Diseño de un panel PCB de distribución de energía DC 12V 80A y disipador de calor

1- Debes pensar en terminales y conectores mientras diseñas tu PCB, también debes pensar en el ancho de los trazos ya que esos trazos soportarán alta corriente (8A por cada trazo) y te daré un ejemplo: cada paquete de baterías será conectado a la PCB mediante un conector XT-60. Luego se conecta mediante trazas con el mayor ancho posible (por ejemplo, 10 mm) y luego se bifurca a los 8 motores que se conectan a los cables de los motores (por ejemplo, usando un terminal de horquilla).

2-(según mi experiencia con una situación similar) un PCB de cobre más grueso está bien, 1 o 2 oz está más que bien, lo más importante es el ancho del trazo, puedes calcular qué ancho necesitarás en este sitio web .

3-No El uso de energía está bien, hice un ROV con 6 propulsores donde cada propulsor puede usar hasta 17 A, usando 4 brazos que usan motores de CC cada uno puede usar hasta 8 A, así que no se preocupe. Si te refieres a la disipación de energía en la PCB, entonces no te preocupes, lo probé antes y con un grosor de 1 oz, 8A no disipará tanto calor, no necesitarás un disipador de calor.

4-La mejor manera de hacer esta PCB de distribución de energía es diseñarla y fabricarla y luego soldar un cable de cobre en las pistas que ya están en la PCB, lo hará más feo y más robusto pero es seguro y soportará tanta corriente como necesitará. Espero haber respondido a tu pregunta :)

Consideraciones de diseño: % de pérdida de potencia del cable, densidad de energía de la batería (Wh/kg), flotabilidad (fuerza de presión del aire frente al peso de la batería), presión de la pared, elección de motores, batería y controlador.

Por lo menos aprende la Ley de Ohm V=IR y$Pd=I^2R=V^2/R=V*I$

• Obtenga un DMM (económico) y mida la resistencia del devanado del motor o DCR u obtenga rotor bloqueado = especificación de corriente de sobretensión.

Pérdida de cable Puede buscar tablas AWG para obtener Ampacity @60'C o calcular pérdida, Pd desde arriba usando$\Omega/m$frente al área de la sección transversal del cable o calibre o medida de trenza plana de 1 cm * 1 mm de ancho, por ejemplo. Habrá caída de tensión. Desea que la pérdida de su cable sea <2 % de la sobrecorriente para reducir la pérdida de par.

• par motor = corriente (carga prop y aceleración de la masa del rotor)
• (sin carga) velocidad del motor = Voltaje (V/RPM)
• Potencia nominal del motor = corriente nominal*V

• Corriente de sobretensión = 8 a 10x corriente nominal.

  • p.ej
  • En el peor de los casos, la sobretensión de I=V/R (para Vbat y DCR de la bobina del motor) es de hasta 8x a 10x8A o de 64A a 80A por motor. Así que empieza lentamente

  • si ya tiene motores elegidos, está bien, aunque usaría dos motores de perforación de >=21V, controlador de batería y todo modificado para trabajar dentro del submarino con "sellos de junta tórica" ​​cuádruples alrededor del eje de la hélice hechos para alta presión.

  • El mejor cableado son varios hilos de alambre magnético aislado llamado Litz Wire debido a la baja inductancia, que puede causar interferencia EMI con la electrónica a menos que esté blindado y filtrado con ferrita en pares.

  • Lo siguiente mejor es una trenza pesada como los cables de la batería del automóvil.
  • Luego use bloques de terminales para distribución como paneles de fusibles en automóviles
  • Las trazas en PCB pueden necesitar cobre sólido AWG 16 con R = RdsOn bajo para obtener la misma pérdida baja según las ecuaciones anteriores.

Flotabilidad

• $F_B = ρ_f V_f g$
• $F_B$es la fuerza de flotación,$ρ_f$es la densidad del fluido desplazado,$V_f$es el volumen del fluido desplazado, y$g$es la aceleración de la gravedad,$9.8 m/s^2$.
• Es muy importante recordar que la densidad y el volumen en esta ecuación se refieren al fluido desplazado, NO al objeto sumergido en él.

Considere que la presión del agua es 1 Atm por 10 m de profundidad, por lo que 100 m de profundidad son 10 atmósferas o 150 psi (lo recuerdo) y vea si SLA flotará o se hundirá frente a LiPo. Luego haga una estructura como un tanque para sobrevivir a esta presión y los mejores sellos para combinar...