電源回路の実装 DC-DCコンバータ
このエントリで電源回路を書いて、さあ実装と思ったら部品が間に合わなかったのでGPSを前回はやったが、今日は戻って電源回路の実装。
ユニバーサル基板に部品を置いてみたら、きつきつだと思っていた基板に空きが。それと、バッテリー7.2V-4200mAと18V-1600mAの2電池のシステムだが、18Vの方が容量が小さい。18V側に、マイコンSH7125＋Top-URG＋USB-HUBでは、先に18V側がバッテリー切れになる。という訳で、7.2V側に3端子レギュレータをつけて、7.2V側も5Vへ変換することにした。
- 7.2Vリチウムポリマ電池→DCモータ直結（タミヤ540モータx2、最大60Aぐらい、巡航時5Aぐらい）
- 7.2Vリチウムポリマ電池→5V3端子レギュレータ(1A)→AKI-SH7125マイコン＋ロータリーエンコーダx2(500mAぐらい？)
- 18Vニッケル水素電池→DC/DCスイッチングレギュレータ12V(3A)→Top-URG(起動時1A, 定常時700mA)
- 18Vニッケル水素電池→DC/DCスイッチングレギュレータ5V(3A)→USB-HUB(何Aか不明、MAX2.6A)
というシステムにした。
上図、前回から更新した回路図
上図、前回から更新したパターン図
パターン図は部品が基板からはみ出ているようにみえるが、ユニバーサル基板の目のあるところで枠をかいたので、ユニバーサル基板の余白には入っている。
上図が、去年のロボットの電源回路。
三端子レギュレータIC 1個、コネクタ2個、他のケーブルは基板に直接ハンダ付け。
上図が、去年のロボットの電源回路の裏側。
上図が、今回実装した、新電源回路（中央の基板が電源回路、左はマイコン、右はモータードライバ）。ケーブルの直接ハンダ付けはなしにした。はやりなしの方が、コンポーネントとして使い回しがしやすい。DCDCコンバータが2個と3端子レギュレータが1個。信号線は、7.2Vの電源監視と、18Vの電源監視と、12VのDCDCコンバータのリモートコントロール（マイコンから電源ON/OFFを制御する）の3本。
今回はまったこと
実装して、導通・絶縁試験をしていたところ、絶縁していると思ったところが、100Ωでつながっていた。良く調べると、電源監視の分圧の抵抗合計1kΩのところが100Ωになっている。。。調べたところ、抵抗を買ったときに店の人が各袋に4.7kΩ、470Ω、47Ωとごていねいに手書きで書いてくれてあったのだが、その表記が間違っていた。。テスターで調べるといろいろな袋の中身が間違っている。。。やっぱり部品を取り出したときに、ちゃんとテスターで調べるべきだった。正直カラーコードは、中学生のころは読めたが、今は目が痛くて読めない。
あと、ちょっと設計を間違ったなと思ったのが、電圧監視で合計1kΩにしてしまったが、これだと7.2Vだと7.2mAも無駄に消費しているな。なにをぼけていたのか。。10kΩぐらいにすればよかった。
という訳で、導通・絶縁試験の上、電源を入れたところ、1発で全部動いた（まだ、マイコンのリモートコントロールは未試験）。
次回は、ロボットに組み込んで安定して動くか確認だな。DC/DCスイッチングレギュレータは、ノイズが出るらしいので要チェック。あとマイコン側のファームで、電圧監視のコードとリモートコントロールのコードの追加か。
