power extender
1.0.0
電源用のハードウェアとソフトウェアおよび現在の監視とI2Cインターフェイスを備えたIO拡張PCB。
このプロジェクトは、PCBwayによってgeneしみなくサポートされています。このプロジェクトの詳細と、私のブログ：I2CリレーPCBのデザインとアセンブリでの製造のレビューも読んでください
CustomComponentsライブラリを使用してKICADを使用して、ハードウェアプロジェクトを表示および編集するか、PCBおよび/またはPCBA製造用の製造ファイルをダウンロードします。 Kibomを使用してBOMを生成しました。完全な概略図をPDFとしてダウンロードすることもできます。
Arduino Frameworkを使用して、使用についてはArduino Libraryのドキュメントを参照してください。ライブラリはPlatformioでも入手できます。 Visual StudioコードとPlatformioプラグインを使用して、Arduinoライブラリとテストを編集します。
Raspberry Pi Python 3 smbusフレームワークで使用するためのRaspberry Piライブラリのドキュメントを参照してください。
5Vおよび3V3ピンを介した電源入力250mA @ 5Vで、4つのリレーすべてを同時に作動させます30mA @ 5V未満のスタンバイ電流3V3電圧レベルは、I2C信号レベルが5Vではなく3.3Vの場合にのみI2Cレベルシフトにのみ必要ですRPI経由でI2Cマスターに接続するためのI2CバスPASSを介したI2Cバスパススルー3.3V - 5V許容バスSRD-05VDC-SL-C Three-Lead（ NC - COM - NO ）磁気リレーCC6902SO-10A誘導電流測定ICがCOMを介して接続されていますCOM - NOを示します2oz厚い銅の痕跡は、高流を可能にします10A, 250VAC, 110VDC7A @ 28VDC 、 10A @ 125VAC 、 7A @ 240VAC 、誘導3A @ 120VAC 、 3A @ 28VDCPCA9557 8チャンネルGPIOポート（I2Cアドレス： 0x18 ）、ロジックレベル0V | 5V0Z 3 JSTヘッダーDIGITALに接続4に接続7れています0Zを除く）： 25mAシンク、チャネルあたり20mAソース、最大。合計： 100mAシンク、 85mAソース0Zは高インピーダンスとオープンドレインです（詳細についてはデータシートを参照）ADS1115 4チャンネル16ビットADCポート、電圧範囲0V - 5V0x48 ）ANALOGに接続されたADC 2の4つのピンすべて（I2Cアドレス： 0x49 ）10mA連続入力電流その他の仕様と評価のために、すべてのデータシートはこのリポジトリにあります。
磁気リレーの固有の性質により、誘導電流測定ICSとADCは、リレーがエネルギーを与えながら測定オフセットを経験します。基準値を取得するために、ボードから離れた距離で実際の負荷を測定することをお勧めします。これらの参照値を使用して、各チャネルのオフセットまたは関数を計算し、エネルギーを与えたリレーの量を計算する必要があります。
Arduino UNOを使用して負荷なし（フローティング）の場合、最大絶対測定オフセットは次のとおりであることがわかりました。
| エネルギー化されたリレーの量 | エネルギー化されたチャネルでオフセット | 無効チャネルでオフセット |
|---|---|---|
| 0 | 0.05A | 0.05A |
| 1 | 1A | 0.7A |
| 2 | 1.5A | 1.3A |
| 3 | 2A | 1.8A |
| 4 | 2.4A | n / a |
これらのオフセットは、負荷要因と環境要因に依存していることに注意してください。
17のユニークな部品、 60 SMT部品、 2oz銅仕上げを備えた両面90mm x 71mm PCB上の12の部品。
ボードごとのコンポーネントコスト：約$25 （配送、かなりの割引、および時間の経過に伴う価格の変更を無視します）。
| アイテム ＃ | 指定者 | 量 | メーカー | メーカーパーツ＃ | 説明 /値 | 卸売業者 | ディストリビューターパーツ＃ | パッケージ /フットプリント | タイプ | メモ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | C11、C21、C31、C41 | 4 | どれでも | TBD | CAP CER 100PF Max。 5％分。 10V 0805 SMD | どれでも | TBD | SMD 0805 | SMD | |
| 2 | C1、C2、C12、C22、C32、C42 | 6 | どれでも | TBD | キャップCER 100NF Max。 5％分。 10V 0805 SMD | どれでも | TBD | SMD 0805 | SMD | |
| 3 | D12、D22、D32、D42 | 4 | シキュー | 1N4007F | ダイオード1N4007 SMAF | LCSC | C110856 | SMAF | SMD | |
| 4 | D11、D21、D31、D41 | 4 | EverlightElec | 17-21SURC/S530-A3/TR8 | LEDレッド2V 0805 SMD | LCSC | C72037 | SMD 0805 | SMD | |
| 5 | J1、J2、J3、J4 | 4 | どれでも | TBD | Conn JST-XHピッチ-2.50mm垂直男性5ピン | どれでも | TBD | 穴を通して | pth | |
| 6 | J11、J21、J31、J41 | 4 | Ningbo Kangnex Elec | WJ128V-5.0-3P | コントスクリュー端子ピッチ-5.0mm 3ピン20a | LCSC | C8270 | 穴を通して | pth | |
| 7 | K11、K21、K31、K41 | 4 | Ningbo Songleリレー | SRD-05VDC-SL-C | リレーシールされた敏感な5V 10A | LCSC | C35449 | 穴を通して | pth | |
| 8 | Q1、Q2 | 2 | シキュー | BSS138 | MOSFET N-CH SOT-23-3 | LCSC | C112239 | SOT-23-3 | SMD | |
| 9 | Q11、Q21、Q31、Q41 | 4 | ネクペリア | PMBT3904,215 | BJT NPN SOT-23-3 | LCSC | C8667 | SOT-23-3 | SMD | |
| 10 | R14、R24、R34、R44 | 4 | どれでも | TBD | Res 100 Ohm Max。 1％分。 1/8W 0805 SMD | どれでも | TBD | SMD 0805 | SMD | |
| 11 | R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42 | 8 | どれでも | TBD | Res 200 Ohm Max。 1％分。 1/8W 0805 SMD | どれでも | TBD | SMD 0805 | SMD | |
| 12 | R1、R13、R23、R33、R43 | 5 | どれでも | TBD | Res 1K Ohm Max。 1％分。 1/8W 0805 SMD | どれでも | TBD | SMD 0805 | SMD | |
| 13 | R2、R3、R4、R5、R15、R25、R35、R45 | 8 | どれでも | TBD | Res 10k Ohm Max。 1％分。 1/8W 0805 SMD | どれでも | TBD | SMD 0805 | SMD | |
| 14 | U1、U3 | 2 | テキサスの楽器 | ADS1115IDGSR | IC I2C 4 CH ADC vSSOP-10 | LCSC | C37593 | vssop-10 | SMD | |
| 15 | U12、U22、U32、U42 | 4 | クロスチップ | CC6902SO-10A | IC電流センサー5V 10A SOP-8 | LCSC | C350865 | SOP-8 | SMD | |
| 16 | U11、U21、U31、U41 | 4 | シャープマイクロエレクトロニクス | PC817x2CSP9F | IC OptoCoupler SMD-4 | LCSC | C66405 | SMD-4 | SMD | |
| 17 | U2 | 1 | NXPセミコン | PCA9557PW、118 | IC I2C 8 Ch io expander tssop-16 | LCSC | C141380 | TSSOP-16 | SMD |
