USB-C maitinimo šaltinis: 10 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Stalinis maitinimo šaltinis yra būtina priemonė dirbant su elektronika, kad būtų galima tiksliai nustatyti jūsų projektui reikalingą įtampą ir taip pat apriboti srovę, kai viskas bus tikrai naudinga. Tai mano nešiojamasis USB-C maitinimas „Bench Power Supply“-stebėtinai galingas suoliukas, maitinamas naudojant USB-C maitinimo šaltinį.

Tai tikrai paprasta konstrukcija, kuriai pagaminti prireiks tik poros valandų, o geriausia - ji kainuoja mažiau nei 12 USD, įskaitant pristatymą!

Prekės

• USB -C maitinimo modulis - „Aliexpress“
• Maitinimo blokas - „Aliexpress“
• „Banana Jacks“terminalai - „Aliexpress“
• Maitinimo jungiklis - „Aliexpress“

1 žingsnis: žiūrėkite vaizdo įrašą

Vaizdo įraše pateikiama ta pati informacija, kurią rodau „Instructables“, tačiau naudojant vaizdo įrašą gali būti lengviau pamatyti, kaip atrodo ir veikia maitinimo šaltinis.

2 veiksmas: USB-C maitinimo šaltinis

Jei nesate susipažinę su USB-C maitinimo šaltiniu, galvojau, kad pateiksiu trumpą įvadą, kas tai yra. (drąsiai praleiskite)

USB-C maitinimo šaltinis arba PD yra USB-C standartas, kuriuo galima tiekti iki 100 W galios. Šiais laikais vis daugiau įrenginių yra maitinami PD, pvz., „Nintendo Switch“ir „Apple MacBook“. Ne visi įkrovikliai, maitinantys USB-C įrenginius, yra PD maitinimo šaltiniai, tačiau paprastai jie nurodo, ar jie palaiko PD.

Manau, kad USB-C PD dažnai yra nesuprantamas. Nors jis palaiko įvairias skirtingas įtampas, negalite nustatyti konkrečios įtampos su PD, jis ribojamas iki 5 skirtingų įtampos lygių:

• 5V
• 9V
• 12 V (techniškai nebėra standarto dalis, tačiau kai kurie priedai vis dar palaiko)
• 15V
• 20V

Net ir tuo atveju, kai ne visos medžiagos gali tai padaryti. Pavyzdžiui, „Mac“įkrovikliai palaiko tik 5, 9 ir 20 V.

Įrenginys, kurį maitina PD, derasi su maitinimo šaltiniu, kad nustatytų jam tinkamiausią įtampos lygį. Tačiau su maitinimo šaltiniu paprastai norite tiksliai valdyti įtampą, taip pat norite apriboti srovę, ko negalima padaryti naudojant PD maitinimą. Nors derybose su maitinimo šaltiniu PD gali atsižvelgti į dabartinį maitinimo šaltinio pajėgumą, tačiau jis jokiu būdu neriboja srovės, tai yra patikrinimas, ar maitinimo šaltinis galės aprūpinti srove, kurios reikia įrenginiui. Tačiau su šia konstrukcija galite patogiai naudotis PD maitinimo šaltiniu, netgi suderinamu akumuliatorių banku, su funkcijomis, kurių tikitės iš tipiškesnio maitinimo šaltinio, įskaitant galimybę padidinti aukštesnę įtampą, kurią įprastai turi PD palaiko.

3 žingsnis: kūrimo komponentai

USB-C PD dekoratyvinis modulis

Pirmas dalykas, kurio jums reikės šiai konstrukcijai, yra derybų būdas su USB-C PD maitinimo šaltiniu. Kaip minėta anksčiau, įjungtas įrenginys paprastai derasi su įkrovikliu, kad nuspręstų, kokią įtampą imti iš maitinimo bloko, ir mums reikia tai padaryti.

Yra keletas variantų, kaip tai padaryti. Aš padariau vaizdo įrašą, kuriame peržiūrėjau kai kuriuos iš jų, jei norite tai patikrinti.

Kiekvienas iš jų turi savo privalumų, tačiau aš pasirinkau šią konstrukciją, pagrįstą IP2721 IC, kuris yra tas pats, kurį naudoju savo „TS100 Flex-C-Friend“.

Tai geras pasirinkimas, nes:

• jis yra pigus, kainuoja tik 2 USD.
• Jo elgesys puikiai tinka šiam projektui. IP2721 gali būti sukonfigūruotas taip, kad efektyviai imtų aukščiausią maitinimo šaltinio įtampą, o tai tinka šiam naudojimo atvejui. (Tiesiog būtinai perjunkite modulį į „HIGH“)

Maitinimo blokas

Pagrindinė šio projekto dalis yra „ZK-4KX Buck-Boost“modulis. Jame yra ekranas ir maitinimo šaltinio valdymo elementai. Šis modulis leis mums paversti įtampą, kurią gauname iš PD maitinimo šaltinio, į viską, ko mums reikia, net ir į didesnę įtampą.

Šie modulių tipai nėra nauji, tačiau jie dažniau pastebimi projektuose, pavyzdžiui, senų kompiuterių maitinimo šaltinių konvertavimas į stalinius.

„ZK-4KX“yra pigiausias iš šių tipų modulių, su kuriais susidūriau, sumokėjau tik 7,50 USD, įskaitant pristatymą už mano, ir nors jis jaučiasi gana pigus, iš tikrųjų buvau gana nustebintas jo turimomis funkcijomis. Jis gali išvesti nuo 0 iki 30 V (net jei įėjimas yra mažesnis nei 30 V) ir gali tiekti iki 3A (4A su ventiliatoriumi). Yra bendra 35 W galios riba (50 W su ventiliatoriumi), apie kurią kalbėsiu vėliau.

Brangesni turi skirtingas sąsajas ir taip pat palaiko didesnę galią, tačiau atminkite, kad vis tiek jus ribos energijos kiekis, kurį gali suteikti PD tiekimas.

Kitos konstrukcijos dalys

Paskutinis dalykas, kurį naudojau, buvo pora „Banana“lizdų, kurie paprastai naudojami maitinimo stende, todėl jis veiks su standartiniais kabeliais ir galiausiai jungikliu, kad būtų galima lengvai išjungti ZK- 4KX. Tiek lizdams, tiek jungikliui įsitikinkite, kad gaunate tuos, kurie valdo srovę, kurią naudosite naudodami šį tiekimą, kai kurie pigesni nepakaks. Jums taip pat reikės vielos, aš naudoju „Stranded 22 AWG“.

Kitos būtinos dalys

Norėdami iš tikrųjų pasinaudoti maitinimo šaltiniu, jums reikės papildomų dalykų.

PD palaikomas USB-C maitinimo šaltinis. Iš esmės turėtų veikti bet koks PD tiekimas. Kai kurie laidai gali prijungti maitinimo šaltinį prie jūsų projektų.

4 žingsnis: gaubtas

Jei norite, kad viskas būtų išdėstyta, galų gale pakeičiau vieną, kurį radau „Thingiverse“. Aš naudoju „Tinkercad“, kad galėčiau modifikuoti, kad atitiktų dalis, kurias turėjau pastatyti, ir pridėti bazės ventiliaciją, o čia galite rasti STL.

Tačiau jums nereikia naudoti 3D spausdintuvo, bet kokia pakankamai didelė dėžutė turėtų atlikti šį darbą.

Yra keletas dalykų, kuriuos galėtumėte padaryti norėdami pagerinti konstrukciją, ir aš apie juos kalbėsiu vėliau.

5 žingsnis: Surinkimas

Atspausdinus dėklą ir įsitikinus, kad viskas gerai, dabar atėjo laikas surinkti, o tai iš tikrųjų yra tiesiai.

PSU modulio išvestis turi būti tiesiogiai prijungta prie dviejų „Banana“lizdų

Aš jungiu „Ground“iš IP2721 modulio tiesiai į PSU modulio „IN -“gnybtą. IP2721 VCC pirmiausia prijungiamas prie jungiklio, o tada kitas jungiklio kaištis prijungiamas prie PSU modulio „IN +“gnybto.

Aš naudoju gofravimo įrankius, kad prie laidų pritvirtinčiau gnybtus ir jungtis, kad būtų užtikrintas saugus ryšys, tačiau manau, kad galėtumėte naudoti lituoklį, tačiau būkite atsargūs, kad neištirptumėte lizdų ar jungiklio plastiko. Prie IP2721 modulio taip pat pridėjau varžtą, tai tik standartinis 5 mm. Taip pat rekomenduojama ne lituoti vielos prieš naudojant juos su varžtais.

Naudojau šiek tiek karštų klijų, kad laikyčiau IP2721 modulį, taip pat pridėjau tamponą prie ZK-4KX, nes jis buvo šiek tiek laisvas. Ir štai statybos baigtos!

6 veiksmas: pradinė konfigūracija

Prieš pradėdami naudoti tiekimą, turite sukonfigūruoti kai kuriuos dalykus, tačiau jie bus išsaugoti PSU modulyje, todėl turėsite tai padaryti tik vieną kartą.

Norėdami įjungti konfigūracijos režimą, spustelėkite ir laikykite nuspaudę mygtuką „UI“, kol pasikeis ekranas. Norėdami naršyti konfigūracijos meniu parinktyse, spustelėkite mygtuką „SW“. Visas variantų asortimentas yra išvardytas modulių aprašyme, tačiau apžvelgiu tik tas, kurios, mano manymu, yra svarbiausios.

Pirmas dalykas, kurį rekomenduoju padaryti, yra pakeisti numatytąjį elgesį, kai jį įjungiate, tai nepaaiškinamai automatiškai įgalina išvestį pagal numatytuosius nustatymus, nematau, kodėl kas nors to norėtų, bet, laimei, tai galima sukonfigūruoti.

„OPEN“konfigūracijos parinktyje spustelėkite ir palaikykite kodavimo ratuką, kol parinktis pasikeis į OFF.

Toliau norime nustatyti bendrą modulio galios ribą, tai ypač naudinga, jei jūsų PD maitinimo šaltinis yra mažesnės galios, nes tai sustabdys PSU modulį, kuris sunaudoja daugiau energijos nei PD maitinimo šaltinis.

Pasirinkę parinktį „OPP“, sukamuoju kodavimo įrenginiu atitinkamai nustatykite galingumą. Paspaudus kodavimo priemonę, pasikeis jūsų keičiamas skaitmuo.

Vienas tikrai svarbus dalykas yra tai, kad jūsų nustatoma galios riba taikoma modulio išvesties galiai, o ne įėjimui. Konvertuodamas įtampą, modulis naudoja tam tikrą energijos kiekį, šis konkretus teigia esąs 88% efektyvus, o tai reiškia, kad norint išvestyje tiekti 10 W galios, gali prireikti iki 11,5 W įvesties. Nesu tikras, kiek aš pasitikėčiau šiuo skaičiumi, todėl manau, kad geriausia būtų apriboti tai iki 80% to, ką gali jūsų pasiūla.

Produkto puslapyje taip pat minima, kad 35W yra daugiausiai modulis, kurį gali padaryti „natūralus šilumos išsklaidymas“, kitaip tariant, be ventiliatoriaus.

Po to manau, kad verta sumažinti temperatūrą, kurioje modulis išjungs, pagal numatytuosius nustatymus jis yra 110 ° C, kuris man atrodo šiek tiek jaukus. Pasirinkę parinktį „OTP“(nors „t“man labiau atrodo kaip „r“), čia galite pakeisti temperatūros ribą naudodami rotacinį kodavimo įrenginį. Aš nustatiau savo 80c, kuris yra minimalus.

Norėdami išeiti iš konfigūracijos meniu, dar kartą spustelėkite ir palaikykite UI mygtuką.

7 žingsnis: Pagrindinė operacija

Toliau pažvelkime, kaip jį naudoti. Pagrindinis dalykas, kurį norėsite padaryti naudodami maitinimo šaltinį, yra nustatyti įtampą ir srovės ribą. Norėdami tai padaryti, vieną kartą paspauskite mygtuką „UI“. Pirmas dalykas, kurį sukonfigūruosite, yra įtampa, kuri su sukamuoju kodavimo įrenginiu yra tokia pati, kaip ir anksčiau. Norėdami pereiti prie srovės nustatymo, tiesiog dar kartą paspauskite „UI“mygtuką ir naudokite rotacinį kodavimo įrenginį, kaip ir anksčiau. Norėdami išeiti iš šio meniu, dar kartą paspauskite „UI“mygtuką, kitaip jis baigsis po kelių sekundžių.

Grįžę į pagrindinį meniu, norėdami įjungti išvestį, paspauskite sukamąjį kodavimo įrenginį. Nors išvestis įjungta, galite reguliuoti įtampą sukdami kodavimo įrenginį, tačiau aš tai naudočiau tik nedideliems koregavimams, nes tai gana lėta.

Norėdami pakeisti tai, kas rodoma ekrane, galite vieną kartą paspausti mygtuką „SW“, kad apatinė eilutė būtų pakeista į stiprintuvus, vatus, stiprintuvo valandas arba įjungtą laiką.

Norėdami pakeisti viršutinę eilutę, turite paspausti ir palaikyti „SW“mygtuką ir galite keisti įtampą, įtampą ir temperatūrą.

8 žingsnis: ar tai gerai?

Geras klausimas!

Tai tikrai geriau, nei iš pradžių tikėjausi, kai nusipirkau tam reikalingų daiktų. Suporuotas su PD maitinimo banku, tai tikrai kompaktiškas sprendimas, kurį galite naudoti bet kur.

Sąsaja yra…. tiesiog gerai. Atsižvelgiant į ekrano tipą, nesu tikras, kaip jį būtų galima kitaip valdyti, tačiau dažnai pamirštu, kuris mygtukas ką daro, o mirksintis simbolis, nurodantis, kurį skaitmenį keičiate, jaučiasi gana nereaguojantis

Įtampos tikslumas yra gana geras, nors jis ir šiek tiek sumažėja esant didesnėms apkrovoms, tačiau nėra nieko beprotiško, tačiau jis yra blogesnis nei mano „Tenma“maitinimo šaltinis.

Apsauga nuo per didelės srovės įsijungia, kai to tikitės, nors šioje būsenoje ji išleidžia tam tikrą įtampą, ko aš nesitikėjau, tačiau „Tenma“taip pat tai daro.

Kalbant apie pulsavimą, nesijaudinkite, pagal sąrašą jis turi mažą pulsaciją (…….. neturiu apimties)

9 žingsnis: ką galėčiau patobulinti?

Jei vėl kurčiau šį projektą, svarsčiau keletą pakeitimų.

Pirma, 3D korpusą tikrai būtų galima patobulinti. Mano sukurta modifikuota versija yra tinkama, bet aš nesu 3D dizaineris! T

Pagrindinė jo problema yra tingus darbas, kurį aš padariau, kad galėčiau įdėti IP2721 modulį, jis net nėra tinkamas, aš tik įsitikinau, kad jis yra pakankamai didelis, kad nekiltų problemų, ir leidau karštais klijais išspręsti visas problemas. ten.

Taip pat pastebėsite, kad turiu lipdukų, rodančių teigiamus ir neigiamus dalykus, kai modifikavau dėklą, nemaniau, kad man prireiks tų nuorodų, nes maniau, kad lizdų spalvos pakaks, bet taip nėra, daugiau apie tai per minutę.

Be to, būtų malonu, jei korpuso pagrindas būtų prispaustas prie likusio korpuso, dabartinė konstrukcija skirta M2.5 varžtams, tačiau neturiu pakankamai laiko. Šiuo metu jis lieka vietoje tik dėl trinties, tačiau tai gali būti ne visiems spausdintuvams.

Bananų kėlikliai, kuriuos aš gavau, yra gražios kokybės, bet manau, kad jums būtų geriau pasirinkti tuos, kurie yra panašūs į „Tenma“, nes jei gausite kabelį, kuris yra uždengtas kaip šie, turite atsukti plastiką viršelis. Ir todėl aš turiu pažymėti, kuris iš jų yra!

Nesu tikras, ar jungiklis tikrai naudingas, IP2721 modulis vis tiek bus maitinamas, o tai nėra didelė problema, tačiau tikriausiai tiesiog išjungsite maitinimą, kai tai padarysite.

Galiausiai, norėdami padidinti galią, kurią galite panaudoti per modulį, turėsite rasti būdą, kaip integruoti ventiliatorių į korpuso dizainą ir rasti būdą, kaip jį įjungti (galbūt atskirą „Buck“keitiklį).

10 žingsnis: paskutinės mintys

Manau, kad tai yra naudingas prietaisas, kurį buvo nebrangu nusipirkti ir greitai surinkti, neatsižvelgiant į korpuso spausdinimo laiką, nesunkiai galite jį pastatyti per valandą.

Taigi manau, kad jei jau turite PD maitinimo šaltinį ir norite gauti nebrangų „Bench“maitinimo šaltinį, manau, kad tai iš tikrųjų yra gana geras pasirinkimas.

Nors man būtų įdomu išgirsti kitų žmonių nuomonę apie tai. Gera vieta tai padaryti yra mano nesantaika, ten rasite daug naudingų kūrėjų.

Taip pat norėčiau padėkoti savo „Github“rėmėjams, padėjusiems palaikyti mane ir keistiems dalykams, kuriuos man patinka kurti.

Ačiū, kad skaitote!