了,哈哈
伙沒有看錯,你用的綠環?
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2016-08-30 23:00
@黑夜11
伙沒有看錯,你用的綠環?
調試用的,后來用鐵硅鋁
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2016-08-31 19:34
@德克
點個贊

調試中的波形:

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