Étape 4 : Concevoir et simuler le Circuit
Une bonne façon de visualiser les circuits est sous forme de blocs. Chaque bloc effectue une tâche spécifique. Assembler les blocs et vous obtenez un circuit entièrement fonctionnel. Le circuit schématique (première photo) montre le circuit d’alimentation batterie. Regardez un peu plus près et vous remarquerez qu’elle est faite de quelques pâtés de maisons. Faites défiler sur chacun d'entre eux de voir leur fonction :
- Batterie: il s’agit de la batterie au plomb de 5Ah 12V pour alimenter notre circuit. Plomb-acide est un bon choix pour ce circuit, car elle peut se procurer un courant élevé. En d’autres termes, le circuit s’inspire beaucoup de courant de mise sous tension et pour maintenir la tension boostée. C’est une des raisons pourquoi les voitures les utilisent ! Batteries d’acide de plomb est également exécutent à 12V, ce qui fait augmenter la tension plus facile.
- Entrée Filtrage: ces deux condensateurs aident à aplanir les ligne de pouvoir entrer dans le circuit de boost. Cela permet de réduire les fluctuations et ondulation qui pourrait causer des problèmes dans un circuit attend un 12V constant.
- Microcontrôleur: An Arduino ou un autre dispositif pour contrôler le circuit de boost et gardez-le à l’intérieur de ses limites.
- Bouton de commande pour Circuit Boost: un diviseur de tension et le potentiomètre permettent à l’utilisateur de contrôler la tension de sortie du circuit boost. Les deux résistances sur le droit de supprimer la tension jusqu'à 5V. Cela doit se produire parce que l’Arduino peut uniquement lire des signaux jusqu'à 5V. Maintenant que le diviseur de tension a réduit la tension de 5V, nous utilisons un potentiomètre pour faire varier la tension entre 0V et 5V. L’Arduino lit ceci dans.
- Circuit de régulation: travail de ce circuit est de réduire la tension selon les apports de l’utilisation du potentiomètre. Régulateurs 5V règlent généralement des tensions à un 5V statique. Il fait ceci en faisant correspondre la broche de sortie pour être supérieur à la broche GND 5V. Généralement, la broche GND est reliée à la commune GND (masse de la batterie). Pour rendre l’organisme de réglementation autre que 5V, nous pouvons appliquer une tension sur la broche GND. Ainsi, par exemple, si nous mettons 3V sur la broche GND, le régulateur 5V fera la broche de sortie 5 v, pour nous donner une sortie 8V. Afin de faire de notre circuit de sortie n’importe où de 5V à 12V, nous ajoutons un diviseur de tension qui varie la tension sur la broche GND. Selon la position du potentiomètre, la sortie du circuit régulateur se situera entre 5V et 12V.
- Circuit Boost: c’est la partie du système qui augmente la tension. Il induit des surtensions (hausses courtes et pointues en tension) et puis lisse dehors dans une ligne électrique stable. Cela peut être modélisée à l’aide des équations complexes et des concepts, mais nous allons prendre un regard conceptuel de haut niveau. Rappelez-vous qu’inducteurs n’aiment pas les changements dans le courant, MOSFETs peuvent agir comme des commutateurs, condensateurs lissent ondulation de tension, et diodes permettent seulement actuels s’écouler dans un seul sens. Nous commençons par avoir l’Arduino en permanence allumer le MOSFET et éteindre très rapidement, ce qui provoque le nœud central (entre-deux l’inducteur, diode et MOSFET) à être tiré jusqu'à la masse (0V). Cela provoque un changement rapid et continu du courant (positif et négatif). L’inducteur, qui déteste les changements en cours, puis induit une pointes pour tenter de contrer cela (positif et négatif). Donc ce cela nous laisse avec un bouquet d’épis rapides. Ces pointes passent ensuite par la diode pour autoriser uniquement les critères positifs de passer. Les condensateurs a ensuite prennent ces pics de tension positive et les lissent. Cela nous laisse avec une source de tension boostée et stable.
- Feedback : Boost: nous voulons l’Arduino pour savoir ce que le système est sortie, comme ça il peut garantir le séjour de tension à la tension de l’utilisateur choisi. L’Arduino peut lire dans les tensions de 0 v à 5 v. Nous utilisons un diviseur de tension pour la baisse de la tension de sortie d’un 20V potentiels à 5V. L’Arduino peut maintenant lire cette valeur dans et l’interpréter.
- Charge: pour les composants faire leur travail, dont ils ont besoin d’une quantité minimale de courant. Les 430 ohms est censé tirer sans cesse un peu, mais du courant afin que le circuit puisse exécuter sans charge extérieure. Cela signifie que nous pouvons faire fonctionner le système et choisir notre tension désirée sans avoir à notre charge / ou projet branché encore !
C’est beaucoup d’informations ! N’oubliez pas de regarder un pâté de maisons à la fois. Chaque partie est gérable. Assembler les blocs et vous avez votre alimentation de batterie !
REMARQUE : LA SORTIE POUR LE CIRCUIT D’AMPLIFICATION ET LE CIRCUIT DE RÉGULATION SONT DANS DES ENDROITS DIFFÉRENTS. IL S’AGIT DE SORTE QUE LE SYSTÈME N’EST PAS SE BATTRE POUR SOULEVER ET ABAISSER LA TENSION EN MÊME TEMPS. LE BOUTON GAUCHE CONTRÔLE LE CIRCUIT BOOST, LE BOUTON DE DROITE CONTRÔLE LE CIRCUIT DE RÉGULATION.
La simulation ci-dessous montre le circuit de boost :
Le multimètre à l’extrême gauche montre combien actuel, le système s’inspire. Vous remarquerez que quand vous augmentez la tension, le courant nous attirons augmente. Le multimètre de bon et de la portée des o indique la tension de sortie et forme d’onde de sortie, respectivement.
