Centre de contrôle d'alimentation Arduino : N-FET, P-FET, Relais et RTC

Composants et fournitures

IRF6201 N-FET	×	1
IRF9310 P-FET	×	1
Relais statique AC 8 A	×	1
Transistor NPN	×	1
PTC réarmable 0,1 A (protection alimentation Arduino)	×	1
PTC réarmable 2,2 A (protection courant de test)	×	1
Diode Schottky 1206 SMA 60 V / 2 A	×	2
Module RTC	×	1
SparkFun Arduino Pro Mini 328 - 5 V/16 MHz	×	1
Moniteur courant haute tension Adafruit	×	1
Écran OLED 0,96" SPI	×	1
PCB personnalisé OSH Park	×	1
Résistance de puissance 0,1 Ω	×	1

À propos de ce projet

J'ai construit ce projet pour gérer les tâches courantes de contrôle, mesure et automatisation que je rencontre régulièrement. J'ai essayé de rendre le design aussi modulaire et flexible que possible pour qu'il puisse être configuré pour supporter un certain nombre de projets. C'est ma troisième révision majeure de ce projet et la première dont je me sens assez bien pour la partager.

La carte peut contrôler à la fois des alimentations CC et CA. Côté CC, j'ai conçu la carte pour gérer jusqu'à 40 V et 6 A, et l'alimentation et la charge peuvent être contrôlées indépendamment. La charge CC peut être soit résistive, soit inductive. L'Arduino contrôle tous les éléments de la carte et peut mesurer directement avec ses entrées analogiques ainsi qu'en utilisant le capteur de tension et courant haute tension Adafruit. J'ai ajouté le contrôle CA avec un relais statique pour la complétude, bien que j'avoue ne pas être sûr de comment je l'utiliserai.

Voici un scénario où j'utilise cette carte : test de décharge de batterie pour un dispositif IoT. Les étapes incluent :

1. Brancher la batterie sur le connecteur Source
2. Connecter l'alimentation de mon dispositif IoT sur les connecteurs de test
3. Ajouter une charge « pire cas » sur le connecteur de charge
4. Coller une sonde de température TMP-36 sur la puce du convertisseur et sur l'en-tête analogique
5. Programmer un profil de charge utilisant PWM dans l'Arduino (Transmission, Éveil, Sommeil)
6. Exécuter le test avec l'Arduino enregistrant tensions, courants et températures
7. Important : l'Arduino peut arrêter le test basé sur des règles de performance/sécurité définies

Je peux imaginer d'autres utilisations sympas :

• Connecter un module WiFi ou Bluetooth pour contrôle à distance
• Allumer/éteindre une alimentation CA une fois le test terminé
• Utiliser le FET de charge pour contrôler des moteurs CC ou CA
• Peut être utilisé avec des dispositifs logiques 3,3 V, remplacez simplement le Pro Mini 5 V par un 3,3 V
• Test automatisé de nouvelles alimentations pour vérifier qu'elles répondent aux spécifications de conception

Vous pouvez utiliser les fichiers EAGLE que j'ai téléchargés pour personnaliser la carte ou la commander depuis OSH Park.

Code

Exemple de code - Dépôt GitHub

Dans ce sketch, je teste un convertisseur CC-CC connecté aux points TEST. J'ai collé un capteur de température TMP-36 sur la puce du convertisseur et utilisé une batterie LiPoly monocellulaire comme source. Ensuite, le PWM de charge est progressivement augmenté de 0 à 100 % :

https://github.com/chipmc/Battery_Rundown_Test

Pièces personnalisées et boîtiers

Tester%20Board%20v3a.sch

Tester%20Board%20v3a.brd

Schémas

OSH Park

• Commander PCB
• Télécharger fichier BRD
• Voir le projet sur OSH Park
• Via OSH Park

Montre comment toutes les pièces sont connectées :