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Meta #616

Meta #361: Nova Placa de Chute

Circuito de descarga Placa de chute 2018

Added by Matheus De Souza about 3 years ago. Updated about 2 years ago.

Status:
Fechada
Priority:
Urgente
Target version:
Start date:
03/11/2018
Due date:
03/20/2018

Description

Fazer esquemático, lista de componentes, draftsman e PCB do circuito de descarga da placa de chute 2018.

pcb.zip (5.56 MB) Matheus De Souza, 03/12/2018 12:27 PM

Disch Ckt.PNG (75.3 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 03/15/2018 09:12 PM

TK5Q65W_application_note_en_20170821.pdf (1.56 MB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 03/15/2018 09:24 PM

Kicker Ckt.PNG (95.3 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 03/19/2018 12:54 AM

Kicker Ckt PCB Layout.PNG (200 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 03/19/2018 05:26 PM

Kicker Ckt PCB Layout.PNG (85 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 03/19/2018 11:26 PM

slva773.pdf (701 KB) Preview Luiz Renault Leite Rodrigues, 03/22/2018 03:39 PM

Kicker PCB 2D Top.PNG (96.5 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 03/30/2018 11:45 PM

Kicker PCB 2D Bottom.PNG (86.9 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 03/30/2018 11:45 PM

Kicker PCB 3D Bottom.PNG (462 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 03/30/2018 11:45 PM

Kicker PCB 3D Top.PNG (306 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 03/30/2018 11:45 PM

Kicker_Disch_Bottom.PNG (57.9 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 04/16/2018 11:48 PM

Kicker_Disch_Top.PNG (76.1 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 04/16/2018 11:48 PM

Kicker_Disch_Top3D.PNG (337 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 04/16/2018 11:48 PM

Kicker_Disch_Bottom3D.PNG (399 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 04/16/2018 11:48 PM

cam.drl (555 Bytes) Onias Castelo Branco, 04/21/2018 06:19 PM

cam.rpt (282 Bytes) Onias Castelo Branco, 04/21/2018 06:19 PM

kicker2018_pcb.gbl (20.7 KB) Onias Castelo Branco, 04/21/2018 06:19 PM

kicker2018_pcb.gd1 (37.2 KB) Onias Castelo Branco, 04/21/2018 06:19 PM

kicker2018_pcb.gtl (15.1 KB) Onias Castelo Branco, 04/21/2018 06:19 PM

kicker2018_pcb.gm1 (270 Bytes) Onias Castelo Branco, 04/21/2018 06:19 PM

Kicker_Module_2018.PrjPcbStructure (52 Bytes) Onias Castelo Branco, 04/21/2018 08:17 PM

Kicker2018.SchDoc (201 KB) Onias Castelo Branco, 04/21/2018 08:17 PM

Kicker2018_PCB.PcbDoc (1.65 MB) Onias Castelo Branco, 04/21/2018 08:17 PM

Kicker PCB 2D Bottom.PNG (43.6 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 04/24/2018 11:15 PM

Kicker PCB 2D Top.PNG (43.5 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 04/24/2018 11:15 PM

Kicker PCB 3D Bottom.PNG (572 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 04/24/2018 11:15 PM

Kicker PCB 3D Top.PNG (321 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 04/24/2018 11:15 PM

Kicker PCB 2D Bottom.PNG (45.4 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 05/08/2018 06:17 PM

Kicker PCB 2D Top.PNG (51.5 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 05/08/2018 06:17 PM

Kicker PCB 3D Bottom.PNG (392 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 05/08/2018 06:17 PM

Kicker PCB 3D Top.PNG (270 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 05/08/2018 06:17 PM

Kicker PCB 3D Bottom_RE.PNG (400 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 05/31/2018 07:33 AM

Kicker PCB 2D Bottom_RE.PNG (51.9 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 05/31/2018 07:48 AM

Kicker PCB 2D Top_RE.PNG (61 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 05/31/2018 07:49 AM

Kicker2018_2D_Bottom.PNG (165 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 06/02/2018 02:31 AM

Kicker2018_3D_Bottom.PNG (320 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 06/02/2018 02:31 AM

Kicker2018_2D_Top.PNG (156 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 06/02/2018 02:31 AM

Kicker2018_3D_Top.PNG (226 KB) Preview João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 06/02/2018 02:31 AM

Disch%20ckt Kicker%20ckt Kicker%20ckt%20pcb%20layout Kicker%20ckt%20pcb%20layout Kicker%20pcb%202d%20top Kicker%20pcb%202d%20bottom Kicker%20pcb%203d%20bottom Kicker%20pcb%203d%20top Kicker disch bottom Kicker disch top Kicker disch top3d Kicker disch bottom3d Kicker%20pcb%202d%20bottom Kicker%20pcb%202d%20top Kicker%20pcb%203d%20bottom Kicker%20pcb%203d%20top Kicker%20pcb%202d%20bottom Kicker%20pcb%202d%20top Kicker%20pcb%203d%20bottom Kicker%20pcb%203d%20top Kicker%20pcb%203d%20bottom re Kicker%20pcb%202d%20bottom re Kicker%20pcb%202d%20top re Kicker2018 2d bottom Kicker2018 3d bottom Kicker2018 2d top Kicker2018 3d top

History

#1 Updated by Matheus De Souza about 3 years ago

Utilizar Charge pump ou boost converter.

#2 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

Refazer simulação do chute com os devidos valores de indutância e resistência do solenoide e DOCUMENTAR OS RESULTADOS para avaliar os parâmetros necessários para o IGBT:
- Ic
- Vge

#3 Updated by Matheus De Souza about 3 years ago

Segue placa simulada.

#4 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

As simulações do circuito de descarregamento levaram à conclusão que seria necessário elevar a tensão de Source do Driver do IGBT para 15V, assim, após estudar possibilidades de circuitos que fizessem tal aumento, chegou-se a conclusão de que a melhor opção seria utilizar um Step-Up com o CI MC34063 devido às limitações da configuração de conexão dos pinos da placa de chute na placa mãe atual.
Utilizando os parâmetros do Datasheet, foram determinados os valores do componente do circuito de Step-Up e como driver do IGBT foi utilizado o IR4427.

Primeiro esquemático completo do circuito de descarregamento:

Os indutores e resistores R1, R2, L1 e L2 se referem às indutâncias e as resistências dos indutores do mecanismo de chute, porém estes valores devem ser diferentes para os solenoides do chute alto e do chute baixo, logo, seria necessário recalcular a corrente de pico do descarregamento com estes parâmetros.

Bons exemplos de funcionamento de IGBT Drivers podem ser encontrados no Application Note adicionado na tarefa.

#5 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

  • Status changed from Em andamento to Feedback

#6 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues about 3 years ago

Bom trabalho. Começar o projeto da placa.

#7 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

Circuito completo:

Estou tendo dificuldade com o espaço no PCB. Seria viável usar vias nas tracks de alta potência?

#8 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues about 3 years ago

Coloque imagens para detalhar onde quer colocar as vias.

#9 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

A ideia das vias seria para criar planos nas regiões destacadas na imagem e conectá-las pelo outro lado da placa.

Assim que conseguir um bom posicionamento para os componentes ponho mais imagens, mas por enquanto estou tentando manter a posição do trafo como no protótipo do circuito de carregamento:

#10 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues about 3 years ago

A sugestão é colocar todos os SMD com excessão dos capacitores grandes no bottom e os PTH e trafo no TOP.

#11 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

Porquê os capacitores grandes não podem ficar no bottom* layer?

#12 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues about 3 years ago

Porque provavelmente não terá altura em relação à placa mãe.

#13 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

Ainda não pus os componentes SMD. Algum problema por enquanto?

#14 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues about 3 years ago

O caminho de corrente da descarga provavelmente vai ter que ser aumentado.

Qual a resistência máxima que você espera deste caminho?
Faça o cálculo da espessura de trilha necessária para esta resistência usando o Saturn-PCB.

#15 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues about 3 years ago

Excelente referência sobre layout de fontes chaveadas.

#16 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

Projeto atualizado no github com roteamento das trilhas e planos finalizado:




#17 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

Aguardando revisão

#18 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues about 3 years ago

Criar novo repositório com os arquivos somente deste projeto.

Verificar posição dos conectores para capacitor e solenoides. Ficarão no bottom mesmo?

Utilizar o PDN para simular a queda de tensão e aquecimento nas trilhas de potência.

#19 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

Vou por os arquivos na Meta #361: Nova Placa de Chute.
.
Tentei colocar os conectores no top, mas não consegui um bom espaço pro plano da corrente de descarga por causa dos capacitores. Atualmente temos algumas placas de chute com conectores um pouco menores que não chegam a dificultar o encaixe na placa mãe, só precisamos usar estes mesmos conectores em todas as placas.

A parte da simulação posso trabalhar na sexta.

#20 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues about 3 years ago

Estava me referindo a criar um novo repositório GIT para o projeto.

Gere o modelo 3d da placa e passe para a mecânica verificar o espaço.

#21 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

Novo repositório criado.

O modelo 3D já está pronto, falta apenas adicionar o botão de acionamento do chute no circuito.

Como recomendado pelo senhor, projetei uma placa para o circuito de descarregamento isolado e ela já está no Github na nova pasta SSL_Electronic_Boards com o nome Kicker_Discharger_2018. Seguem abaixo imagens do Esquemático e do PCB:



#22 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo about 3 years ago

  • Assignee changed from Matheus De Souza to João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo

#23 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues about 3 years ago

João, na verdade, a sugestão é usar o projeto final, montando apenas a parte de descarga. Podemos fazer desta forma?

#24 Updated by Onias Castelo Branco about 3 years ago

#25 Updated by Onias Castelo Branco about 3 years ago

schs e pcb atualizados

#26 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo almost 3 years ago

Git atualizado com alterações em cima do ultimo commit feito no dia 21/abr.

Seguem abaixo as imagens da placa:



#27 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo almost 3 years ago

Adicionei um botão de acionamento do chute ao circuito, ele está conectado ao VCC (pelo plano de VCC do Top) para a trilha do sinal de chute baixo que viria da discovery (por uma nova trilha no bottom).

Utilizei um botão de dimensões 6x6x5mm.

Seguem as imagens do Layout:




#28 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo almost 3 years ago

Fiz mudanças no layout do bottom que devem melhorar os caminhos de corrente de GND dos CI's, mas para isso tive que mexer em algumas trilhas de sinal que influenciavam no top. Seguem imagens do pcb:


Além do fato de ter aumentado bastante a quantidade de stitches, o senhor acha que a mudança no layout pode melhorar o funcionamento?

O projeto está atualizado no Github.

Aguardo Feedback.

#29 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues almost 3 years ago

Chegou a mudar a posição do botão de Charge Enable?

#30 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo almost 3 years ago

Mantive no mesmo lugar, mas coloquei um pouco mais para fora.

#31 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues almost 3 years ago

João, fiz alguma mudanças. Por favor dê uma olhada.
Se concordar, finalize o roteamento e refaça as vias com 0.3 de furo e 0.6 de ilha, com 1,5mm de espaçamento.

#32 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo almost 3 years ago

Certo.

As mudanças que o senhor fez estão no repositorio?

Não tenho certeza agora, mas acho que as vias estão com 1.5mm ou 2mm de espaçamento e 0.5mm de furo com 0.9 de ilha. De qualquer forma, vou fazer as alterações assim que possível.

#33 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues almost 3 years ago

João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo escreveu:

Certo.

As mudanças que o senhor fez estão no repositorio?

Não tenho certeza agora, mas acho que as vias estão com 1.5mm ou 2mm de espaçamento e 0.5mm de furo com 0.9 de ilha. De qualquer forma, vou fazer as alterações assim que possível.

Estão.

#34 Updated by João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo almost 3 years ago

Projeto atualizado no github com a adição dos dois diodos BAS40 e atualizacao dos stitches com 0.3mm de furo, 0.6mm de ilha e grid de 1.2mm.




#35 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues almost 3 years ago

Fiz mais um commit, adicionando tenting ao via stitching.

Ajustaram os diâmetros dos furos que discutimos que estavam pequenos para que a solda fluísse de um lado para o outro da placa?

Ajustar também o overlay, para fabricarmos.

#37 Updated by Onias Castelo Branco about 2 years ago

  • Status changed from Feedback to Fechada

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