DIY -säädettävä penkki -virtalähde: 4 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Olen käyttänyt vanhaa virtalähdettä, joka perustuu lineaariseen säätimeen jo monta vuotta, mutta 15 V-3 A: n maksimiteho yhdistettynä virheellisiin analogisiin näyttöihin sai minut tekemään oman virtalähteen, joka korjaa nämä ongelmat.

Katsoin muita virtalähteitä, joita ihmiset ovat tehneet inspiraationa, ja päätin perusvaatimuksista:

-Enemmän tehoa kuin vanha analogi voisi tarjota

-Jäähdytystuuletin (tarvittaessa)

-Digitaalinen näyttö

-Tyylikäs ja turvallinen (ei, että analoginen ei olisi kumpaakaan näistä asioista …)

Elektroniikan osalta kaikki kohteet hankittiin eBaystä tai korkeakoulun ulkopuolelta (vakavasti), joten materiaaliluettelo on melko vaikea määrittää. Arvioin, että käytin alle 12 euroa osiin, mutta tämä on suurempi, jos et voi hankkia joitain osia (virtalähde) ilmaiseksi, jolloin hinta riippuu suuresti haluamastasi tehosta.

Huomaa, että tämä "ible" keskittyy virtalähteen rakentamiseen, joten kaikki vaiheet eivät ole ohjeellisia, mutta enemmänkin tiivistelmä toteutetuista vaiheista. Jos tarvitsen lisätietoja, autan tietysti enemmän kuin mielelläni, jätä kommentti tähän tai esittelyvideoon YouTubessa, niin vastaan ASAP:)

Vaihe 1: Virtaelektroniikka

Virtalähteenä käytettiin suurivirtaista (8A) SMPS: ää (Switch-Mode-Power-Supply), joka tuottaa 19 V: n, jonka sain onneksi ilmaiseksi. Samanlaisia virtalähteitä, joita voitaisiin käyttää, ovat kannettavan tietokoneen laturi tai jopa muuntaja, jossa on täyden sillan tasasuuntaajapiiri.

Virrankulutuksen pysäyttämiseksi, kun sitä ei käytetä, Live -yhteys laajennettiin kotelon etupaneelin kytkimellä ja takaisin SMPS: ään. Koska kotelo on metallia, liitin maadoitusnastan pohjalevyyn ruuvilla.

SMPS: n DC -lähtö liitettiin DCDC Buck -muuntimeen, jonka ulostulo meni kotelon etupaneelin positiivisiin ja negatiivisiin liitäntöihin (digitaalinäytön shunttovastuksen kautta).

Digitaalinen näyttö yhdessä 5 V: n buck -muuntimen kanssa (USB -porteille) sai virtansa 19 V: n SMPS: stä, koska tämä pysyisi vakiona riippumatta siitä, mikä lähtöjännite oli asetettu.

Myös 24 V: n tietokoneen tuuletin kytkettiin SMPS: ään MOSFET -piirin kautta, mikä rajoittaa tuulettimen virtaa (ja siten nopeutta). HUOMAUTUS: Virranrajoituspiiri ei ole tarpeen ja MOSFET toimii vain vastuksena. Se lisättiin tuulettimen nopeuden vähentämiseksi ja monet muut piirit (jopa LM317 -pohjainen piiri) toimisivat luultavasti paremmin kuin toteutus, mutta voin sisällyttää sen, jos joku haluaa sen.

Vaihe 2: Ohjaa elektroniikkaa ja näytön johdotusta

Digitaalinen näyttömittari on kytkettävä sarjaan negatiivisen lähtöliittimen kanssa virran havaitsemiseksi ja toinen johto menee positiiviseen lähtöliittimeen mittaamaan lähtöjännitettä, kuten yllä olevassa kuvassa.

Lähtöjännitteen säätämiseksi 50 kOhm: n trimmeripannu 15A: n buck -muuntimessa korvataan samanlaisella nimelliskierroksella varustetulla potentiometrillä, joka ulottuu etukoteloon nauhakaapelilla. Potentiometrin toinen puoli on kytketty 2 kOhm: n potentiometriin, jotta voidaan saada "hienosäätö" jännitteen nuppi, mutta kuten myöhemmin käsitellään, tätä käytetään harvoin.

Buck -muuntimen käyttämisessä on luontainen vika, että lähtöjännite on rajoitettu noin 1 V: iin pienemmäksi kuin syöttöjännite, mutta potentiometrin vastus sovitetaan maksimitulojännitteeseen (tässä tapauksessa maks. Tulojännite = 30 V). Tämä tarkoittaa, että jos annat buck -muuntimelle jännitteen, joka on selvästi alle maksimitulojännitteen, potentiometrillä on kuollut alue - jossa nupin kääntäminen ei muuta jännitettä. Tämän ratkaisemiseksi on kaksi vaihtoehtoa:

1) Käytä yhdistettyä Buck/Boost -muunninta, joka joko nostaa tai laskee tulojännitettä haluttuun kohtaan - tämä vaihtoehto olisi paras, jos sillä olisi suuri lähtöjännitealue, joka on riippumaton (ei rajoitu) tulojännitteestä.

2) Valitse potentiometri, jonka vastus pienentää kuolleen vyöhykkeen hyväksyttävälle tasolle - tämä on halvin vaihtoehto, mutta vähentää vain kuollutta aluetta (mikä lisää resoluutiota), joten lähtöjännite on edelleen rajattu tiettyyn arvoon alle tulojännite.

Valitsin vaihtoehdon 2, koska minulla oli jo 15A buck -muunnin, enkä halunnut odottaa, että lisää osia saapuu Kiinasta. Koska vaadittu potentiometrin vastus ei ollut lähellä vakioarvoa, asetin vastuksen potentiometrin ulkoisten liittimien poikki, vähentäen tehokkaasti vastusta haluttuun arvoon.

Vaihe 3: Asia

Nyt hauska ja tylsä osa - tapauksen tekeminen. Tähän voit käyttää mitä haluat; puu, MDF, muovi, metalli tai kokonaan 3D -tulostettu, jos todella haluat. Menin metallin ja muovin kanssa, koska olen eniten tyytyväinen näihin materiaaleihin ja ne näyttävät hyvältä yhdessä (anteeksi puun harrastajat).

Minulla oli hyvä määrä ruostumatonta teräslevyä, joten pääkansi tehtiin tällä. Etu- ja takapaneelit valmistettiin muovista (akryyli edessä, tuntematon pureskeltava muovi takana) ja pohjalevy oli valmistettu TV -telineen teräslevystä.

Pohja leikattiin hieman leveämmäksi ja paljon pidemmäksi kuin SMPS ja reikiä porattiin neljään kulmaan, joissa SMPS -kotelon kiinnittimet sijaitsivat (koska kotelon yläosa poistettiin johtojen ja paremman lämmönpoiston vuoksi).

Näitä reikiä napautettiin M4 -hanalla, joten koneen ruuveja voitiin käyttää kiinnittämään SMPS alustaan sekä ruostumattomasta teräksestä valmistetut suorakulmaiset levyt, joita käytetään liittämään pohja ruostumattomasta teräksestä valmistettuun kanteen ja takapaneeliin. Kaksi samanlaista reikää porattiin ja napautettiin pitämään etupaneeli paikallaan muovisella suorakulmakappaleella, jota tällä kertaa käytettiin (virtaliitäntöjen läheisyyden vuoksi).

Etu- ja takapaneelit merkittiin ja porattiin tarvittaessa, sitten palaset leikattiin ja viilataan käsin mittaan, mukaan lukien näytön suorakulmaiset reiät, USB -portit ja verkkovirtaliitäntä takana.

Pääkansi merkittiin 0,8 mm: n SS -levylle ja leikattiin sopiviksi kulmahiomakoneella, mukaan lukien portti sivussa ilmanottoaukkoa varten. Reiät sivulle ja yläosaan merkittiin ja porattiin ennen taivutusta, mutta koska minulla ei ole levylevyä (vielä), mutkat, jotka onnistuin saamaan, olivat niissä erittäin voimakkaita. Kun laskin reikien pienemmälle säteelle, lyön reunat ruuvipuristinta vasten ruuvipuristimessa, jotta kaikki kohdistuisivat oikein - tämä tuo kappaleeseen "hahmon" ja varmistaa, että kaikki tietävät, että se on mittatilaustyönä …

Kaikki on koottu M4 -koneen ruuveilla tai liimalla osille, joita ei tarvitse vaihtaa. Mielestäni on tärkeää rakentaa asioita huollettavuus mielessä.

Vaihe 4: Tarkista

Kokoonpanon, testauksen ja useiden kuukausien käytön jälkeen huomasin, että 2K -potentiometri "hienosäätö" -toiminnolle oli meluisa (menee ajoittain auki kiertäessään). Tämä oli mahdotonta hyväksyä, koska se sai lähtöjännitteen hyppäämään odottamatta, joten käänsin 2k -potin minimiasentoonsa, jotta se ei häiritse pääsäätöastiaa. Laadukkaat potentiometrit ovat välttämättömiä tällaisissa projekteissa.

Toivon, että tästä on apua joillekin teistä, kuten muutkin jedit auttoivat minua. Tämä on vain yksi lähestymistapa monista ja rohkaisen kysymyksiä, jos tarvitsen lisätietoja, joko täällä tai youtube -videossani. Kiitos paljon ja hienoa, jos olet päässyt tähän asti, onnea!