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太阳能电池板电源-降压部分(系统调试、测试基本OK!)

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  • TA的每日心情

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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2013-9-24 01:02:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    本帖最后由 cat3902982 于 2013-9-29 00:39 编辑

    前面讲的太阳能转换板的升压部分将其升压到9V,但是系统采用的一般是5V和3.3V的,所以我这里必须对其降压和稳压。
    打开Webench设计,输入设计参数:输入9V的电压,输出5V,0.8A的电流。

    1.jpg
    打开设计,这里选择的方案是TPS54229,这里选择它的原因是其效率较高,达到95%。且其成本也不是很高,BOM面积都不是太大。
    2.jpg
    打开设计,并生成原理图:
    3.jpg
    这样电源就降压到5V,为了能让这个充电器功能多点,我在其5V的输出上还接了一个USB输出,可以给一般的移动设备做充电电源,在USB上的差分线上设置了可以给IPHONE的充电电流,我设置的限制在500mA内。同时我还设计了一路3.3V的输出,当然这里我没有使用TI的器件,而是选择的通用的稳压芯片LM1117,下面是我设计的原理图:
    4.jpg
    昨天将PCB图导入进去,今天把PCB搞完,如下图所示:
    QQ截图20130923213125.jpg
    顶层的LAYOUT
    QQ截图20130923224045.jpg
    底层的LAYout
    QQ截图20130923224112.jpg
    TPS54229部分的LAYOUT图。
    板子刚送出去,等个几天吧,就有实物了,下面的事就是去购买器件!{:soso_e113:}
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     楼主| 发表于 2013-9-24 01:03:33 | 显示全部楼层
    本帖最后由 cat3902982 于 2013-9-29 00:37 编辑

    昨天把升压电路调整出来,今天调了下降压电路,然后组合调试了一下。直接上图吧!降压电路因为需要的负载电流不是很大,所有没有要加续流二极管。降低了调试的难度。
    降压电路部分图片.JPG
    系统的降压部分单独测试。
    降压电路部分 上电测试.JPG
    空载上电测试,输出电压为4.944V,离设定值有点差距。主要是反馈电阻有一个阻值没有找到,只找到一个接近的值。
    降压电路部分带载测试500mA.JPG
    本来就想能输出电流达到500mA,所以负载测试直接上到500mA的驱动,算了一下效率在82%。让其运行了一会,芯片周围温度也很正常。
    在运行了半个小时,确定系统比较稳定的情况下,将升压部分和降压部分进行了联合调试。
    系统整体照.JPG
    联合调试系统的整体部分。输入为DC6V输入,输出为5V输出。先测试了空载的情况下,发现其空载的情况下,会有十几mA的电流损耗。
    空载电流.JPG

    系统整体通电带载测试 500mA.JPG
    直接挂负载挂到500mA进行测试,算下来可以达到70%多的效率,在设计范围之类。
    系统长时间通电后,系统稳定性测试.JPG
    系统长时间通电后,系统稳定性测试,基本没有问题,系统工作良好。
    3.3V芯片焊接上.JPG
    确定系统良好后,再把3.3V的LM1117焊接上,进行测试,输出正常,这样整个系统的电源基本就完成了。
    3,3V输出正常.JPG
    本来打算接上电池板进行测试的,然后拍个视频的,结果发现今天天气阴阴的,没有太阳,电池板测到的电压也很低,只有1点几伏,所以也就没有测试。
    电池板电压测试.JPG
    系统还有点缺陷就是USB接口那个地方没有焊接,因为买东西的时候,光记得买电源的那些元器件了,所以也就忘了买充电那部分的那几个参考电阻了。板子比较小巧,USB就没先焊接上,防止到时电阻不太好焊接啊。
    总结,觉得这次设计的这个,我还算比较满意吧,基本可以做到Webench设计参数的七七八八。板子如果想驱动电流增大的话,一个是修改升压电路部分电感的驱动电流换一个大点的,感值大点的。且其反馈电阻需要变成Kohm级的,而不是几十Kohm级的,降压部分驱动电流增大的话,需要添加一些续流二极管,电感需要参数更高的电感。这其中DCR的值要尽量低,才能使系统的效率更高。




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     楼主| 发表于 2013-9-24 01:04:20 | 显示全部楼层
    本帖最后由 cat3902982 于 2013-9-29 09:24 编辑

    测了下纹波,纹波较低,只有10mV左右。
    SDS00008.jpg
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    发表于 2013-9-24 09:26:27 | 显示全部楼层
    赞一个~~~~~~~~
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    该用户从未签到

    发表于 2013-9-25 09:32:04 | 显示全部楼层
    哈哈哈,你占两层啊,调试走起~~~~
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     楼主| 发表于 2013-9-25 09:56:45 | 显示全部楼层
    tina 发表于 2013-9-25 09:32
    哈哈哈,你占两层啊,调试走起~~~~

    哈哈 好的,昨天板子送出去了,晚上也把器件买完了,估计最快也要到周五才能拿到板。
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