이번 프로젝트는 고출력 BLDC 모터를 제어하고,
배터리 잔량을 실시간으로 확인할 수 있도록 구성한 PCB 개발 사례입니다.
모터 제어 로직 설계부터 상태 디스플레이 출력까지 전 과정을 직접 설계하고 구현했습니다.
기획 단계
▶기획 및 설계 방향 수립
기획 단계에서는 스위치 제어 방식과 디스플레이에 표시할 센싱 데이터 항목을 정의했습니다.
또한 모터 제어는 방식과 배터리 상태에 따라 유동적으로 반응할 수 있는 구조를 고려했습니다.
그리고 PCB의 전반적인 형상과 사용할 소자 구성에 대해서도 함께 논의하며 방향을 잡아갔으며, 안정성과 사용성을 모두 고려한 설계 방향을 기획하였습니다.
기획 사항 확인
이후에는 기획 단계에서 논의한 방식을 기반으로 세부 기능을 검토하고, 이에 맞는 소자를 선정하여 데이터시트 분석을 진행했습니다.
설계 단계
▶회로 설계 및 PCB Artwork
▶회로 설계 및 PCB Artwork
요구사항을 기반으로 회로 설계를 진행하였으며, PCB 형상 역시 이를 고려하여 구성하였습니다.
또한 외형 레이아웃에 최적화되도록 메인PCB와 디스플레이 PCB를 나누어 Artwork를 진행하였습니다.
이후 앞서 정의한 모터 제어 방식에 맞춰 펌웨어 개발을 진행했습니다.
납품 단계
최종적으로 내부 테스트를 완료하여 납품 단계까지 완료하였습니다.
2차 개발
2차 개발에서는 고출력 BLDC 제어를 위한 부하 전류량에 따른 ESC 출력 제어(Electronic Speed Controller)기능과 같은 새로운 요구사항을 반영하여 회로와 PCB 아트웍을 개선하였고, 이에 맞춰 펌웨어도 함께 수정했습니다.
테스트
▶배터리 관리 시스템 테스트
또한 배터리의 충방전을 관리하는 시스템의 신뢰성을 검증하기 위해 BMS(Battery Management System) 실험을 진행하였습니다.
2차 납품
▶문서화 작업 진행
완성된 PCB의 조립 과정과 초기 세팅 방법을 정리하여 문서화 작업을 진행했습니다.
▶납품 진행
최종적으로 2차 기획도 마찬가지로 내부 테스트와 검증을 통해 납품까지 완료하였습니다.
IPMES는
회로 설계, PCB 설계, 펌웨어 개발, 기구 설계 및 시제품 제작을 통합적으로 수행하며
고객의 요구사항에 맞는 개발 방향을 제안합니다.
작은 아이디어부터 산업용 장비 개발까지 다양한 프로젝트 경험을 바탕으로
실질적인 결과물을 만들어가고 있습니다.
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