5 V stabilizuotas USB šakotuvo maitinimas: 16 žingsnių

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:59

Sekite daugiau autoriaus:

Apie: Aš esu Chandra Sekhar ir gyvenu Indijoje. Mane domina elektronika ir mažų vienkartinių grandinių kūrimas aplink mažus lustus (elektroninius). Daugiau apie Neelandan »

Tai yra stabilizuotas maitinimo šaltinis, skirtas naudoti su magistralės maitinamu USB šakotuvu, kad prie jo prijungtų įrenginių būtų tiekiamas stabilus + 5 voltų maitinimas.

Dėl jungiamojo kabelio pasipriešinimo ir atsparumo, įvestos srovės jutikliams apsaugoti nuo viršsrovių, įtampa stebulėje gali būti nuo +4,5 V (pakrauta) iki +5,5 V. Ši grandinė užtikrins stabilizuotą +5 V abiem atvejais, ty tai yra „buck/boost“dizainas, naudojant „Texas Instruments“pagamintą jungiklio režimo reguliatoriaus lustą TPS63000. Jis gali tiekti +5 V esant 500 mA įtampai nuo 2 V įtampos, todėl galima įkrauti įkraunamą bateriją ir jos (USB maitinimo) įkroviklį, kad tai taptų USB šakotuvo USB UPS.

1 žingsnis: grandinės plokštės paruošimas

Aš nusprendžiau sudaryti planą, pagrįstą antžemine plokštuma. Lustas turi dešimt litavimo pagalvėlių ir terminį padėkliuką, kuris turi būti lituotas, ir tai buvo kitoks būdas išbandyti šių tipų bešvines pakuotes.

Vienpusio popieriaus fenolio vario plakiro laužas buvo supjaustytas pagal dydį, o drožlės kontūras nubrėžtas ant nepadengtos pusės. Tada su mažu atsuktuvu, įaštrintu į kaltą, medžiaga buvo pašalinta, todėl buvo sukurta niša lustui sėdėti.

2 žingsnis: lusto klijavimas

Tada lustas įklijuojamas į taip iškastą erdvę.

Griežtai tariant, tai nereikalinga, tačiau man patiko išgauti PCB medžiagą ir buvo smagu prie grandinės pridėti dar tris matmenis.

3 žingsnis: įžeminimo jungtys

Dabar, kai lustas tvirtai yra plokštės viduje, atėjo laikas planuoti žemės laidų prijungimą.

Kadangi kita pusė yra nenutrūkstama įžeminimo plokštuma, tai paprasta: tiesiog gręžkite skyles ir lituokite laidą.

4 žingsnis: skylių gręžimas

Žvelgiant į schemą, trys „ic“pagalvėlės turi būti prijungtos prie žemės. Taigi atitinkamose vietose gręžiamos trys skylės.

5 žingsnis: Lituoti žemės laidus

Trys laidai pirmiausia yra lituojami vario pusėje, tada sulenkiami per ledą, supjaustomi pagal dydį ir lituojami prie trinkelių ir centrinio terminio padėklo.

6 žingsnis: induktoriaus paruošimas

Liejamas 2,2 mikrohenry induktorius buvo kaitinamas liepsnoje, jo kapsulė pašalinta ir apsisukimai skaičiuojami (buvo 12). Tada jis buvo pervyniojamas naudojant naują vielą per pliką ferito šerdį.

Aš nusprendžiau iškasti induktorių (apsaugai), todėl jo forma buvo pažymėta lentoje. Visa tai, žinoma, tikrai nereikalinga.

7 žingsnis: induktorius

Tai dar vienas paruošto induktoriaus vaizdas.

8 žingsnis: Induktoriaus skylė

Aš iškirpiau gražią skylę induktoriui prisėsti.

9 žingsnis: induktorius vietoje

Taip atrodo induktorius, kai jis sumontuotas vietoje.

10 veiksmas: įvesties filtras

Maitinimas į lusto analoginę sekciją turi būti filtruojamas nuosekliu rezistoriumi ir kondensatoriumi. Šie komponentai buvo sumontuoti vietoje. Varinė folija iš kitos laužo lentos buvo pakelta, supjaustyta į formą ir įstrigo vietoje, kad sujungtų komponentus.

Tai daro išdėstymą į dvipusę lentą - tarsi.

11 veiksmas: išvesties jungtis ir kondensatorius

Pora kaiščių iš senos pagrindinės plokštės buvo pradėti eksploatuoti 5 voltų reguliuojamai išėjimui. Per jį buvo lituojamas 10 mikrofaradų tantalo paviršiaus tvirtinimo kondensatorius.

Visi rezistoriai ir kondensatoriai buvo išgelbėti iš pažeistų kietųjų diskų.

12 žingsnis: grįžtamojo ryšio rezistoriai

TPS63000 grįžtamojo ryšio įvestis turi būti tiekiama 500 milivoltų įtampa, gaunama iš išvesties. Esant 5 voltų vardinei išėjimui, tai reiškia, kad padalijimo santykis yra dešimt ar du rezistoriai, vienas devynis kartus didesnis.

Išardžius visas mano paviršiaus tvirtinimo plokštes (mano šiukšliadėžėje), išmetė porą, kurią matote paveikslėlyje. Jie buvo sujungti kartu, kaip parodyta, tada prijungti prie akumuliatoriaus, o mano patikimas multimetras patikrino, ar padalijimo koeficientas iš tikrųjų buvo dešimt. Jei esate supainioti, kairėje yra 523K rezistorius, ty 5, 2 ir 3, po kurių eina trys nuliai, omai. Dešinėje yra 4,7 Megohm rezistorius, ty 4 ir 7, po kurių eina penki nuliai, omai. 47, padalytas iš devynių, yra maždaug 5,23.

13 žingsnis: Rezistoriai vietoje

Rezistoriai buvo lituojami į vietą, nors dėl erdvės apribojimų jie turėjo būti pritvirtinti tiesiai prie išėjimo kondensatoriaus.

Visa tai laikoma kartu su liberaliais superklijų pritaikymais - kitaip lydmetalio jungtys gali išsiskirti kiekvieną kartą, kai lenta nukris nuo stalo. Dabar lieka tik induktorius ir įvesties kondensatorius.

14 žingsnis: taip pat niša kondensatoriui

Aš nusprendžiau įpjauti įvesties kondensatoriaus plokštę ir įvesties jungčiai naudoti lituoklio kaiščius.

Kondensatoriaus kontūras buvo pažymėtas lentoje, kad būtų galima iškirpti.

15 žingsnis: kondensatoriaus tranšėja

Kondensatoriaus tranšėja yra paruošta naudoti.

16 žingsnis: baigta lenta

Lenta baigta, visi komponentai yra savo vietose.

Tai buvo išbandyta. Pirmiausia su dviem gana silpnais pieštukų elementais - aš taip nepasitikėjau savo rankų darbu - ir išėjimas buvo 5,04 voltai. Pasidžiaugęs sėkme, išbandžiau su trimis geromis ląstelėmis - 4,5 volto įėjimo įtampa - ir išvestis vis dar buvo 5,04 voltų Tada aš išbandžiau įtampą iš savo kompiuterio USB prievado - maždaug 5 voltai, nors ir galėjo šokinėti per apatinius du skaitmenis - ir vis tiek išvestis išliko toje pačioje senoje 5,04 volto įtampoje. Taigi atrodytų, kad šis dalykas veikia bent jau išankstinių bandymų metu. Remiantis duomenų lapu, jis prasidės nuo 1,9 voltų ir priims ne daugiau kaip 5,5 voltų, o išėjimo įtampa bus pastovi. Tai „Buck -boost“keitiklis, o tai reiškia, kad jis gali priimti įvesties įtampą virš ir žemiau išėjimo įtampos, automatiškai perjungdamas režimus, kad įtampa būtų pastovi. Jis gali būti tiekiamas iš įkraunamo elemento, kad būtų išlaikyta USB maitinimo įtampa net tada, kai kabelis yra atjungtas nuo kompiuterio - jei tai naudinga.