power extender

擴展器

具有當前監視和I2C接口的功率和IO擴展PCB的硬件和軟件。

該項目得到了PCBWAY的慷慨支持。在博客上閱讀有關該項目的更多信息，以及我對製造業的評論：I2C繼電器PCB的設計和組裝

用法

將KICAD與我的CustomConents庫一起查看和編輯硬件項目，或下載用於PCB和/或PCBA製造的製造文件。我用Kibom生成Bom。您也可以將完整的原理圖作為PDF下載。

請參閱Arduino框架使用Arduino框架的Arduino庫文檔。該庫也可以在Platformio上找到。使用Visual Studio代碼和Platformio插件來編輯Arduino庫和測試。

請參閱Raspberry Pi庫文檔使用Raspberry Pi Python 3 smbus框架。

功能和規格

• 通過5V和3V3引腳輸入功率
  • 最小。 250mA @ 5V同時啟動所有四個接力賽
  • 小於30mA @ 5V待機電流
  • 3V3 I2C信號級別為3.3V而不是5V
• 通過JST標頭RPI連接到I2C主機的I2C總線
  • I2C巴士通過JST標頭PASS
  • 內推電阻
  • 級別移動3.3V - 5V耐受性公共汽車
• 四個SRD-05VDC-SL-C三鉛（ NC - COM - NO ）磁繼電器
  • 每個都有CC6902SO-10A誘導電流測量COM
  • 使用OptoCOPLER的驅動隔離驅動器電路
  • 飛回二極管保護
  • 紅色狀態LED表示COM - NO動
  • 2oz厚的銅痕跡可實現高電流
  • 隔離銑削可降低潮濕環境中短路的風險
  • 最大功率： 10A, 250VAC, 110VDC
  • 聯繫負載等級：電阻7A @ 28VDC ， 10A @ 125VAC ， 7A @ 240VAC ，歸納3A @ 120VAC ， 3A @ 28VDC
• 一個PCA9557 8通道GPIO端口（I2C地址： 0x18 ），邏輯級別0V | 5V
  • GPIO頻道0Z 3連接到JST標頭DIGITAL
  • 繼電器連接到GPIO 7 4
  • 最大電流（通道0Z除外）： 25mA接收器，每個通道20mA源，最大。總計： 100mA水槽， 85mA源
  • 頻道0Z是高阻抗和開放式的（有關詳細信息，請參見數據表）
• 兩個ADS1115 4通道16位ADC端口，電壓範圍0V - 5V
  • ADC 1的所有四個引腳均連接到當前測量IC（I2C地址： 0x48 ）
  • ADC 2的所有四個引腳均連接到JST標頭ANALOG （I2C地址： 0x49 ）
  • 可配置的採樣率和增益放大器
  • 最大限度。 10mA連續輸入電流

對於進一步的規格和評分，所有數據表都可以在此存儲庫中找到。

傳感器校準

由於磁繼電器的固有性質，電感電流測量ICS以及ADCS經歷了測量偏移，而繼電器被通電。建議測量距板距離的實際負載，以獲得參考值。然後，應使用這些參考值來計算每個通道的偏移或功能，並通電的繼電器數量。

對於無負載（浮動），使用Arduino Uno，發現最大的絕對測量偏移量大約如下。

中繼量	在通道上的抵消	在殘疾頻道上偏移
0	0.05A	0.05A
1	1A	0.7A
2	1.5A	1.3A
3	2A	1.8A
4	2.4A	N /A。

請注意，這些偏移取決於負載和環境因素。

PCB詳細信息

17個獨特的零件， 60 SMT零件，在雙面90mm x 71mm PCB上的12個零件，帶有2oz銅飾面。

每板的組件成本：大約$25 （忽略運輸，批量折扣和價格變化隨時間的變化）。

bom

物品 ＃	指定者	數量	製造商	製造商零件＃	描述 /值	分銷商	分銷商零件＃	包裝 /足跡	類型	筆記
1	C11，C21，C31，C41	4	任何	TBD	CAP CER 100pf Max。 5％分鐘。 10V 0805 SMD	任何	TBD	SMD 0805	SMD
2	C1，C2，C12，C22，C32，C42	6	任何	TBD	CAP CER 100NF最大5％分鐘。 10V 0805 SMD	任何	TBD	SMD 0805	SMD
3	D12，D22，D32，D42	4	shikues	1N4007F	二極管1N4007 SMAF	LCSC	C110856	SMAF	SMD
4	D11，D21，D31，D41	4	Everlight Elec	17-21SURC/S530-A3/TR8	LED紅色2V 0805 SMD	LCSC	C72037	SMD 0805	SMD
5	J1，J2，J3，J4	4	任何	TBD	CONN JST-XH螺距2.50mm垂直男5針	任何	TBD	通過洞	pth
6	J11，J21，J31，J41	4	寧波康涅克斯電氣	WJ128V-5.0-3P	連接螺絲端子螺距-5.0mm 3引腳20A	LCSC	C8270	通過洞	pth
7	K11，K21，K31，K41	4	寧波歌聲中繼	SRD-05VDC-SL-C	繼電器密封敏感的5V 10A	LCSC	C35449	通過洞	pth
8	Q1，Q2	2	shikues	BSS138	MOSFET N-CH SOT-23-3	LCSC	C112239	SOT-23-3	SMD
9	Q11，Q21，Q31，Q41	4	Nexperia	PMBT3904,215	BJT NPN SOT-23-3	LCSC	C8667	SOT-23-3	SMD
10	R14，R24，R34，R44	4	任何	TBD	res 100歐姆最大。 1％分鐘。 1/8W 0805 SMD	任何	TBD	SMD 0805	SMD
11	R11，R12，R21，R22，R31，R32，R41，R42	8	任何	TBD	res 200歐姆最大1％分鐘。 1/8W 0805 SMD	任何	TBD	SMD 0805	SMD
12	R1，R13，R23，R33，R43	5	任何	TBD	Res 1k ohm Max。 1％分鐘。 1/8W 0805 SMD	任何	TBD	SMD 0805	SMD
13	R2，R3，R4，R5，R15，R25，R35，R45	8	任何	TBD	Res 10k ohm Max。 1％分鐘。 1/8W 0805 SMD	任何	TBD	SMD 0805	SMD
14	U1，U3	2	德州儀器	ADS1115IDGSR	IC I2C 4 CH ADC VSSOP-10	LCSC	C37593	VSSOP-10	SMD
15	U12，U22，U32，U42	4	交叉芯片	CC6902SO-10A	IC電流傳感器5V 10A SOP-8	LCSC	C350865	SOP-8	SMD
16	U11，U21，U31，U41	4	尖銳的微電子	PC817X2CSP9F	IC OptoCOUPLER SMD-4	LCSC	C66405	SMD-4	SMD
17	U2	1	NXP半決賽	PCA9557PW，118	IC I2C 8 CH IO擴展器TSSOP-16	LCSC	C141380	TSSOP-16	SMD