Ultimate Electronics Helper -- Vaihteleva penkki -virtalähde avustavilla käsillä: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Elektroniikan parissa työskenneltäessä tarvitaan aina kahta työkalua. Tänään luomme nämä kaksi olennaista asiaa. Otamme myös askeleen pidemmälle ja sulautamme nämä kaksi yhteen lopulliseksi elektroniikan apulaiseksi!

Puhun tietysti Variable Bench Top PSU: sta ja hyvästä avustavasta kädestä!

Virtalähteessä on vaihteleva jännite ja virta, joten sitä voidaan käyttää useissa projekteissa. Siinä on myös jatkuva 5 V: n lähtö USB -liittimestä. Kuten olet todennäköisesti kokenut, monet DIY -elektroniikkaprojektit vaativat 5 V: n ja jonkin muun jännitteen.

Auttavat kädet tarvitsevat aina tukevan pohjan, jotta kaikki pysyy paikallaan. Tämä ratkaistaan asentamalla ne virtalähteeseen, joka yleensä painaa paljon.

Aloitetaan!

[Toista video!]

Vaihe 1: Osat ja työkalut

Osat

• Vanha kannettavan laturi
• Buck Boost -muunnin 8,24 dollaria
• Potentiometrit 2 kpl. 0,43 dollaria

  200k ohmia

• Potterimittarin nupit 2 kpl. 0,60 dollaria
• Nestekidenäyttö volttimittarilla 2,48 dollaria
• Naaraspuoliset banaanitulpat 1,17 dollaria
• Uros banaanitulpat 1,18 dollaria
• Vaihtokytkin 0,24 dollaria
• Vaihda muunnin 1,09 dollaria
• Naaras USB 1 kpl. 0,09 dollaria
• CNC -putket 3 kpl. 1,44 dollaria
• Alligaattoripidikkeet 3 kpl. 0,36 dollaria
• Lämpökutistuva letku

• M3 -ruuvit muttereilla

  • 15 kpl
  • 10-16 mm pitkiä ruuveja

Työkalut

• pikaliima
• Juotin
• Langanpoistimet
• Sytytin
• 3D tulostin
• pikaliima

Vaihe 2: Virran käyttäminen

Virtalähteen valmistuksessa käytin vanhaa kannettavan laturia. Tämä oli maksutonta, koska minulla on useita vanhoja latureita. Tämän projektin tekemiseen käytin beefiest, joka minulla oli, 65 W. Vanhat laturit sopivat erinomaisesti pienikokoiseen virtalähteeseen, koska ne on valmistettu pienikokoisina, mutta tarjoavat silti kohtuullisen määrän virtaa.

Jännitettä ja virtaa ohjataan sirulla, joka kykenee sekä lisäämään että vähentämään jännitettä. Sen lähtöalue on 1,25V - 30V ja 0,2A - 10A. Tätä säädetään kääntämällä potentiometrejä tehonsäätimen kortilla.

Vaihe 3: Virransyöttö

Virran toimittamiseksi käytän kahta erilaista liitintä. Muuttuvaa tehoa varten on tavallisia banaanitulppia. Näitä käytetään yleisesti, ja niihin voi saada paljon erilaisia liittimiä. Käytin urospuolisia banaanitulppia, jotka oli kytketty alligaattoripariin.

Jatkuvaan 5 V: n ulostuloon käytän naaraspuolista USB -liitintä. Monet projektit vaativat 5 V: n ja jonkin muun jännitteen. Tämä tarkoittaa myös sitä, että virtalähde virtalähteenä voi käyttää mitä tahansa USB -laitetta, joten voit käyttää sitä myös puhelimen lataamiseen!

On todella hyödyllistä saada useampi kuin yksi lähtö!

Vaihe 4: Potentiometrien päivittäminen

Jännitteen ja virran hallinnan helpottamiseksi vaihdan pienet trimmitaskut. Irroitin ne työntämällä pienen ruuvimeisselin leikkausastian ja piirilevyn väliin samalla kun lämmitin juotosliitoksia. Tein tämän jonkin aikaa vuorotellen, missä lämpö asetettiin, kunnes trimmausastia putosi. Tämä korvattiin sitten tavallisella pyörivällä potentiometrillä, jonka lineaarinen vastus oli nollan ja 200 000 ohmin välillä.

Vaihe 5: Koko piiri

Nyt tästä tulee koko piiri. Kannettavan tietokoneen laturi on kytketty buck-boost-muuntimeen rinnakkain nestekidenäytön virran kanssa. Tämä on myös kytketty pienempään ja jatkuvaan askel alasmuuntimeen. Pienemmän askelmoduulin lähtö syötetään USB -liittimeen.

Menin myös eteenpäin ja lisäsin yksinkertaisen vaihtokytkimen kannettavan laturin ulostulon mukaisesti.

Muuttuva lähtö kytketään sitten banaanipistokepariin, joka toimii lähtöinä. Näissä on myös johdot LCD -näytön mittaustuloihin.

Vaihe 6: 3D -tulostus

Täältä voit ladata 3D -tiedostoja sekä. STL- että Fusion 360 -tiedostoina (.f3d). Olen sisällyttänyt nämä tiedostot helpottamaan, jos haluat muokata kotelon osia omaan käyttöön. Kaikki on suunniteltu Fusion 360: ssä, joten aikajana on tallentanut koko suunnitteluhistorian, jos haluat tutustua siihen! Voit myös ladata STL -tiedostot täältä.

Kaikki osat on valmistettu kauniilla marginaaleilla, joten kaiken pitäisi sopia helposti yhteen. Tämä tarkoittaa myös sitä, että sinulla on tilaa useille eri virtalähteille ja elektroniikalle, jos haluat kytkeä jotain pois päältä myöhemmin.

Tulostin kaiken paitsi avustavien käsien sovittimet 0,3 mm: n tarkkuudella, mikä oli tulostimen karkein resoluutio. Sovittimet painettiin 0,1 mm: n mitoilla. Kaiken kaikkiaan kesti noin seitsemän tuntia kaiken tulostamiseen PLA: ssa ja 5% täyteaineena vahvuuden saavuttamiseksi.

Vaihe 7: Käden lainaaminen

Kuten tämän projektin esittelyssä mainittiin, auttavat kädet tarvitsevat aina tukevan ja raskaan pohjan. Tämä on tärkeää sen varmistamiseksi, että kädet pysyvät paikallaan, kun painat niihin voimaa juottamisen aikana. Et todellakaan halua, että kädet liikkuvat, kun he pitävät pientä piiriä. Tässä projektissa tämä ratkaistiin asentamalla avustavat kädet penkki -virtalähteen sivulle, koska sillä on riittävän suuri paino.

Alligaattoripidikkeissä on vahva ote. Välttääksemme, että ne purevat liikaa pintaan tai oikosulkevat mitään elektroniikkaa, aiomme lisätä hampaisiin kutisteputkia.

Vaihe 8: Tuo kädet yhteen

Paras tapa kiinnittää alligaattoripidikkeet on leikata ensin putkien reunat juuri sen verran, että ne liukuvat sisään. Varmistaakseni, että kaikki pysyi paikoillaan, lisäsin pienen tipan superliimaa. Jotta alligaattoripidikkeet sopisivat paremmin tarkoitukseemme, lisäämme hampaisiin kutisteputken. Liu'uta joitakin kutisteputkia pidikkeen päälle ja leikkaa putki lopussa. Toista tämä toiselle puolelle. Käytä nyt molempia letkukappaleita päissä lämmönlähteellä. Käytin sytytintä, joka liikkui nopeasti edestakaisin letkun alla samalla kun pyöritin pidikettä.

Valmistellaksesi apukädet koteloon kiinnittämistä varten vedin ensin irti oranssit ruuviliittimet CNC -putkista. Sitten työnsin pienellä voimalla putkien avoimen pään 3D -tulostetun sovittimen päälle. Sovittimessa on kuulaliitos aivan kuten muissakin CNC -putkissa, mikä tarkoittaa, että se voi pyöriä vapaasti mihin tahansa asentoon, jota tarvitset!

Vaihe 9: Etupaneeli

Potentiometreissä ja banaanitulpissa oli tarvittavat mutterit. Työnnä ne vain etupaneelin läpi ja kiinnitä muttereilla. Nestekidenäyttö ja kytkin työnnetään vain paikalleen. Koska testasin koko piirin ennen sen asentamista, jouduin irrottamaan kytkimen ennen kuin se työnnettiin etupaneeliin. Onneksi kaikki muut osat voidaan asentaa ilman juottamista!

USB -liitin piti liimata paikoilleen. Kohdistaakseni sen tasaisesti etuosaan teipasin ulkopuolelta osan teipistä. Tämä piti USB: n paikallaan, kun levitin kuumaliimaa.

Olen liittänyt.dxf -tiedoston etupaneeliin, jotta voit silti tehdä sen ilman 3D -tulostinta.

Vaihe 10: Katon valmistelu

Kotelon kannessa on neljä taskua, joissa on tilaa M3 -mutterille. Mutteri työnnetään tähän taskuun. Käytin pinsettejä ja myöhemmin ruuvia taskuaukon läpi varmistaakseni, että mutteri oli täysin kohdakkain! Kun mutteri oli oikealla paikallaan, levitin kuumaa liimaa, jotta se pysyi paikallaan, kun irrotin ruuvin. Toista tämä vielä kolme kertaa.

Nyt kannessa on kierrereiät jokaisessa kulmassa ja se voidaan helposti ruuvata kotelon päälle!

Vaihe 11: Yhdistyminen

Okei! Olemme valmistaneet kaikki tarvitsemamme osat. Nyt on vain koottava kaikki yhteen! Itse asiassa aloitin asentamalla avustavien käsien sovittimet. Tämä tehtiin, kun minulla oli vielä tilaa työskennellä sisäpuolella. Tämän jälkeen laturi liimattiin paikoilleen melko kuumalla liimalla. Ihan vain varmistaakseen, ettei se irtoa. Kaksi jännitesäädintä sijoitettiin lattialle. Varmista, etteivät johdot ole sotkeutuneet liikaa.

Kun kaikki on täytetty sisälle, on aika laittaa etupaneeli. Käytin pinsettejä pitämään pähkinöitä paneelin sisäpuolella, kun taas käytin ruuvimeisseliä ulkopuolella.

Kun kansi on valmisteltu edellisessä vaiheessa, se on yksinkertaisesti asetettava kotelon päälle ja asetettava ruuvit jokaiseen reikään.

Edestä loppuun lisäsin pari nuppia potentiometreihin. Tämä tekee siitä paljon mukavamman näköisen!

Vaihe 12: Valmis

Ja nyt kun kaikki on valmis, kytke vain virta ja kytke se päälle! Nyt voit ohjata sekä jännitettä että virtaa missä tahansa prototyyppipiirissäsi, ja sinulla on muutama ylimääräinen käsi juottamiseen!

Lopulliset ajatukset:

Kotelossa on tilaa useille erilaisille elektroniikkalaitteille. Voit kuitenkin muokata Fusion 360: n 3D -tiedostoja omien tarpeidesi mukaan. Jätä kuva kommentteihin, niin katsotaan!

Käyttämäni potentiometrit olivat yksikierroksisia. Uskon, että olisi parempi saada sama arvo, mutta monikierrosversiossa. Tämän pitäisi helpottaa huomattavasti muuttuvan jännitteen ja virran hienosäätöä.

Toinen palkinto Explore Science Contest -kilpailussa 2017

Toinen sija keksintöhaasteessa 2017

Ensimmäinen palkinto virtalähdekilpailussa