Battery Expansion Shield 18650 V3

Trace sizes can be up to 999 mils

by typing a value over the menu value like this

In this case this is unpractical because it shorts the resistors which don’t have enough space between terminals but it is doable. I would think the 48mils should be fine, but as noted to avoid voltage drop you want to keep the runs on high current connections such as between the MOSFETs and the connectors as short as possible but probably given the size of the board . As to wire size this web site indicates current carrying capacity for various wire sizes (in AWG which is North American)

anything above about 22ga should be fine as it will take a couple of amps max (larger wire size is better but more expensive and requires a bigger hole in the pad on the pcb as well which is also a consideration!) Remember that if multiple pumps are running off a single wire (I don’t know if that is true here) the currents add, one pump would be 300ma, but 3 pumps would be around 1A if they are all on and you need to allow for the max current (with about 50% more capacity for safety.) That would increase the required wire size as well probably.

Peter

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Die Leiterbahngrößen können bis zu 999 mil betragen

indem Sie einen Wert über den Menüwert eingeben, wie diesen

In diesem Fall ist das unpraktisch, weil es die Widerstände kurzschließt, die nicht genug Platz zwischen den Anschlüssen haben, aber es ist machbar. Ich würde denken, dass die 48 mil in Ordnung sein sollten, aber wie erwähnt sollten Sie, um Spannungsabfälle zu vermeiden, die Leitungen bei Hochstromverbindungen wie zwischen den MOSFETs und den Anschlüssen so kurz wie möglich halten, aber wahrscheinlich angesichts der Größe der Platine. Was die Kabelgröße betrifft, gibt diese Website die Strombelastbarkeit für verschiedene Kabelgrößen an (in AWG, was nordamerikanisch ist)

Alles über etwa 22ga sollte in Ordnung sein, da es maximal ein paar Ampere braucht (ein größerer Kabeldurchmesser ist besser, aber teurer und erfordert auch ein größeres Loch im Pad auf der Platine, was ebenfalls zu berücksichtigen ist!) Denken Sie daran, dass, wenn mehrere Pumpen über ein einziges Kabel laufen (ich weiß nicht, ob das hier zutrifft), die Ströme addiert werden. Eine Pumpe hätte 300 mA, aber 3 Pumpen hätten etwa 1 A, wenn sie alle eingeschaltet sind, und Sie müssen den maximalen Strom berücksichtigen (mit etwa 50 % mehr Kapazität aus Sicherheitsgründen). Das würde wahrscheinlich auch die erforderliche Kabelgröße erhöhen.

Peter

Guten Abend Peter,
ah…! welchen Querschnitt bei SMD/ Arduino 22ga? die Leds was nimmt man da?

I would use through hole resistors and LEDs to make routing easier I don’t think SMD parts buy you any advantage, you have board space available (which is the only place SMD is better.) They are low current (around 20ma) so standard 24mil traces would be fine, even down to 8mils if needed for routing would be fine at 20ma. The only things that need thicker traces are the source and drain connections to the MOSFETs that are driving the pumps (300ma), the gate can be any trace size that works as it is low current. The header pads in pcb are 0.038in so they should take wires up to 20 ga, 18ga would need a larger hole size but probably isn’t needed as I expect 22ga or 20ga wire would do what you want.

Peter

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Ich würde bedrahtete Widerstände und LEDs verwenden, um das Routing zu vereinfachen. Ich glaube nicht, dass SMD-Teile Ihnen einen Vorteil verschaffen, Sie haben Platz auf der Platine zur Verfügung (und das ist der einzige Bereich, in dem SMD besser ist). Sie haben einen niedrigen Strom (ca. 20 mA), also wären Standard-Leiterbahnen von 24 mil in Ordnung, sogar bis zu 8 mil, falls für das Routing benötigt, wären bei 20 mA in Ordnung. Die einzigen Dinge, die dickere Leiterbahnen benötigen, sind die Source- und Drain-Verbindungen zu den MOSFETs, die die Pumpen antreiben (300 mA), das Gate kann jede Leiterbahngröße haben, die funktioniert, da es einen niedrigen Strom hat. Die Header-Pads in der Platine sind 0,038 Zoll dick, also sollten sie Drähte bis zu 20 ga aufnehmen, 18 ga würde eine größere Lochgröße erfordern, ist aber wahrscheinlich nicht nötig, da ich davon ausgehe, dass 22 ga oder 20 ga Draht das tun würden, was Sie wollen.

Peter

Guten Abend Peter, erstmal Danke für deine Antwort und dem Link zur ermitlung der leiterbahn dicke…=?havbe ich noch nicht kappiert! :wink:wird aber noch …
24mil und 8mil sind klar nur 20 /22 ga? da wären?

A 8mil trace would be roughly 32ga (the wire is diameter so will likely be a bit bigger than the trace as 32ga wire has a diameter of 0.008in the same size as a 8mil trace. A 22ga wire is about equivalent to a 24mil trace as the wire is 0.025in diameter and the trace is 0.024in wide (it likely isn’t as deep as a 22ga wire though.)

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Eine 8mil-Spur wäre etwa 32ga (der Draht hat einen Durchmesser von 0,008 Zoll, also wahrscheinlich etwas größer als die Spur, da ein 32ga-Draht einen Durchmesser von 0,008 Zoll hat, also dieselbe Größe wie eine 8mil-Spur. Ein 22ga-Draht entspricht etwa einer 24mil-Spur, da der Draht einen Durchmesser von 0,025 Zoll und die Spur eine Breite von 0,024 Zoll hat (wahrscheinlich ist sie aber nicht so tief wie ein 22ga-Draht.)

Peter

Peter

Guten Morgen Peter,
Ich habe die Steuer platine schon angefangen…werde wohl Schraubklemmen nehmen.
ICh wollte eben mit der Spannungs Versorgung weiter machen und bin dabei auf einen Gravierenden Fehler gestoßen…
Die platine TP4056 sieht super auf dem Steckbrett aus leider Stimmen die Kontakte
bei der Planine überhaupt nicht mit dem orginal…
Im Schaltplan erscheint nur ein mehr beiniges IC damit kann man nix Angfangen,
oben 2 unten 4 Lötpins könnte man das nochmal über Arbeiten?

Danke eine gute Nacht!

Which tp4056 board are you using? The one I have here indeed looks wrong in pcb. Breadboard looks ok

but pcb does not (I don’t think I made this though as it doesn’t look like one of my parts.)

I can fix pcb to match breadboard easily enough but knowing what board you have would be safest to get pcb correct. Indeed I didn’t make it (and obviously didn’t look at pcb!) I will fix up a part with a proper pcb and post it.

Peter

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Welche tp4056-Platine verwenden Sie? Die, die ich hier habe, sieht in der Leiterplatte tatsächlich falsch aus. Das Steckbrett sieht ok aus

aber die Leiterplatte nicht (ich glaube allerdings nicht, dass ich das gemacht habe, da es nicht wie eines meiner Teile aussieht.)

Ich kann die Leiterplatte ganz einfach so reparieren, dass sie zum Steckbrett passt, aber zu wissen, welche Platine Sie haben, wäre am sichersten, um die Leiterplatte richtig zu bekommen. Tatsächlich habe ich es nicht gemacht (und mir die Leiterplatte offensichtlich nicht angesehen!) Ich werde ein Teil mit einer richtigen Leiterplatte reparieren und es posten.

Peter

Or just use this one…

TP4056 Module.fzpz (30.3 KB)

I just finished correcting the original one … Now there are two that should be correct. Thanks anyway.

Peter

OK here is a corrected part (although the one the @UniquePete just posted should work as well!) with pcb corrected to match the board. There appear to be at least 2 versions of this board of slightly different sizes. So it would be a good bet to print out the pcb footprint and compare it to your actual board (and try @UniquePete’s board if mine doesn’t match your board. I can also change the pad positions to match the board you have.

tp4056-fixed.fzpz (7.0 KB)

Peter

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OK, hier ist ein korrigiertes Teil (obwohl das, das @UniquePete gerade gepostet hat, auch funktionieren sollte!) mit einer korrigierten Leiterplatte, die zur Platine passt. Es scheint mindestens zwei Versionen dieser Platine mit leicht unterschiedlichen Größen zu geben. Es wäre also eine gute Idee, den Leiterplattenabdruck auszudrucken und ihn mit Ihrer tatsächlichen Platine zu vergleichen (und versuchen Sie es mit @UniquePetes Platine, wenn meine nicht zu Ihrer Platine passt. Ich kann auch die Pad-Positionen ändern, damit sie zu Ihrer Platine passen.

tp4056-fixed.fzpz (7,0 KB)

Peter

Moin Peter,
ja das ist meine lade platine…ich nehme keine Exoten…nur AZ-Delivery…da bekommt man wenigstens Unterstützung Datenbläter etc…von den 40 Räubern ist das nicht so…
nun ich habe die Aktuelle Version mit USB-C Stecker
IMG_1385

Es hat Folgende NUMMER: HW-373 V1.2.1 4056
das Teil Passt aber Mercy für die Schnelle Hilfe /rückantwort UniquePete!!! :grinning:

Wie viele 18650 Akus kann man da dran hängen (Parallel)?

While I don’t know (not having used one) from the AZdelivery web site here:

“Charge controller for Li-Ion batteries with micro USB interface. For single cell Li-Ion batteries without own protection circuit with 3.7V. Maximum charge current 1A . Full charge voltage at 4.2V”

it appears that the answer is 1 cell. Likely because of both control and protection which is harder with multiple cells. There are 2 and 3 cell boards available I think but again I have never used them.

Peter

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Ich weiß es nicht (habe noch keinen verwendet), aber ich habe es auf der AZdelivery-Website hier gefunden:

„Laderegler für Li-Ion-Akkus mit Micro-USB-Schnittstelle. Für einzellige Li-Ion-Akkus ohne eigene Schutzschaltung mit 3,7 V. Maximaler Ladestrom 1 A. Volle Ladespannung bei 4,2 V“

es scheint, dass die Antwort 1 Zelle ist. Wahrscheinlich wegen der Steuerung und des Schutzes, was bei mehreren Zellen schwieriger ist. Ich glaube, es gibt 2- und 3-Zellen-Platinen, aber ich habe sie noch nie verwendet.

Peter

I just want to make sure you are aware of the risks with 18650 cells (although I am far from an expert!) If shorted or overloaded they tend to either catch fire (emitting toxic fumes) or explode. That is the purpose of boards like the tp4056, to provide safe charging and overload protection to unprotected cells. Even with that you need to be prepared for disaster and have a plan to deal with it. You would be best to consult someone who is knowledgeable on 18650 batteries (which I would say is not me!) for appropriate safeguards and be very careful. As we see from electric vehicle fires the risks can be extreme.

Peter

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Ich möchte nur sicherstellen, dass Sie sich der Risiken von 18650-Zellen bewusst sind (obwohl ich bei weitem kein Experte bin!). Bei Kurzschluss oder Überlastung neigen sie dazu, entweder Feuer zu fangen (und giftige Dämpfe abzugeben) oder zu explodieren. Das ist der Zweck von Platinen wie der tp4056, ungeschützten Zellen sicheres Laden und Überlastungsschutz zu bieten. Trotzdem müssen Sie auf Katastrophen vorbereitet sein und einen Plan haben, um damit umzugehen. Am besten konsultieren Sie jemanden, der sich mit 18650-Batterien auskennt (was ich nicht bin!), um geeignete Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, und seien Sie sehr vorsichtig. Wie wir an Bränden bei Elektrofahrzeugen sehen, können die Risiken extrem sein.

Peter

Was sagt man als Opelfahrer beim überholen mit 240km ? NO RISK NO FUN! :rofl:
Ja Peter ich weis…das mit den LIPO…das ist der Witz mit dem Tesla…der Genderte…
der sagte …er sei nun ein Verbrenner!

mal was ernstes… zu den Terminals…(Schraubblöcke)


welche lage ist das? der Strich unten ist das die Öffnung für die kabel zum Verschrauben?

Das wäre meine LIPO Schaltung:

I think (but don’t know for sure) that the wires go in this way

capture

best bet is to put the terminal blocks you are going to use in the position they will fit in to on pcb and see where the wires enter and make sure it is where you expect them.

Peter

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Ich glaube (weiß es aber nicht genau), dass die Drähte so verlaufen

capture

Am besten platzieren Sie die Klemmenblöcke, die Sie verwenden möchten, an der Stelle auf der Leiterplatte, an der sie hineinpassen, und sehen, wo die Drähte hineingehen, und stellen sicher, dass sie dort sind, wo Sie sie erwarten.

Peter

Guten Abend Peter,
habe gerade wieder Zeit …habe mich mal an einen Neuversuch mit den Mosfeets gemacht diesmal klappte es besser habe sogar ein Lineal gefunden mit dem man die Bauteile Besser gerade verschieben kann.
was hälste von meinem versuch…
Habe mich an deine Vorschläge gehalten habe die Strecken so klein wie möglich gehalten.
Habe die Mosfeets an den Rand gelegt…
einen Direckten Masse eingang gemacht so das er seperat liegt der Masse Anschluss lege ich direckt an die Abschirmung…

dir ein schönes Wochenende…
Grüße
Hans Werner
Gewächshaus Bewässerung.fzz (95.7 KB)

The first thing I am doing is to route schematic as a check of the pcb layout. I have only just started but I just found what is probably an error that needs fixing. The explanation is a little complex (and I am running on memory from more than 40 years ago!) It has to do with the characteristics of power MOSFETs. They have a large (in the case of the IRF540 around 1.8nf) gate capacitance. The consequence of the is two fold, when turned on or off it will draw around 2.5A to charge the gate capacitance and the nano output pin will generate a max of 40ma (although it will likely source quite a bit more, but may get damaged by doing so!) So the safe way to drive it (other than a high current MOSFET IC, which is another option) is put in a series resistor as I have done here. The down side to that is that the resistor and the gate capacitance will produce a voltage ramp as the gate capacitance charges. That leaves the MOSFET operating in the linear zone which generates a lot of heat during switching. The way to fix that is to use either a MOSFET driver IC (which will typically produce 2.5A for a short period) or as I have done here put a 2nf ceramic capacitor across the current limiting resistor. The capacitor sources the 2.5A spike in to the gate capacitance and causes the MOSFET to switch quickly limiting heat dissipation in the linear zone relatively easily. The series resistor limits the current draw from the nano pin to about 20ma. That means this change to the layout (I haven’t yet finished schematic after which I need to modify pcb!)

This change is in schematic of this sketch (although it is not yet finished)

Gewächshaus Bewässerung-work.fzz (101.1 KB)

Peter

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Als Erstes führe ich ein Routing-Schema durch, um das PCB-Layout zu überprüfen. Ich habe gerade erst angefangen, aber ich habe gerade einen Fehler gefunden, der wahrscheinlich behoben werden muss. Die Erklärung ist etwas kompliziert (und ich arbeite mit Erinnerungen von vor über 40 Jahren!). Es hat mit den Eigenschaften von Leistungs-MOSFETs zu tun. Sie haben eine große Gate-Kapazität (im Fall des IRF540 etwa 1,8 nf). Dies hat zwei Folgen: Beim Ein- oder Ausschalten werden etwa 2,5 A zum Laden der Gate-Kapazität verbraucht und der Nano-Ausgangsstift erzeugt maximal 40 mA (obwohl er wahrscheinlich deutlich mehr liefert, dabei aber beschädigt werden kann!). Die sichere Art, ihn anzutreiben (abgesehen von einem Hochstrom-MOSFET-IC, was eine weitere Option ist), besteht also darin, einen Serienwiderstand einzubauen, wie ich es hier getan habe. Der Nachteil dabei ist, dass der Widerstand und die Gate-Kapazität eine Spannungsrampe erzeugen, wenn sich die Gate-Kapazität auflädt. Dadurch arbeitet der MOSFET im linearen Bereich, was beim Schalten viel Wärme erzeugt. Dies lässt sich beheben, indem man entweder einen MOSFET-Treiber-IC verwendet (der normalerweise für kurze Zeit 2,5 A erzeugt) oder wie ich es hier getan habe, einen 2nf-Keramikkondensator über den Strombegrenzungswiderstand legt. Der Kondensator leitet den 2,5-A-Spitzenstrom in die Gate-Kapazität und bewirkt, dass der MOSFET schnell schaltet, wodurch die Wärmeableitung im linearen Bereich relativ einfach begrenzt wird. Der Serienwiderstand begrenzt die Stromaufnahme vom Nano-Pin auf etwa 20 mA. Das bedeutet diese Änderung am Layout (ich habe den Schaltplan noch nicht fertig, danach muss ich die Leiterplatte ändern!)

Diese Änderung ist im Schaltplan dieser Skizze (obwohl sie noch nicht fertig ist)

Gewächshaus Bewässerung-work.fzz (101,1 KB)

Peter

Peter meinte msn könne den Widerstand vergessen es würde auch ohne gehen…