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Meta #616

Fechada

Meta #361: Nova Placa de Chute

Circuito de descarga Placa de chute 2018

Adicionado por Matheus De Souza quase 7 anos atrás. Atualizado quase 6 anos atrás.

Situação:
Fechada
Prioridade:
Urgente
Versão:
Início:
11/03/2018
Data prevista:
20/03/2018

Descrição

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


Arquivos

pcb.zip (5,56 MB) pcb.zip Matheus De Souza, 12/03/2018 12:27 h
Disch Ckt.PNG (75,3 KB) Disch Ckt.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 15/03/2018 21:12 h
TK5Q65W_application_note_en_20170821.pdf (1,56 MB) TK5Q65W_application_note_en_20170821.pdf João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 15/03/2018 21:24 h
Kicker Ckt.PNG (95,3 KB) Kicker Ckt.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 19/03/2018 00:54 h
Kicker Ckt PCB Layout.PNG (200 KB) Kicker Ckt PCB Layout.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 19/03/2018 17:26 h
Kicker Ckt PCB Layout.PNG (85 KB) Kicker Ckt PCB Layout.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 19/03/2018 23:26 h
slva773.pdf (701 KB) slva773.pdf Luiz Renault Leite Rodrigues, 22/03/2018 15:39 h
Kicker PCB 2D Top.PNG (96,5 KB) Kicker PCB 2D Top.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 30/03/2018 23:45 h
Kicker PCB 2D Bottom.PNG (86,9 KB) Kicker PCB 2D Bottom.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 30/03/2018 23:45 h
Kicker PCB 3D Bottom.PNG (462 KB) Kicker PCB 3D Bottom.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 30/03/2018 23:45 h
Kicker PCB 3D Top.PNG (306 KB) Kicker PCB 3D Top.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 30/03/2018 23:45 h
Kicker_Disch_Bottom.PNG (57,9 KB) Kicker_Disch_Bottom.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 16/04/2018 23:48 h
Kicker_Disch_Top.PNG (76,1 KB) Kicker_Disch_Top.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 16/04/2018 23:48 h
Kicker_Disch_Top3D.PNG (337 KB) Kicker_Disch_Top3D.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 16/04/2018 23:48 h
Kicker_Disch_Bottom3D.PNG (399 KB) Kicker_Disch_Bottom3D.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 16/04/2018 23:48 h
cam.drl (555 Bytes) cam.drl Onias Castelo Branco, 21/04/2018 18:19 h
cam.rpt (282 Bytes) cam.rpt Onias Castelo Branco, 21/04/2018 18:19 h
kicker2018_pcb.gbl (20,7 KB) kicker2018_pcb.gbl Onias Castelo Branco, 21/04/2018 18:19 h
kicker2018_pcb.gd1 (37,2 KB) kicker2018_pcb.gd1 Onias Castelo Branco, 21/04/2018 18:19 h
kicker2018_pcb.gtl (15,1 KB) kicker2018_pcb.gtl Onias Castelo Branco, 21/04/2018 18:19 h
kicker2018_pcb.gm1 (270 Bytes) kicker2018_pcb.gm1 Onias Castelo Branco, 21/04/2018 18:19 h
Kicker_Module_2018.PrjPcbStructure (52 Bytes) Kicker_Module_2018.PrjPcbStructure Onias Castelo Branco, 21/04/2018 20:17 h
Kicker2018.SchDoc (201 KB) Kicker2018.SchDoc Onias Castelo Branco, 21/04/2018 20:17 h
Kicker2018_PCB.PcbDoc (1,65 MB) Kicker2018_PCB.PcbDoc Onias Castelo Branco, 21/04/2018 20:17 h
Kicker PCB 2D Bottom.PNG (43,6 KB) Kicker PCB 2D Bottom.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 24/04/2018 23:15 h
Kicker PCB 2D Top.PNG (43,5 KB) Kicker PCB 2D Top.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 24/04/2018 23:15 h
Kicker PCB 3D Bottom.PNG (572 KB) Kicker PCB 3D Bottom.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 24/04/2018 23:15 h
Kicker PCB 3D Top.PNG (321 KB) Kicker PCB 3D Top.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 24/04/2018 23:15 h
Kicker PCB 2D Bottom.PNG (45,4 KB) Kicker PCB 2D Bottom.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 08/05/2018 18:17 h
Kicker PCB 2D Top.PNG (51,5 KB) Kicker PCB 2D Top.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 08/05/2018 18:17 h
Kicker PCB 3D Bottom.PNG (392 KB) Kicker PCB 3D Bottom.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 08/05/2018 18:17 h
Kicker PCB 3D Top.PNG (270 KB) Kicker PCB 3D Top.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 08/05/2018 18:17 h
Kicker PCB 3D Bottom_RE.PNG (400 KB) Kicker PCB 3D Bottom_RE.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 31/05/2018 07:33 h
Kicker PCB 2D Bottom_RE.PNG (51,9 KB) Kicker PCB 2D Bottom_RE.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 31/05/2018 07:48 h
Kicker PCB 2D Top_RE.PNG (61 KB) Kicker PCB 2D Top_RE.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 31/05/2018 07:49 h
Kicker2018_2D_Bottom.PNG (165 KB) Kicker2018_2D_Bottom.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 02/06/2018 02:31 h
Kicker2018_3D_Bottom.PNG (320 KB) Kicker2018_3D_Bottom.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 02/06/2018 02:31 h
Kicker2018_2D_Top.PNG (156 KB) Kicker2018_2D_Top.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 02/06/2018 02:31 h
Kicker2018_3D_Top.PNG (226 KB) Kicker2018_3D_Top.PNG João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo, 02/06/2018 02:31 h
Ações #1

Atualizado por Matheus De Souzaquase 7 anos

Utilizar Charge pump ou boost converter.

Ações #2

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Meloquase 7 anos

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

Ações #3

Atualizado por Matheus De Souzaquase 7 anos

Segue placa simulada.

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Meloquase 7 anos

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](https://www.onsemi.com/pub/Collateral/MC34063A-D.PDF), 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:

![](Disch Ckt.PNG)

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.

Ações #5

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Meloquase 7 anos

  • Situação alterado de Em andamento para Feedback
Ações #6

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesquase 7 anos

Bom trabalho. Começar o projeto da placa.

Ações #7

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Meloquase 7 anos

Circuito completo:
![](Kicker Ckt.PNG)

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

Ações #8

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesquase 7 anos

Coloque imagens para detalhar onde quer colocar as vias.

Ações #9

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Meloquase 7 anos

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:

![](Kicker Ckt PCB Layout.PNG)

Ações #10

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesquase 7 anos

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

Ações #11

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Meloquase 7 anos

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

Ações #12

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesquase 7 anos

Porque provavelmente não terá altura em relação à placa mãe.

Ações #13

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Meloquase 7 anos

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

![](Kicker Ckt PCB Layout.PNG)

Ações #14

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesquase 7 anos

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.

Ações #15

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesquase 7 anos

Excelente referência sobre layout de fontes chaveadas.

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

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

![](Kicker PCB 2D Bottom.PNG)
![](Kicker PCB 2D Top.PNG)
![](Kicker PCB 3D Bottom.PNG)
![](Kicker PCB 3D Top.PNG)

Ações #17

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

Aguardando revisão

Ações #18

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesmais de 6 anos

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.

Ações #19

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

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.

Ações #20

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesmais de 6 anos

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.

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

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](https://github.com/roboime/SSL_Electronic_Boards/tree/master/Kicker_Discharger_2018) na nova pasta SSL_Electronic_Boards com o nome Kicker_Discharger_2018. Seguem abaixo imagens do Esquemático e do PCB:
![](Kicker_Disch_Bottom.PNG)
![](Kicker_Disch_Bottom3D.PNG)
![](Kicker_Disch_Top.PNG)
![](Kicker_Disch_Top3D.PNG)

Ações #22

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

  • Atribuído para alterado de Matheus De Souza para João Guilherme Oliveira Carvalho de Melo
Ações #23

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesmais de 6 anos

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

Atualizado por Onias Castelo Brancomais de 6 anos

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

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

Seguem abaixo as imagens da placa:
![](Kicker PCB 2D Bottom.PNG)
![](Kicker PCB 3D Bottom.PNG)
![](Kicker PCB 2D Top.PNG)
![](Kicker PCB 3D Top.PNG)

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

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:

![](Kicker PCB 2D Bottom.PNG)
![](Kicker PCB 2D Top.PNG)
![](Kicker PCB 3D Bottom.PNG)
![](Kicker PCB 3D Top.PNG)

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

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:
![](Kicker PCB 2D Bottom_RE.PNG)
![](Kicker PCB 3D Bottom_RE.PNG)
![](Kicker PCB 2D Top_RE.PNG)

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](https://github.com/roboime/SSL_Electronic_Boards/tree/master/Kicker_Module_2018).

Aguardo Feedback.

Ações #29

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesmais de 6 anos

Chegou a mudar a posição do botão de Charge Enable?

Ações #30

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

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

Ações #31

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesmais de 6 anos

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.

Ações #32

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

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.

Ações #33

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesmais de 6 anos

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.

Atualizado por João Guilherme Oliveira Carvalho de Melomais de 6 anos

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.

![](Kicker2018_2D_Bottom.PNG)
![](Kicker2018_3D_Bottom.PNG)
![](Kicker2018_2D_Top.PNG)
![](Kicker2018_3D_Top.PNG)

Ações #35

Atualizado por Luiz Renault Leite Rodriguesmais de 6 anos

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.

Ações #37

Atualizado por Onias Castelo Brancoquase 6 anos

  • Situação alterado de Feedback para Fechada
Ações

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