Por favor, revise mi diseño para un controlador de solenoide

Question

He estado diseñando y probando un circuito para controlar múltiples solenoides a través de un bus CAN. Después de mucho leer y probar he llegado a este diseño. pero esta es mi primera vez diseñando un PCB tan complejo (he hecho otros más simples antes).

Todas las piezas ya están probadas en una protoboard y han funcionado bien. Los MOSFETs accionarán solenoides con una corriente de pico de 3 A. Como máximo conmutarán cada segundo. Los MOSFETs se eligen debido a las limitaciones de espacio y las vibraciones en el lugar de montaje. En un momento dado no más de 3 solenoides estarán encendidos.

Me gustaría saber qué creéis que he hecho mal o que puedo hacer mejor, en cuanto a circuitos y diseño.

Gracias.

Anchos de trazo: Señales de 0,25 mm; 0,5 mm potencia y algunas señales; 2 y 4 mm de potencia a los MOSFET.

Answer 1

El diseño es bueno, sin embargo usted está conduciendo las puertas de los MOSFETs con ~ 3,7V. Deberías colocar las resistencias R1 R2... entre tierra donde están y el Pin del 74HC595, esto eliminará el divisor de voltaje y conducirá los MOSFETs más lejos en el realce haciendo que funcionen más fríos. No puedo comprobarlo completamente ya que no se que MOSFETs estas usando. El 1N4148 son agradables y pequeños, demasiado pequeño para su solenoide de 12V 3A, la capacidad de sobretensión del diodo puede ser superado por un gran margen. ¡En general un gran trabajo!

¡Gran enlace tinjvr, Gracias que ayudará a mucha gente!

Answer 2

Probablemente no mucho, usted tiene un plano de tierra continua que ayudará con EMI. Usar planos sólidos o trazas más grandes alrededor del convertidor DC DC ayudaría con las parásitas. Otra cosa que podría ser mejor son las trazas a los solenoides, que podrían ser un poco más grandes. Aparte de eso se ve bien.

Answer 3

• Si el solenoide es de 3A, entonces los diodos flyback necesitan manejar los picos de 3A y el 1N4148 no puede manejarlo.

• Los diodos en los sensores a 12V no pueden proteger el Arduino de daños, ya que permiten hasta 12V.

• Cualquier cantidad de solenoides, tal vez todos, pueden encenderse cuando se enciende el circuito. El registro de desplazamiento está permanentemente activado y se encenderá en un estado aleatorio, ya que no se utiliza el reset.

• Antes de que el Arduino empiece a ejecutar código y configure los pines IO, éstos flotan. Los registros de desplazamiento pueden obtener datos no válidos e instrucciones de carga de ruido en el bus flotante.

• Las resistencias en la puerta del FET tienen una resistencia bastante grande, por lo que el FET se acciona lentamente. El FET puede pasar demasiado tiempo en la transición entre los estados de encendido y apagado, por lo que cuando está medio encendido, tiene que disipar mucha energía. Tienes que comprobar si eso está bien o si tienes que cambiar algo.

• El bus CAN no tiene clavija de masa. El bus puede funcionar sin una referencia de tierra, pero puede que no. No está claro si la tierra proviene del mismo sistema que proporciona el bus CAN, por lo que podrían compartir ya la referencia de tierra.

• El bus CAN está conectado directamente entre el chip y el conector. No hay filtro de ruido ni protección de ningún tipo. Puede que funcione perfectamente. Tampoco está utilizando las características de terminación que proporciona el chip CAN PHY, es decir, el pin Vref. Incluso si no utiliza la resistencia de 120 ohmios, en algunos casos es posible que desee una terminación más débil para los dispositivos intermedios. Y a veces la resistencia de 120 ohmios se divide en dos resistencias de 60 ohmios y se añade un casquillo de supresión de ruido de modo común a tierra.

• La disposición de la placa de circuito impreso para el regulador es probablemente contraria a lo que sugiere la hoja de datos del regulador. Es necesario organizar el cableado y los componentes de forma que tengan sentido en el contexto de pulsos de alta frecuencia y alta corriente y transiciones rápidas de tensión.

Answer 4

La disposición de tu LM2576 parece que va a dar muchos quebraderos de cabeza. Debes minimizar el área del bucle de conmutación tanto como sea posible; moviendo L2, C1 y D2, creo que puedes reducirlo bastante. Además, me gustaría confirmar que la corriente que usted está planeando en sacar de la banda de 5V apoya no disipar el LM2576 en absoluto.

Answer 5

En \$\overline{SRCLR}\$ de los registros de cambio SN74HC595N está conectada a VCC. Esto significa que no hay un reinicio explícito de los registros de cambio en el encendido, por lo que algunas de las salidas podrían encenderse en el encendido, hasta que el software en el Arduino Nano haya comenzado a ejecutarse e inicializado los registros de cambio.