KiCad में PCB कॉइल्स: 5 स्टेप्स (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

फ्यूजन 360 प्रोजेक्ट्स »

कुछ हफ़्ते पहले मैंने एक मैकेनिकल 7 सेगमेंट डिस्प्ले बनाया था जो सेगमेंट को पुश करने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करता है। यह परियोजना इतनी अच्छी तरह से प्राप्त हुई थी, इसे हैकस्पेस पत्रिका में भी प्रकाशित किया गया था! मुझे इतनी सारी टिप्पणियाँ और सुझाव मिले कि मुझे इसका एक बेहतर संस्करण बनाना पड़ा। तो, धन्यवाद, सब लोग!

मूल रूप से मैंने इस पर किसी प्रकार की उपयोगी जानकारी प्रदर्शित करने के लिए कम से कम 3 या 4 ऐसे अंक बनाने की योजना बनाई थी। केवल एक चीज जिसने मुझे ऐसा करने से रोका, वह थी बिजली के भूखे विद्युत चुंबक। उनके लिए धन्यवाद, प्रत्येक अंक 9A के बारे में बताता है! यह बहुत ज्यादा है! हालाँकि इतना करंट देना कोई समस्या नहीं थी, लेकिन मुझे पता था कि यह बहुत बेहतर हो सकता है। लेकिन फिर मुझे कार्ल का फ्लेक्सर प्रोजेक्ट मिला। यह मूल रूप से एक लचीले पीसीबी पर एक विद्युत चुंबक है। उन्होंने इसका इस्तेमाल करते हुए कुछ कमाल के प्रोजेक्ट बनाए हैं। उसके काम की जाँच करें! वैसे भी, यह मुझे सोच रहा था कि क्या मैं उसी पीसीबी कॉइल का उपयोग सेगमेंट को धक्का/खींचने के लिए कर सकता हूं। इसका मतलब है कि मैं डिस्प्ले को छोटा और कम पावर वाला बना सकता हूं। तो इस निर्देश में, मैं कॉइल के कुछ बदलाव करने की कोशिश करूँगा और फिर उनका परीक्षण करूँगा कि कौन सा सबसे अच्छा काम करता है।

आएँ शुरू करें!

चरण 1: योजना

कॉइल के कुछ बदलावों के साथ एक टेस्ट पीसीबी डिजाइन करने की योजना है। यह एक परीक्षण और त्रुटि विधि होगी।

शुरू करने के लिए, मैं एक संदर्भ के रूप में कार्ल के लचीले एक्ट्यूएटर का उपयोग कर रहा हूं जो प्रत्येक परत पर 35 मोड़ के साथ 2 परत पीसीबी है।

मैंने निम्नलिखित संयोजनों को आजमाने का फैसला किया:

• 35 मोड़ - 2 परतें
• 35 मोड़ - 4 परतें
• 40 मोड़ - 4 परतें
• 30 मोड़ - 4 परतें
• 30 मोड़ - 4 परतें (कोर के लिए एक छेद के साथ)
• 25 मोड़ - 4 परतें

अब यहाँ मुश्किल हिस्सा आता है। यदि आपने KiCad का उपयोग किया है, तो आप जान सकते हैं कि KiCad घुमावदार तांबे के निशान की अनुमति नहीं देता है, केवल सीधे निशान! लेकिन क्या होगा अगर हम छोटे सीधे खंडों को इस तरह से जोड़ते हैं कि यह एक वक्र बनाता है? महान। अब कुछ दिनों तक ऐसा करते रहें जब तक कि आपके पास एक पूरा कुंडल न हो जाए !!!

लेकिन रुकिए, यदि आप पीसीबी फ़ाइल को देखते हैं, जो KiCad उत्पन्न करता है, तो टेक्स्ट एडिटर में, आप देख सकते हैं कि प्रत्येक सेगमेंट की स्थिति x और y निर्देशांक के रूप में कुछ अन्य जानकारी के साथ संग्रहीत होती है। यहां कोई भी बदलाव डिजाइन में भी दिखाई देगा। अब, क्या होगा यदि हम एक पूर्ण कुंडल बनाने के लिए आवश्यक सभी स्थितियों में प्रवेश कर सकें? जोन स्पार्क के लिए धन्यवाद, उन्होंने एक पायथन लिपि लिखी है जो कुछ मापदंडों को दर्ज करने के बाद एक कॉइल बनाने के लिए आवश्यक सभी निर्देशांक को थूक देती है।

कार्ल ने अपने एक वीडियो में, अपना पीसीबी कॉइल बनाने के लिए Altium के सर्किट मेकर का उपयोग किया है, लेकिन मुझे नया सॉफ़्टवेयर सीखने का मन नहीं कर रहा था। शायद बाद में।

चरण 2: KiCad. में कॉइल बनाना

पहले मैंने एक कनेक्टर को योजनाबद्ध पर रखा और इसे ऊपर दिखाए अनुसार तार दिया। यह तार पीसीबी लेआउट में एक कॉइल बन जाएगा।

इसके बाद, आपको नेट नंबर याद रखना होगा। पहला नेट 0 होगा, अगला नेट 1 होगा, और इसी तरह।

इसके बाद, किसी भी उपयुक्त आईडीई का उपयोग करके पायथन स्क्रिप्ट खोलें।

आपके द्वारा उपयोग की जाने वाली ट्रेस चौड़ाई चुनें। उसके बाद, पक्षों के साथ प्रयोग करने का प्रयास करें, त्रिज्या शुरू करें और दूरी ट्रैक करें। ट्रैक की दूरी ट्रैक की चौड़ाई से दोगुनी होनी चाहिए। 'पक्षों' की संख्या जितनी अधिक होगी, कुंडल उतना ही चिकना होगा। अधिकांश कॉइल के लिए साइड्स = 40 सबसे अच्छा काम करता है। ये पैरामीटर सभी कॉइल के लिए समान रहेंगे।

आपको केंद्र, घुमावों की संख्या, तांबे की परत, शुद्ध संख्या और सबसे महत्वपूर्ण, रोटेशन की दिशा (स्पिन) जैसे कुछ पैरामीटर सेट करने की आवश्यकता है। एक परत से दूसरी परत पर जाते समय, धारा की दिशा समान रखने के लिए दिशा बदलनी चाहिए। यहां, स्पिन = -1 दक्षिणावर्त का प्रतिनिधित्व करता है जबकि स्पिन = 1 वामावर्त का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, यदि तांबे की सामने की परत दक्षिणावर्त जा रही है तो नीचे की तांबे की परत को वामावर्त जाना चाहिए।

स्क्रिप्ट चलाएँ और आपको आउटपुट विंडो में बहुत सारी संख्याएँ प्रस्तुत की जाएँगी। पीसीबी फाइल में सब कुछ कॉपी और पेस्ट करें और इसे सेव करें।

KiCad में PCB फ़ाइल खोलें और आपका सुंदर कॉइल है।

अंत में, कनेक्टर से शेष कनेक्शन बनाएं और आपका काम हो गया!

चरण 3: पीसीबी ऑर्डर करना

कॉइल डिजाइन करते समय, मैंने सभी कॉइल के लिए 0.13 मिमी मोटे तांबे के निशान का उपयोग किया है। हालाँकि JLCPCB 4/6 लेयर्स PCB के लिए 0.09mm की न्यूनतम ट्रेस चौड़ाई कर सकता है, लेकिन मैंने इसे सीमा के बहुत करीब धकेलने का अनुभव नहीं किया।

पीसीबी डिजाइन करने के बाद, मैंने जेएलसीपीसीबी को जेरबर फाइलें अपलोड कीं और पीसीबी को ऑर्डर किया।

अगर आप इसे आज़माना चाहते हैं तो जरबर फाइल्स को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें।

चरण 4: परीक्षण खंड बनाना

मैंने फ़्यूज़न 360 में विभिन्न आकृतियों और आकारों के कुछ परीक्षण खंडों को डिज़ाइन किया और उन्हें 3D प्रिंट किया।

चूंकि मैंने कॉइल्स के लिए 0.13 मिमी कॉपर ट्रेस का उपयोग किया है, यह अधिकतम 0.3 ए की धारा को संभाल सकता है। पहली बिल्ड में मैंने जो इलेक्ट्रोमैग्नेट इस्तेमाल किया था, वह 1.4A तक का है। जाहिर है, बल में काफी कमी आएगी जिसका मतलब है कि मुझे खंडों को वजन में हल्का बनाना होगा।

मैंने खंड को छोटा कर दिया और दीवार की मोटाई कम कर दी, आकार को पहले जैसा ही रखते हुए।

मैंने इसे विभिन्न चुंबक आकारों के साथ भी परीक्षण किया।

चरण 5: निष्कर्ष

मैंने पाया कि प्रत्येक परत पर ४ परतों और ३० मोड़ों के साथ एक ६ x १.५ मिमी नियोडिमियम चुंबक के साथ एक कुंडल खंडों को उठाने के लिए पर्याप्त था। मैं इस विचार को काम करते देखकर बहुत खुश हूं।

तो अभी के लिए बस इतना ही। इसके बाद, मैं सेगमेंट को नियंत्रित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स का पता लगाऊंगा। मुझे अपने विचार और सुझाव नीचे कमेंट्स में बताएं।

अंत तक बने रहने के लिए धन्यवाद। मुझे आशा है कि आप सभी को यह प्रोजेक्ट पसंद आया होगा और आज आपने कुछ नया सीखा। इस तरह के और प्रोजेक्ट्स के लिए मेरे YouTube चैनल को सब्सक्राइब करें।