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:
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
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原理圖
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:
DC-AC-原理圖
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:
AC-AC-原理圖
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:
SPWM驅動板
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:
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:
1.主功率板電路模塊
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:
PCB頂層
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
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;
下面來看看PCB布局:
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.電流模塊
該模塊采用ACS712為主控,直接采集送入單片機的IO口;
4.單片機模塊
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;
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。