Архив метки: Печатные платы

Проекты

Модуль LX-LCBST зарядки li-ion аккумуляторов со Step-Up DC-DC преобразователем. Часть 2

OpenSource проект. Разработано в EasyEDA
Посмотреть проект на OSHW LAB

Здесь описан принцип работы основных компонентов модуля. Если Вам не знаком этот модуль и больше интересует как пользоваться платой для зарядки LX-LCBST, то лучше сначала ознакомиться с ЧАСТЬЮ 1, в которой более подробно описана схема подключения модуля LX-LCBST и представлены основные технические характеристики модуля.

Что внутри модуля LX-LCBST?

Известно, что данный модуль сочетает в себе контроллер заряда, устройство защиты и регулируемый повышающий преобразователь. Так, модуль оснащен микросхемой TP4056 (или ее аналогом – SL4056, PT4056, GX4056 и др.) для зарядки одноячеечных литий-ионных аккумуляторов Li-Ion с номинальным напряжением 3,7В, микросхемой защиты аккумулятора типа DW03 (ближайший аналог – HM5434) и микросхемой контроллера повышающего преобразователя типа MT3608 с регулируемым выходным напряжением посредством подстроечного резистора. На входе модуля имеется разъем типа USB-type-C. В качестве альтернативы для подачи питания можно использовать площадки на обратной стороне модуля. Рекомендуемое напряжение питания модуля составляет примерно 5В, на деле оно ограничено значением питания микросхемы заряда TP4056, согласно технической документации, на уровнях от 4,2В до 6,5В.

Для формирования схемы электрической принципиальной рассмотрим печатную плату модуля

Справа налево на ней расположены контроллер заряда, устройство защиты и повышающий (STEP-UP) преобразователь.

Контроллер заряда аккумулятора — микросхема TP4056

TP4056 – это недорогая микросхема контроллера зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов. Данный контроллер поддерживает механизм заряда постоянного тока и постоянного напряжения (CC/CV) для одноэлементной литиевой батареи. Представлена микросхема в 8-контактном корпусе SOP-8 (ESOP-8) и требует минимального количества внешних компонентов для построения схемы зарядного устройства.

Скачать datasheet TP4056 (NanJing)  TP4056 (UTD-Semi)

Функциональное назначение выводов микросхемы:

  • Контакт 1 – TEMP : входной контакт для измерения температуры. По напряжению на этом выводе можно определить температуру аккумулятора. Он может быть подключаться к выходу термистора NTC в аккумуляторном блоке. Однако, в модуле LX-LCBST не используется.
  • Контакт 2 – PROG: Ток заряда аккумулятора устанавливается путем подключения резистора Rprog между этим контактом и GND. В зависимости от номинала резистора зарядный ток может составлять от 130мА до 1А.
  • Контакт 3 – GND: контакт заземления.
  • Контакт 4 — VCC: контакт питания. TP4056 поддерживает до 6.5В, но обычно используется 5В.
  • Контакт 5 – BAT: контакт подключения аккумулятора.
  • Контакт 6 – STDBY: когда аккумулятор полностью заряжен, этот контакт подтягивается к земле. К этому выводу подключен светодиод, обозначающий режим ожидания.
  • Контакт 7 – CHRG: когда аккумулятор заряжается, этот контакт подтянут к земле. К этому контакту подключен светодиод, указывающий на процесс заряда батареи.
  • Контакт 8 – CE : это входной контакт для включения или отключения чипа. При подключении к VCC TP4056 находится в обычном режиме, т.е. контроллер заряда включен.

Расчет зарядного тока описан в ЧАСТИ 1 и сводится к выбору сопротивления резистора Rprog. Его значение рассчитывается по формуле: IBAT = (VPROG/RPROG  )*K, где VPROG = 1В, К = 1200.

Относительно коэффициента К. Было замечено, что ток заряда разных партий модулей и разных продавцов известной китайской площадки несколько отличается от расчетного и обнаружено, что “аналоги” микросхем не совсем аналоги и все таки имеют различия в пределах напряжений питания и тока заряда. В связи с этим различные производители приводят различные формулы расчета тока заряда, в которой коэффициент К варьируется от 1000 до 1200. Это следует учитывать при расчете отдельно взятого модуля.

На модуле имеется два светодиода для контроля состояния процесса заряда. Светодиод CHRG красного цвета и светодиод STDBY синего цвета.


Когда аккумулятор заряжается, красный светодиод горит, а синий светодиод не горит. Синий светодиод загорается, когда аккумулятор полностью заряжен. Если на выходе повышающего преобразователя есть нагрузка, светодиоды могут загореться одновременно, это будет зависеть от выходной мощности. Красный свет всегда будет гореть во время зарядки. Когда нагрузка не подключена, синий светодиод будет гореть, а красный светодиод может слегка подсвечиваться.

Защита аккумулятора — микросхема DW03

Данный модуль имеет микросхему защиты литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, со встроенным МОП-транзистором, схемой определения напряжения и тока, включает в себя все функции защиты, необходимые при использовании аккумуляторов данных типов, включая защиту от перезаряда, перегрузки по току, короткого замыкания нагрузки и т. д.

Потребление в режиме ожидания микросхемы крайне низкое, около 50мкА. Микросхема требует минимального количества компонентов обвязки, выполнена в компактном корпусе SOT23-5 и занимает очень мало места на плате. Микросхема защиты аккумулятора отключит нагрузку, когда напряжение аккумулятора упадет ниже 2,5 В.

Скачать datasheet DW03 (PJ)  HM5434 (H&M Semi)

Функциональное назначение выводов микросхемы:

  • Контакт 1 – NC : Не используется.
  • Контакт 2 – GND: контакт заземления.
  • Контакт 3 — VDD: контакт питания.
  • Контакты 4,5 – VM: контакты подключения отрицательной клеммы аккумулятора. Внутренний ключ подключает эту клемму к GND.

Для тех аккумуляторов, на которых уже установлен блок защиты на модуле LX-LCBST предусмотрена возможность отключения микросхемы защиты для передачи этой функции блоку установленному на аккумуляторе. На модуле имеются две площадки с маркировкой «Т», которые как раз и необходимы, если вы используете батарею с собственной схемой защиты.


В этом случае необходимо спаять эти контакты между собой.

Повышающий преобразователь – микросхема STEP-UP преобразователя MT3608

Как и в случае с контроллером заряда данная микросхема имеет ряд аналогов. Микросхема представлена в корпусе SOT23-6, предназначена для приложений с низким энергопотреблением. Высокая частота переключения позволяет использовать миниатюрные конденсаторы и катушки индуктивности. Микросхема MT3608 оснащена функцией автоматического переключения в режим частотно-импульсной модуляции при небольших нагрузках, оснащена функцией блокировки от пониженного напряжения, превышения тока и защиты от тепловых перегрузок для предотвращения повреждения в случае перегрузки на выходе.

Скачать datasheet MT3608 (AeroSemi)  SDB628 (Shouding)

Функциональное назначение выводов микросхемы:

  • Контакт 1 – SW : выход внутреннего силового MOSFET-переключателя.
  • Контакт 2 – GND: контакт заземления.
  • Контакт 3 — FB: вход обратной связи.
  • Контакт 4 – EN: Вход управления включением/выключением регулятора. В модуле LX-LCBST подключён так, что преобразователь всегда включен.
  • Контакт 5 – IN: Вход питания.
  • Контакт 6 – NC: не используется.

Для регулирования выходного напряжения на схеме предусмотрен подстроечный резистор.

Выходное напряжение модуля может быть изменено в диапазоне от 4,2 до 28 В посредством изменения сопротивления данного резистора.

Принципиальная схема модуля LX-LCBST

Версия 1.0

Принципиальная схема выполнена по печатной плате готового модуля. Проводники печатной платы:

Печатная плата модуля LX-LCBST

Печатная плата выполнена размер-в-размер, с сохранением всех печатных элементов исходной китайской платы за исключением шелкографии на китайском языке – все обозначения переведены на английский язык.

Печатная плата выполнена в приложении EasyEDA.

Список элементов модуля LX-LCBST

Проект доступен на OSHWLAB. Также, там доступно обсуждение проекта, замечания и ответы на вопросы.

OpenSource проект. Разработано в EasyEDA.
Посмотреть проект на OSHW LAB

Проекты

Модуль LX-LCBST зарядки li-ion аккумуляторов со Step-Up DC-DC преобразователем. Часть 1

OpenSource проект. Разработано в EasyEDA
Посмотреть проект на OSHW LAB

Если Вы уже знакомы с принципом работы данного модуля, то можно сразу перейти к ЧАСТИ 2, в которой более подробно описана схемотехника модуля, выполнен реверс-инжениринг и по его результатам составлена схема и печатная плата модуля. Там же рабочие файлы для среды EASYEDA (принципиальная схема модуля LX-LCBST и печатная плата)

Обзор модуля и принцип работы

Модуль LX-LCBST совмещает в себе небольшое зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора с номинальным напряжением 3,7В, схему защиты для него и повышающий преобразователь с регулируемым выходным напряжением.

Модуль LX-LCBST может быть применен для переоборудования питания различных электронных измерительных приборов, мультиметров, тестеров с батареями типа “Крона”, часов, металлоискателей, радиоприемников, игрушек и других электронных устройств с батарейным питанием.

Важно заметить, что плата поддерживает один аккумулятор и к ней нельзя подключать батарею из литиевых аккумуляторов.

Технические параметры модуля LX-LCBST

  • Диапазон выходного регулируемого постоянного напряжения: 4,2-28 В
  • Входное постоянное напряжение (от зарядного устройства или блока питания): 4,2-6,5 В
  • Максимальная выходная мощность: 5 Вт
  • Потребляемый ток без нагрузки: до 0,2 мА
  • Максимальный ток заряда АКБ: 1 А
  • Защита от перезаряда: до 4,2 В
  • Защита от глубокого разряда: до 2,5 В
  • Разъём зарядки: USB Type-C
  • Светодиодные индикаторы: красный — зарядка, синий (в некоторых версиях зеленый) — зарядка окончена
  • Габариты платы: 23.5x19x4,3 мм

Подключение модуля LX-LCBST

Подключение внешнего питания для заряда аккумулятора происходит через порт USB-type-C, подключение аккумулятора и нагрузки через выводы в отверстия на печатной плате.

Аналогично, питание для заряда аккумулятора может быть подано по двум проводам к площадкам с обратной стороны под USB-разъемом. Напряжение питание также должно быть в диапазоне от 4,5 до 5,5В. Припаять провода нагрузки можно как в отверстия, так и к площадкам с обратной стороны модуля. Это одни и те же выходные цепи на печатной плате разнесенные в разные стороны модуля.

У модуля есть встроенная защита от перезаряда и глубокого разряда батареи. Если в подключаемом аккумуляторе есть схема защиты, то в модуле её следует отключить. Для этого на обратной стороне платы нужно замкнуть (соединить) два контакта отмеченных буквой “T”.

Выбор зарядного тока

Как правило, производителем аккумуляторной батареи регламентируется диапазон допустимого тока заряда, однако, если говорить про неизвестный китайский аккумулятор, то можно дать только общую рекомендацию – ограничивать ток заряда величиной равной 0,2 – 1С, другими словами ток заряда не должен превышать одной емкости аккумулятора. Также, следует помнить, что чем выше ток заряда, тем меньше срок жизни аккумулятора, но в то же время, значительное его снижение не ведет к столь же значительному увеличению срока жизни аккумулятора, т.к. зависимость эта нелинейная. Чаще всего на практике используется значение 0,5С, т.е. аккумулятор емкостью 1000мАч следует заряжать током 500мА.

Регулировка зарядного тока

Ток заряда аккумулятора определяется установленным резистором и на данном модуле равен 1А. Это максимальный ток заряда который способен обеспечить контроллер заряда модуля. И, как указывает техническая документация на контроллер заряда, это обеспечивается при надежном его охлаждении. Для снижения тока, нужно заменить резистор (Rprog), сопротивление которого вычисляется по формуле R=1200/I, где R – искомое сопротивление в Омах, I – ток заряда в Амперах.

В технической документации на контроллер заряда есть таблица расчетных значений сопротивления резистора для некоторых величин тока заряда. Значения в ней усреднены и ток заряда несколько занижен:

Rprog (k)Ibat(mA)
10130
5250
4300
3400
2580
1.66690
1.5780
1.33900
1.21000
Таблица значений сопротивлений для заданного тока заряда

На практике удобнее использовать значения наиболее распространенных резисторов из ряда Е24 с точностью 5%.

Rprog, кОмIbat, мАRprog, кОмIbat, мА
1,201000 ±503,90308 ±15
1,30923 ±464,30279 ±14
1,50800 ±404,70255 ±13
1,60750 ±385,10235 ±12
1,80667 ±335,60214 ±11
2,00600 ±306,20194 ±10
2,20545 ±276,80176 ±9
2,40500 ±257,50160 ±8
2,70444 ±228,20146 ±7
3,00400 ±209,10132 ±7
3,30364 ±1810,00120 ±6
3,60333 ±17
Таблица значений сопротивлений для заданного тока заряда

Визуально можно отобразить как меняется максимальный ток заряда от номинала резистора Rprog на графике:

По мере заряда ток будет падать и заряд окончательно прекратится как только ток заряда снизится до 1/10 от заданного максимального значения. По окончании заряда контроллер продолжит отслеживать напряжение аккумулятора и запустит новый цикл заряда как только напряжение на аккумуляторе упадет ниже номинального на 120мВ.

Модуль имеет светодиодную индикацию: при заряде аккумулятора горит красный светодиод, по окончании заряда – синий. Напряжение на АКБ после полного заряда чуть меньше 4,2В.

Регулировка выходного напряжения модуля

Выходное напряжение модуля регулируется в диапазоне от 4,2 до 28 В. Изменение напряжения производится изменением сопротивления подстроечного резистора на плате.

При превышении мощности (более 5 Вт) может наблюдаться просадка выходного напряжения и значительный перегрев модуля.

“Обратная” разработка

Исследование работы модуля LX-LCBST по результатам реверс-инжиниринга подробно описано в ЧАСТИ 2. Там же приведена схема электрическая принципиальная и печатная плата модуля LX-LCBST созданные по этому модулю. Все файлы собраны в проект и доступны на площадке OWSHWLAB.

Продолжить чтение… ЧАСТЬ 2

Заметки

Пользовательские расширения для EasyEDA

Пользователи-энтузиасты создают дополнительные расширения для EasyEDA, В сети существует огромное количество полезных и не очень дополнений для удобной работы в приложении. Ниже, представлены самые востребованные и проверенные расширения и краткое описание каждого из них:

1. EasyEDA iBOM

iBom – это расширение для EasyEDA и LCEDA: Standard Edition. Расширение основано на проекте InteractiveHtmlBom, разработанном и созданном компанией qu1ck. С помощью расширения iBOM возможно создание автономного HTML-представления проекта платы, которое может стать хорошим помощником при сборке печатной платы.

https://github.com/turbobabr/easyeda-ibom-extension

2. EasyEDA ToggleView

Расширение ToggleView поможет переключить текущий вид редактора плат между обычным и перевернутым видом. Как сообщает автор этого расширения это всего лишь хакерский обходной путь, пока EasyEDA не реализует его в своем приложении. По сути, он применяет преобразование стиля: ScaleX(-1) к редактору, чтобы перевернуть его в направлении X. Чтобы по-прежнему иметь возможность правильно взаимодействовать с перевернутым представлением с помощью мыши, все события мыши также необходимо перехватывать и переворачивать в направлении X, что и реализовано в расширении.

https://github.com/xsrf/easyeda-toggleview

3. EasyEDA SVG Import

Это расширение для EasyEDA, которое может импортировать файлы SVG в слои EasyEDA без каких-либо искажений, которые создает внутренний импорт изображений. Он также позволяет импортировать SVG в виде сплошных областей или дорожек/контуров.

https://github.com/xsrf/easyeda-svg-import

4. EasyEDA Label Maker

Простое расширение для создания названий меток на печатной плате. Поддерживает настройки шрифтов, изменений размера метки и ее формы.

https://github.com/xsrf/easyeda-labelmaker

5. EasyEDA Tools

Данное расширение представляет из себя набор инструментов для работы с модулями схем. Помогает в создании модуля схемы для многократного использования, переименование модуля и замены имен цепей). В настоящее время EasyEDA поддерживает модули схем и печатных плат, но не иерархические модули.

https://github.com/ppeetteerrs/EasyEDA-Tools

6. EasyEDA Themes

Это расширение обновляет весь пользовательский интерфейс EasyEDA, добавляя несколько уникальных темных и светлых тем.

https://github.com/FiercestT/EasyEdaThemes

7. EasyEDA Quick Align

Расширение представляет оптимизированный рабочий процесс для выравнивания контуров, символов, фигур и префиксов с помощью специально созданной контекстной панели, которая обеспечивает лучшее удобство пользования по сравнению со стандартными действиями на панели инструментов и сочетаниями клавиш.

https://github.com/turbobabr/easyeda-quick-align-extension

8. EasyEDA Extension Menu

Данное расширение создано для решения проблемы всплывающего меню при наведении на него курсора мыши. После установки не требуется отдельный запуск расширения, оно будет запускаться автоматически и блокировать всплывающее меню по наведению ожидая нажатия на выбранный пункт меню.

https://github.com/turbobabr/easyeda-extension-menu-ux-normalizer

9. EasyEDA QR-code Generator

Расширение представляет из себя генератор QR-кода для дальнейшего размещения на печатной плате в любом выбранном слое.

https://github.com/turbobabr/easyeda-qrcode-generator-extension

10. EasyEDA Round Tracks

Данное расширение применяет округление к дорожкам печатной платы. Оно применит сглаживание ко всем дорожкам на верхнем и нижнем печатных слоях. Далее, создаст дуги на всех Т-образных пересечениях или в областях, где невозможно применить сглаживание путей (например, там, где пересекаются дорожки разной ширины). После чего, оно добавит каплевидные переходы к отверстиям и площадкам со сквозными отверстиями. Полученная печатная плата будет открыта как новый документ, в связи с тем, что процесс сглаживания необратим.

https://github.com/mattshepcar/easyeda-round-tracks

Заметки

Панель печатных плат для выпрямительного блока электромагнитного тормоза

Изображение 
Назначение, область применения и принцип работы можно посмотреть в проекте Выпрямительный блок электромагнитного тормоза.

Панель из печатных плат маленького размера удобно использовать при автоматическом монтаже компонентов. В данном случае панель 2х4 печатных платы будущих изделий выполнена в размер не превышающем 100х100мм. Такой формат прототипирования предпочтительный для большинства китайских производителей печатных плат и потому самый удачный для небольших заказов. С некоторыми оговорками такую панель можно будет использовать в оборудовании автоматического монтажа. Из экономических соображений технологические поля выполнены очень небольшими, но в то же время на них предусмотрены реперные метки и отверстия для позиционирования. Для небольших партий это излишне, потому на этом было принято решение не заострять внимание.

Из интересного, что есть в такой панели – это комбинация типа создания края печатной платы. На данной панели край печатных плат формируется как скрайбированием, так и фрезеровкой на двух механических слоях. Таким образом удалось получить сложный контур с сохранением красивого края после разделения печатных плат. Китайский производитель был не против такого подхода. В результате получилась панель, которую можно было разобрать и исключить обработку края печатной платы, что потребовалось бы при формировании контура фрезеровкой с перемычками для удержания плат в панели.

Каждая печатная плата устанавливается в корпус из черного ABS-пластика. На верхней крышке корпуса размещается этикетка. Печать выполнена на самоклеющейся непрозрачной белой пленке на цветном лазерном принтере. По контуру выполнен рез на плоттере.

Для надписей использовался opensource шрифт семейства Manrope. Это минималистичный, графически простой шрифт без засечек от Михаила Шаранда.

Заметки

Способы удаления меди

Сталкиваясь с разработкой печатной платы впервые или стараясь минимизировать затраты при ежедневной работе с электроникой, разработчики стараются найти более доступные альтернативы в каждом этапе изготовления. Ниже собрана информация про самые популярные методы удаления меди (травления) с незащищенных маской участков печатных плат, их преимущества и недостатки.

Ряд некоторых способов удаления меди:

Водный раствор хлорного железа FeCl3∙6H2O

Считается одним из самых популярных растворов для травления.

Способ приготовления. В теплой воде H2O (300 мл) разводится 100гр хлорного железа FeCl3∙6H2O. Должна получиться насыщенная золотисто-желтая жидкость. Чем насыщенней эмульсия, тем быстрее будет проходить процесс, но обычно занимает от 15 до 60 минут. Также на скорость влияет перемешивание (можно использовать компрессор, который постоянно перемешивает жидкость) и температура (можно периодически подогревать, но не выше 40 градусов). После окончания процедуры, необходимо тщательно промыть плату под водой. Остаток рабочего раствора можно сохранить в герметичной таре и применить повторно. С каждым последующим применением раствор будет менее активным и скорость реакции будет уменьшаться.

Из недостатков способа можно отметить лишь некоторую опасность для окружающих предметов при неаккуратном использовании. Следует быть внимательным при работе с данным методом, так как при попадании на любые предметы появляются трудновыводимые пятна.

Отличия представленных на рынке форм хлорного железа.

В настоящее время доступны безводное хлорное железо (FeCl3) и, так называемое, шестиводное хлорное железо (FeCl3∙6H2O), оно же Железо (III) хлорид 6-водный (гексагидрат). Визуально оно отличается цветом:

Шестиводное хлорное железо напоминает мокрый песок желто-оранжевого цвета.
Безводное хлорное железо – порошок чёрного цвета.

Растворять 6-водное хлорное железо (FeCl3∙6H2O) не сложно, травит оно предсказуемо и равномерно. Безводное хлорное железо (FeCl3) при растворении незначительно нагревается.

За счет повышения температуры скорость травления свежеприготовленным раствором возрастает. Однако, неконтролируемый нагрев осложняет тех.процесс тем, что точно установить момент окончания травления может быть затруднительно. Несмотря на то, что часто встречается рекомендация как раз увеличить температуру раствора не стоит забывать и о том, что для более качественного и контролируемого травления повышать температуру раствора значительно выше комнатной температуры не всегда правильно.

Использованный (насыщенный медью) раствор может быть использован для омеднения поверхностей без электролиза.

Азотная кислота HNO3

Редко применяется из-за высокой испаряемости, резкого запаха, сильной гигроскопичности. Для использования потребуется развести кислоту с водой в соотношении 1/3.

Главное не забывать о последовательности смешивания. Кислота наливается в воду, а не наоборот. Прежде чем опускать заготовку в раствор, проверьте на момент полного высыхания защитного слоя. В противном случае раствор разъест и его. Весь процесс занимает не более 5 минут, однако ввиду указанных неудобств в использовании применяется крайне редко. Очень важно соблюдать меры предосторожности при работе с азотной кислотой.

Медный купорос (CuSO4) и поваренная соль (NaCl)

Применяют достаточно редко, из-за выделения ядовитого газа и медленного протекания процесса (до 8 часов).

В 500мл воды, нагретой до 50 градусов, растворяют 100гр соли, затем добавляют 50гр медного купороса. Чтобы реакция травления протекала быстрее, необходимо поддерживать температуру до 80 градусов.

Серная кислота (H2SO4) и перекись водорода (H2O2)

Травление происходит в течение часа. Возможно повторное использование раствора, если хранить его в темном месте и в не герметичной таре. Обладает возможностью к регенерации, путем добавления перекиси.

В 300мл серной кислоты в воде добавляют 4 таблетки гидроперита. Температура должна сохраняться комнатная, а раствор необходимо периодически перемешивать. При подготовке раствора важно тщательно следите за соотношением составляющих. Для того, чтобы не получить замедленную реакцию, важно следить, чтобы не появлялись пузырьки, означающие переизбыток перекиси водорода.

Персульфат аммония ((NH4)2S2O8)

Для приготовления потребуется растворить 35гр кристаллического вещества в 65гр воды. На весь процесс уходит порядка 10 минут. Для оптимального действия требуется поддерживать температуру около 40 градусов, периодически помешивать.

Лимонная кислота в перекиси водорода (C6H8O7+H2O2)

Еще один из популярных методов благодаря своей невысокой стоимости, быстрой работе и бережному отношению к фоторезисту.

Способ приготовления. Для качественного протекания процесса, нужно налить в небольшую ванночку 100мл перекиси водорода 3%, засыпать 30гр лимонной кислоты и опустить в нее плату. Травление происходит равномерно, при нагреве до +40 градусов процесс несколько ускоряется. Также для ускорения добавляют 3гр соли, которая усиливает реакцию. Реакция происходит равномерно. Жидкость быстро меняет свой цвет из прозрачного в синий. Чтобы понять время окончания, надо периодически споласкивать плату или слегка шевелить емкость.

Из недостатков можно отметить постоянное выделение газов, которое может раздражать дыхательные пути и глаза. Чрезмерный нагрев раствора негативно сказывается на качестве травления, ввиду сложности контроля за окончанием процесса.

Эмульсия не хранится. Регенерация возможна, но чаще всего в ней нет необходимости, так как гораздо проще рассчитать приготовить новую порцию, учитывая ее невысокую стоимость. Не оставляет несмываемых следов. Использованный раствор не может быть использован для омеднения поверхностей (в отличии от хлорного железа насыщенного медью).

Объем травления раствором C6H8O7+H2O2 составляет около 0.35см3 меди на 100мл раствора. Для сравнения, 40% и 20% хлорное железо способно растворить 1.15см3 и 0.55см3 меди, соответственно. По объему растворения эффективность раствора C6H8O7+H2O2 в 1.6 раза меньше.

Независимо от выбранного метода, важно придерживаться правил безопасности, особенно работая с активными кислотами. Лучший вариант работать на открытом воздухе.

Травить печатные платы в металлической посуде не допускается. Для этого подойдут емкости из стекла или пластика.

Проекты

Выпрямительный блок электромагнитного тормоза

OpenSource проект в EasyEDA.
Открыть проект на OSHW LAB.

Выпрямительный блок представляет собой печатную плату в корпусе из черного ABS-пластика с нанесением логотипа Заказчика. Простое в разработке устройство позволило с незначительным увеличением стоимости материалов сократить издержки при производстве электрических тормозов на площадке компании ООО “СЭТК”. Так, при сборке изделий на линии для каждого прибора требовалась пайка и установка диодной сборки навесным монтажом. Для этого применялись выводные диоды, соединительные провода и требовался выходной контроль полученного результата и контроль за соблюдением мер по качественной изоляции при установке сборки в устройство. Выпрямительный блок выполненный в виде готового устройства позволил сократить время на сборку и выходной контроль, чем в результате сократил издержки на производстве.

Назначение

Выпрямительный блок разработан для ООО “Сибирская электротехническая компания” (ООО «СЭТК») для работы в составе электромагнитного тормоза. Может быть применен в аналогичных устройствах других производителей.

Описание сферы применения

Электромагнитный тормоз представляет из себя устройство, позволяющее быстро останавливать двигатель и удерживать его в неподвижном состоянии при отключении питания.

В зависимости от типа тормоза могут подключаться к независимому источнику питания либо включаться последовательно с фазной обмоткой статора. Для работы тормоза необходимо обеспечить постоянное напряжение питания катушки.

Одной из важных особенностей электромагнитных тормозов является то, что для создания значительных усилий, действующих в электромагнитных муфтах, требуются достаточно мощные электромагниты. Катушка такого магнита имеет значительную индуктивность, поскольку сила электромагнита зависит от количества ампервитков. При выключении такого электромагнита возникают экстратоки размыкания. Импульс напряжения в сети, в которой включен электромагнит, может достигать нескольких киловольт. Помимо прочего это вызывает образование электрической дуги на управляющих контактах и приводит к их деградации, требующей постоянного контроля и замены.

Принцип работы

Для борьбы с перенапряжениями эффективны схемы с шунтирующим диодом (VD2, рис.1), когда экстратоки замыкаются диодной схемой. Данная схема (рис.1) достаточно эффективна для борьбы с импульсными перенапряжениями, где некоторое замедление отпускания муфты тормоза не критично.

Рис. 1

На диаграмме (рис.2) видны режимы работы выпрямительного и защитного диода, а также процесс затухания тока в контуре YB1-VD2.

Рис.2

Существуют и более сложные электронно-контактные устройства, минимизирующие недостатки представленной схемы. Однако, данная схема до сих пор является основной в большинстве применений без специальных требований.

Разработано в EasyEDA.

Проекты

Плата расширения USB 3.2 Gen1

Разработано в Altium Designer
OpenSource проект. Экспортирован в EasyEDA
Посмотреть проект на OSHW LAB

Плата выносного подключения двух разъемов USB версии 3.2 Gen 1, одного HD-аудио выхода и одного порта микрофона.

Назначение

Разработана для замены штатной платы передней панели с двумя USB 2.0 в корпусах персонального компьютера DEXP DC-Slim. Подключается напрямую к 20-контактному разъему USB на материнской плате и добавляет в конфигурацию системы дополнительные 2 разъема USB с версией интерфейса 3.2 Gen 1.

Технические характеристики

Разъем подключения USB к материнской плате ПКIDC-20 (19 pin)
Разъем подключения MIC/AUX к материнской плате ПКIDC-10
Размеры (ДхШхВ)60 мм х 15 мм х 12мм

Экспорт проекта Altium Designer в EasyEDA

Несмотря на то, что в EasyEDA предусмотрена функция импорта проектов из Altium Designer проходит она не совсем гладко. Однако, если говорить по перенос печатной платы, то здесь все относительно не плохо, по крайней мере все печатные проводники переносятся в точном соответствии с исходным файлом. Со схемой приходится поработать, а для того, чтобы проект в новой среде был интерактивным необходимо связать каждый компонент схемы с его видом на печатной плате. После этого назначить каждому существующему проводнику его новое имя цепи в соответствии со схемой.

3D-модель. Вид сверху:

Вид снизу:

Проекты

Модуль питания 15Вт

Плата сетевого преобразователя переменного напряжения 185…220В в постоянное величиной 17,5В с рабочей мощностью до 15Вт. Выполнена на базе монолитного интегрированного Off-line переключателя. Микросхема имеет встроенные функции защиты, такие как отключение при перенапряжении на выходе, ограничение выходного тока, отключение при перегреве и пониженного напряжения питающей сети, автоматический перезапуск после перегрева, перегрузки или короткого замыкания на выходе.

Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - labelcom_leveco_2-1024x263.png

Назначение

Разработана для питания двух вентиляторов в устройстве обеззараживания воздуха закрытого типа Leveco. Исполнена в виде модуля для расширения функционала электронного балласта фирмы Osram. Может применяться как в составе электронного балласта, так и как самостоятельный источник питания. На плате предусмотрен выпрямитель и сглаживающий фильтр напряжения. Не использует для работы выпрямленное напряжение балласта, подключается непосредственно к вводным клеммам балласта.

Основные технические характеристики

Диапазон входных напряжений220 В AC … 240 В AC -15 % … +10 %
Стандартное сетевое напряжение220 В AC
Тип напряжения питанияпеременное
Импульс пускового токатип. 6 A (при 25 °C)
Диапазон частот50 Гц … 60 Гц ±10 %
Потребляемый ток0,085 A (230 В AC)
Входной предохранитель1 A (инертного типа, внутренний)
Номинальное выходное напряжение17,5 В DC
Номинальный ток на выходе0,85 A
Выходная мощность15 Вт
Рассеиваемая мощность, без нагрузки, макс.< 0,8 Вт (230 В AC)
Размеры (ДхШхВ)70 мм х 30 мм х 10мм

Проекты

Мультитул разработчика – линейка с шаблонами посадочных мест

OpenSource проект. Разработано в EasyEDA
Посмотреть проект на OSHW LAB

Демонстрационная линейка (она же шаблонная печатная плата, она же линейка радиолюбителя, н выполнена в форме прямоугольника с метрической шкалой на одной стороне и дюймовой на другой.

Здесь собраны различные двухконтактные стандартизированные компоненты типоразмера от 0201 до 2512 с подсказками в виде их метрических размеров и мощности распространенных серий резисторов. Помимо этого здесь имеются некоторые стандартизированные и проприетарные типоразмеры посадочных мест различных полупроводниковых элементов: SOD-523, SOD-323, SOD-123, DO-213 (Melf), DO-214 (SMA, SMB, SMC), наиболее распространенных типов танталовых SMD-конденсаторов типа A, B, C, D, разъема micro-USB и посадочные места под штыревые разъемы PLS с шагом 1,27мм и 2,54мм.

На обратной стороне собраны многоконтактные компоненты. Здесь расположены посадочные места SOT143, SOT23-6, SOT-523, SOT353, SOT363, SOT89-3, SOT23-3, SOT23-5, SOT23-8, SOT323, SOT343, SOT89-5, SOT223, QFN-32 (5x5mm) шаг=0.5mm, QFN-24 (3x3mm) шаг=0.4mm, QFN-20 (4x4mm) шаг=0.5mm, DFN-16 (3x5mm) шаг=0.5mm, LGA-12 (2x2mm) шаг=0.5mm, LQFN-12 (2x2mm) шаг=0.5mm, TSSOP-16 (4.4x5mm) шаг=0.65mm, MSOP-8 (3x6mm) шаг=0.65mm, QSOP-16 (5x4mm) шаг=0.635mm, POWERPAK SO-8, SMD-8B (9.6mm) шаг=2.54mm, SSOP-16 (5.3×6.2mm) шаг=0.65mm, DBS (8.4×6.4mm) шаг=5мм, BGA-64 (9x9mm) шаг=0.8mm, TQFP-32 (7x7mm) шаг=0.8mm

Помимо посадочных мест на плате расположены сквозные отверстия от 0,1 до 3,0мм с шагом 0,1мм, сквозные металлизированные отверстия от 0,1 до 2,0мм с юбкой 0,1мм и юбкой шириной в 2 диаметра отверстия, металлизированные слоты 1мм х 2,0…7,0мм и 2мм х 2,1…7,0мм, слот произвольной формы, отверстия под метрический крепеж М3…М6 диаметром по ГОСТ 11284-75 от 3,2мм до 6,3мм, контактные площадки шириной от 0,1 до 2мм, линии шелкографии от 0,1 до 2мм, справочные отверстия для визуальной оценки сечений проводов сечением от 6 до 26 мм2, слот произвольного размера и текстовые логотипы оформленные шелкографией и паяльной маской.

Печатная плата выполнена на текстолите FR-4 толщиной 1,6мм с маской зеленого цвета. Контур платы выполнен фрезеровкой с двумя прямыми углами и двумя скругленными с радиусом 5мм.

Проект линейки из печатной платы доступен на площадке OSHWLAB. Также, там доступно обсуждение проекта, замечания и ответы на вопросы.