„Pasidaryk pats“reguliuojamas maitinimo šaltinis: 4 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Jau daugelį metų naudoju seną maitinimo šaltinį, pagrįstą linijiniu reguliatoriumi, tačiau maksimali 15V-3A išvestis kartu su netiksliais analoginiais ekranais paskatino mane sukurti savo maitinimo šaltinį, kuris išspręstų šias problemas.

Aš pažvelgiau į kitus energijos šaltinius, kuriuos žmonės sukūrė įkvėpimui, ir nusprendžiau keletą pagrindinių reikalavimų:

-Daugiau galios nei senas analogas

-aušinimo ventiliatorius (jei reikia)

-Skaitmeninis ekranas

-Elegantiškai atrodantis ir saugus (ne tai, kad analoginis nebūtų nė vienas iš šių dalykų …)

Elektronikos srityje visi elementai buvo gauti iš „eBay“arba iš mano kolegijos ribų esančio praleidimo (rimtai), todėl medžiagų sąskaitą gana sunku nustatyti. Skaičiuoju, kad dalimis išleidau mažiau nei 12 eurų, tačiau tai bus didesnė, jei kai kurių dalių (maitinimo šaltinio) negalėsite gauti nemokamai, kai kaina labai priklauso nuo jūsų norimos galios.

Atkreipkite dėmesį, kad šis „ible“yra susijęs su mano maitinimo šaltinio konstrukcija, todėl ne visi veiksmai yra „kaip“stiliaus, bet labiau-atliktų veiksmų santrauka. Jei reikia daugiau informacijos, aš, be abejo, mielai padėsiu, tiesiog palikite komentarą čia arba demonstracinį vaizdo įrašą „YouTube“ir aš atsakysiu kuo greičiau:)

1 žingsnis: galios elektronika

Maitinimo šaltinis buvo didelės srovės (8A) SMPS („Switch-Mode-Power-Supply“), kuris išleidžia 19 V įtampą, o aš, laimei, gavau nemokamai. Panašūs energijos šaltiniai, kuriuos galima naudoti, yra nešiojamojo kompiuterio įkroviklis ar net transformatorius su pilno tilto lygintuvo grandine.

Norėdami sustabdyti energijos tiekimą, kai jis nenaudojamas, tiesioginis ryšys buvo išplėstas iki jungiklio, esančio korpuso priekiniame skydelyje, ir atgal į SMPS. Kadangi korpusas yra metalinis, aš prijungiau žemės kaištį prie pagrindo plokštės varžtu.

SMPS nuolatinė išvestis buvo prijungta prie DCDC Buck keitiklio, kurio išėjimas buvo nukreiptas į teigiamas ir neigiamas jungtis korpuso priekiniame skydelyje (per šunto rezistorių skaitmeniniame ekrane).

Skaitmeninis ekranas kartu su 5 V „Buck“keitikliu (USB prievadams) buvo maitinamas 19 V SMPS, nes tai išliks pastovi, nesvarbu, kokia išėjimo įtampa buvo nustatyta.

24 V kompiuterio ventiliatorius taip pat buvo prijungtas prie SMPS per MOSFET grandinę, kuri riboja ventiliatoriaus srovę (taigi ir greitį). PASTABA: srovės ribojimo grandinė nėra būtina, o MOSFET veikia tik kaip rezistorius. Jis buvo pridėtas siekiant sumažinti ventiliatoriaus greitį ir daugelis kitų grandinių (net ir LM317 pagrįsta grandinė) tikriausiai veiktų geriau nei mano diegimas, tačiau galiu jį įtraukti, jei kas nors to nori.

2 žingsnis: valdykite elektroniką ir ekrano laidus

Skaitmeninio ekrano matuoklis turi būti sujungtas nuosekliai su neigiamu išvesties gnybtu, kad būtų galima nustatyti srovę, o kitas laidas eina į teigiamą išvesties gnybtą, kad išmatuotų išėjimo įtampą, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Norėdami sureguliuoti išėjimo įtampą, 50 kOhm žoliapjovės puodelis ant 15A buck keitiklio pakeičiamas panašiu vardiniu vieno posūkio potenciometru, kuris iki priekinio korpuso išplečiamas juostiniu kabeliu. Viena potenciometro pusė yra prijungta prie 2 kOhm potenciometro, kad būtų galima tiksliai sureguliuoti įtampos rankenėlę, tačiau, kaip aptarta vėliau, tai retai naudojama.

Buck keitiklio naudojimo trūkumas yra tas, kad išėjimo įtampa yra apribota maždaug 1 V mažesnė nei įėjimo įtampa, tačiau potenciometro varža yra suderinta su maksimalia įėjimo įtampa (šiuo atveju maksimali įėjimo įtampa = 30 V). Tai reiškia, kad jei įtampos keitikliui tiekiate įtampą, gerokai mažesnę už didžiausią įėjimo įtampą, potenciometras turės negyvą zoną - ten, kur sukant rankenėlę įtampa nesikeičia. Norėdami tai įveikti, yra dvi galimybės:

1) Naudokite kombinuotą „Buck/Boost“keitiklį, kuris padidina arba sumažina įvesties įtampą iki norimos - ši parinktis geriausiai tinka, jei turite didelį išėjimo įtampos diapazoną, kuris nepriklauso nuo įėjimo įtampos (neapsiriboja).

2) Pasirinkite potenciometrą, kurio pasipriešinimas sumažina negyvą zoną iki priimtino lygio - tai yra pigiausias pasirinkimas, bet tik sumažina negyvą zoną (dėl to padidėja skiriamoji geba), todėl išėjimo įtampa vis tiek ribojama iki tam tikro lygio įėjimo įtampa.

Aš pasirinkau 2 variantą, nes jau turėjau 15A keitiklį ir nenorėjau laukti, kol iš Kinijos atkeliaus daugiau dalių. Kadangi reikalingas potenciometro pasipriešinimas nebuvo artimas standartinei vertei, aš uždėjau rezistorių ant išorinių potenciometro gnybtų, efektyviai sumažindamas pasipriešinimą iki norimos vertės.

3 žingsnis: atvejis

Dabar linksma ir nuobodi dalis - bylos kūrimas. Tam galite naudoti viską, ko norite; medžio, MDF, plastiko, metalo arba visiškai atspausdintas 3D, jei to labai norėjote. Aš pasirinkau metalą ir plastiką, nes man labiausiai patinka šios medžiagos, ir jos atrodo gražiai kartu (atsiprašau, medžio entuziastai).

Turėjau daug nerūdijančio plieno lakštinės medžiagos, todėl pagrindinis dangtelis buvo pagamintas iš to. Priekinės ir galinės plokštės buvo pagamintos iš plastiko (priekyje - akrilas, gale - nežinomas kramtomasis plastikas), o pagrindo plokštė - iš plieno lakšto iš televizoriaus stovo.

Pagrindas buvo supjaustytas šiek tiek platesnis ir daug ilgesnis nei SMPS, o 4 kampuose, kuriuose anksčiau buvo SMPS korpuso tvirtinimo detalės, buvo išgręžtos skylės (nes viršutinė korpuso pusė buvo pašalinta, kad laidai ir geriau išsisklaidytų šiluma).

Šios skylės buvo paliestos M4 čiaupu, kad būtų galima naudoti mašininius varžtus, kad būtų galima pritvirtinti SMPS prie pagrindo, kartu su nerūdijančio plieno stačiakampėmis plokštėmis, kurios naudojamos pagrindui prijungti prie nerūdijančio plieno dangtelio ir galinio skydo. Dvi panašios skylės buvo išgręžtos ir bakstelėtos, kad priekinis skydelis būtų laikomas vietoje, o šį kartą buvo naudojama plastikinė stačiakampė detalė (dėl maitinimo jungčių artumo).

Priekinės ir galinės plokštės buvo pažymėtos ir prireikus išgręžtos, tada gabalai buvo supjaustyti ir rankiniu būdu padengti pagal dydį, įskaitant stačiakampius ekrano skyles, USB prievadus ir galinio maitinimo jungtį gale.

Pagrindinis dangtelis buvo pažymėtas ant 0,8 mm SS lakšto ir supjaustytas pagal kampinį šlifuoklį, įskaitant šoną oro įleidimo angai. Prieš lenkimą buvo pažymėtos ir išgręžtos skylės šonui ir viršuje, tačiau kadangi aš neturiu lakštinio metalo stabdžio (dar), man pavykę posūkiai buvo labai spindulys. Kai skaičiavau mažesnį skylių spindulį, aš sukaliau kraštus prie tam tikros kampinės geležies, kad viskas būtų tinkamai sulygiuota - taip į kūrinį įeina tam tikras „charakteris“ir įsitikinama, kad visi žino, kad jis pagamintas pagal užsakymą …

Viskas surenkama M4 mašinos varžtais arba klijais dalims, kurių nereikia keisti. Manau, kad svarbu kurti dalykus, atsižvelgiant į tinkamumą naudoti.

4 žingsnis: peržiūrėkite

Surinkęs, išbandęs ir naudojęs kelis mėnesius, pastebėjau, kad 2K potenciometras, skirtas „smulkiai sureguliuoti“funkcijai, yra triukšmingas (retkarčiais sukasi). Tai buvo nepriimtina, nes išėjimo įtampa netikėtai šoktelėjo, todėl aš tiesiog pasukau 2k puodą į minimalią padėtį, kad jis netrukdytų pagrindiniam reguliavimo puodui. Tokiems projektams būtini aukštos kokybės potenciometrai.

Tikiuosi, kad tai kai kuriems iš jūsų padės, kaip man padėjo kiti kilnūs. Tai tik vienas požiūris iš daugelio ir raginu užduoti klausimus, jei čia ar mano „YouTube“vaizdo įraše reikia papildomos informacijos. Labai ačiū ir gerai, jei pavyko taip toli, laimingas!