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无线充电小车,由CD4046锁相环芯片,UCC37322驱动MOS,TPS63020自动降压芯片组成【2019年电赛A题国奖作品】

电赛基本上结束了,本人分享一些资料,之前考虑过整体打包直接分享,但后来觉得有些资料没啥用,我就把我的作品中那些比较有用的东西分享给大家。

首先,介绍我对A题的看法,这次电赛A题我觉得就是去年省赛C题无线充电小车的题目升级版,只是提高了一些要求,我觉得最坑的就是被限制了使用TI处理器和TI专用芯片,这对没学过像430这种单片机和不怎么了解TI芯片的朋友挺不友好的,但这是TI赞助得比赛,不准备好这些基本操作,被吃亏也没办法。

一、题目

微信图片_20190916142246.jpg

二、要求 

1. 基本要求 

(1) 小车能通过声或光显示是否处在充电状态。

(2) 小车放置在 A 点,接通电源充电,60 秒时断开电源,小车检测到发射线 圈停止工作自行起动,沿引导线行驶至 B 点并自动停车。

(3) 小车放置在 A 点,接通电源充电,60 秒时断开电源,小车检测到发射线 圈停止工作自行起动,沿引导线行驶直至停车(行驶期间,4 个发射线 圈均不工作),测量 小车行驶距离 L1,L1 越大越好。


2. 发挥部分 

(1)小车放置在 A 点,接通电源充电并开始计时;60 秒时,小车自行起动 (小车超过 60 秒起动按超时时间扣分),沿引导线单向不停顿行驶直至 停车(沿途由 4 个发射线圈轮流动态充电);180 秒时,如小车仍在行驶,则断开电源,直至停车。测量小车行驶距离 L2,计算 L=L2-L1,L 越大越 好。

(2) 在发挥部分(1)测试中,测量直流稳压电源在小车开始充电到停驶时间 段内输出的电能 W,计算 K= L2/W,K 越大越好。

分享下我们组的作品照片:


首先是我们帅气的小车:
骨架采用的3D打印件+碳纤维杆,PCB板作为主体支撑和连接,3D打印的牛眼轮,(有点黄袍车的感觉)

微信图片_20190916142257.jpg

微信图片_20190916142301.jpg

无线充电器:

使用的全是TI的芯片,由CD4046锁相环芯片产生高频时钟,UCC37322驱动MOS,输出为E类拓扑,谐振式无线充电

微信图片_20190916142304.jpg

线圈建议使用利兹线(多股线)绕制,虽然使用漆包线好像没啥太大问题 


电机驱动:
使用的TI的DRV8833电机驱动芯片,能够驱动两个直流电机,操作比较简单

微信图片_20190916142307.jpg

左边的开关是用于切换小车模式的,16种组合,速度组合+模式组合,用于不同的要求


DC-DC变换:
使用的TI的自动升降压芯片——TPS63020,其实有更好的选择,只是去年做了TPS63020的板子,加上还有样片,就先用着

微信图片_20190916142307.jpg

测试视频:

https://www.bilibili.com/video/av67091100/


微信图片_20190916142310.jpg

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