Zgradite dvojni 15V napajalnik z moduli izven police za manj kot 50 USD: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Uvod:

Če ste hobist, ki se ukvarja z zvokom, boste poznali napajalnike z dvojno tirnico. Večina zvočnih plošč z nizko porabo, kot so predpojačevalniki, zahtevajo kjer koli od +/- 5V do +/- 15V. Dvonapetostno napajanje olajša delo pri izdelavi prototipov ali samo pri splošnih popravilih.

Ta napajalnik je enostavno sestaviti, saj običajno uporablja plošče modulov za police, razen regulatorja, ki ga boste morali zgraditi sami. Vendar pa za to obstaja razlog, na katerega bom pozneje prišel.

Uporabljena regulatorna plošča se ponaša z napetostmi od +/- 1,25 V do 37 V (odvisno od vaše vhodne napetosti). Potrebujem samo +/- 15V, zato je vhodno napajanje nekaj voltov nad tem (okoli 19V) v redu. Regulatorji napetosti LM317 in LM337 lahko črpajo tudi okoli 1,5A ea (odvisno od tega, koliko napetosti padajo), zato mora biti tudi trenutna ocena vhodnega napajalnika višja od te. Zato sem za napajanje vhodnih napetosti izbral dva napajalnika za prenosnike. Oddajajo 19 V in okoli 3,4 A, kar je več kot dovolj za napajanje regulatorja. Da ne omenjam, da so poceni kot čips.

Želel sem tudi linearno napajanje, saj imajo običajno manj izhoda DC (čeprav ni tako učinkovito kot polno napajanje v stikalnem načinu). Uporaba vhodnega napajalnika v stikalnem načinu za znižanje 240VAC na 19V je poceni in učinkovita. Njihovo preklapljanje je na splošno tudi nad zvočnim pasom, zato ne vpliva na hrup napajanja, ki vstopa v vaše preskuse. Linearni regulatorji bodo izločili večino preostalega valovanja enosmernega toka. Torej, kar najbolje izkoristite oba sveta.

Uporabljeni števci lahko merijo napetost in tok (0-100V in 0-10A), so dvobarvni za enostavno branje.

Z nekaj spremembami lahko kup delov spremenite v zelo uporaben namizni napajalnik.

Opomba: Ena stvar, ki jo ta napajalnik nima, in to je krmiljenje s stalnim tokom. Sami regulatorji LM317/337 imajo nekaj preko trenutne zaščite, vendar jih na ta način ne bi predolgo vodil. Zato je bilo v projekt vključeno stikalo za obremenitev. Torej, če je to uvoz, lahko uporabite drugačno regulatorno ploščo, ki ustreza vašim potrebam.

1. korak: Opozorilna beseda in splošne opombe

240V ožičenje in napajalniki za prenosne računalnike:

Ker ta projekt uporablja visoke napetosti (240 V), so lahko zelo napačne, če se zmotite. Če niste prepričani, kako priključiti visokonapetostne komponente, ali vam ni prijetno delati na opremi pod napetostjo, moj predlog ne bi bil ta. Ne prevzemam odgovornosti, če se ubijete. Nočem te slišati, ko umreš in rečeš Pete, udaril sem se v elektriko in zdaj sem mrtev - OK ??

Glede na to imate na voljo še nekaj drugih možnosti:

1. Uporabite samo napajalnike prenosnika v njihovi priloženi obliki in uporabite nekaj enosmernih napajalnih priključkov na zadnji strani škatle. To samo pomeni, da morate priključiti dva napajalnika za prenosnike - vendar je to veliko varnejša možnost. Vendar boste morali poiskati drugo rešitev za napajanje LED števcev, saj potrebujejo tudi ločeno oskrbo.

2. Zaloge prenosnega računalnika lahko namestite v ohišje, odklopite vtiče 240V in jih priključite neposredno v vtičnico IEC na zadnji strani. Vendar pa boste potrebovali večji kovček od tistega, kar sem uporabil, in spet ima povezave v živo, tako da še vedno ni tako varno.

LED panelni števci + napajalne napetosti:

Na trgu obstaja več vrst LED števcev. Vsi v bistvu delajo isto, vendar njihove povezave niso vedno enake. Odmik od žice ni vedno zagotovljen. Pri naročanju poskusite pridobiti njihov diagram ožičenja. Na splošno sta dve debeli žici trenutni števec merilnika. Ostali trije bodo merilniki moči (za napajanje rdeče/črnega zaslona) in rumena žica za zaznavanje napetosti za merjenje napetosti.

Pri merilcih boste opazili, da imajo skupno ozemljitev ali 0V točko (črne žice so notranje povezane). Za ta projekt ni dobro. Zato se števci napajajo ločeno prek dveh majhnih napajalnih plošč (plošča modula od 240VAC do 12VDC). Za napajanje morate uporabiti tudi dve plošči, sicer boste pri uporabi napajalnika skrajšali izhode. Drug pomemben razlog je, da LED -merilniki za delovanje potrebujejo najmanj 4,5V. Če torej iz regulatorja zmanjšate izhod na 1,25 V, se števci ne bodo vklopili.

2. korak: Predmet materiala

To je tisto, kar potrebujete. Vse to lahko kupite na Ebayu, Amazonu ali Aliexpressu. Vse sem kupil pri Ebayu

- Plastično ohišje (uporabil sem plastični kovček za instrumente) - 12-15 USD

- 1x tabla regulatorja LM317/337 - 10 USD

- 2x napajalniki za prenosni računalnik 19V 3.42A - 6,75 USD ea

- 2x 240VAC do 12VDC 450mA preklopne plošče s preklopom navzdol - 1,50 USD ea

- 2x merilniki napetosti/toka 0-100V/0-10A- 3,50 USD ea (ceneje v razsutem stanju in na voljo v različnih barvah)

- 2x večkratni lončki po 10K ohmov + gumbi, ki ustrezajo - 2 USD ea (lahko uporabite priložene lončke, vendar je več obratov lažje nastaviti)

- Razna in splošna strojna oprema: stikalo 240VAC (uporabljal sem tisto z 12VDC LED lučko), vezni priključni stebri (6), vtičnica IEC, varovalke in držala varovalk (3), majhen odsek aluminijastega kota (2), stojala (6), splošne dolžine žice in toplotnega krčenja - verjetno še 5-10 USD

Opomba 1: Varovalke za uporabo bodo odvisne od tega, koliko toka nameravate uporabiti. Predlagam 1-1,5A za dve regulatorni plošči in 0,5A za napajanje 240V. Lahko bi šli tudi nižje, saj iz obeh zalog ne boste črpali 7A.

Opomba 2: Najdražji del izdelave je primer. Če boste torej našli kakšnega cenejšega ali ga želite zviti sami, boste prihranili nekaj dolarjev.

Opomba 3: Na voljo je nekaj blagovnih znamk večobrtanih ali natančnih loncev. Poslani je bil lonček z blagovno znamko Bochen, ki ima na voljo posebne gumbe in ne uporablja standardnih grobih gumbov. Ni pomembno, katero vrsto uporabljate, le da lahko dobite ustrezne gumbe.

Opomba 4: Te napajalnike za prenosnike sem kupil, saj so stali le približno 6 USD. Še enkrat prihranite nekaj dolarjev, če se vam zgodi, da bo ležalo nekaj starih.

3. korak: Sheme in sheme ožičenja

Prva slika je izvirna shema za ploščo regulatorja zaloge z vključenimi vhodnimi pokrovi in usmernikom, ki za napajanje plošče uporablja AC 12V-0V-12V transformator (za to napajanje ne uporabljamo)

Druga slika je shema ožičenja za povezovanje vseh posameznih plošč

Tretja in četrta slika sta shema ožičenja za panelne števce (ki sem jih uporabil), ki prikazujejo različne konfiguracije za napajanje in merjenje. V bistvu pri tem projektu uporabljamo četrti diagram.

4. korak: Napajanje prenosnega računalnika

Zakaj napajalniki za prenosne računalnike 19V?

Razlog za to je, da je bila regulatorna plošča prvotno zasnovana za delovanje z dvojnim 12V izmeničnim transformatorjem (12V-0-12V). Če pa pogledate stroške enega od teh bodisi z ebaya bodisi v lokalni trgovini z elektroniko - stanejo okoli 30 USD. Dva zaloga prenosnega računalnika sta polovična.

Če želite višjo napetost iz regulatorjev, uporabite samo višji vhodni napajalnik. Ne pozabite, da bodo regulacijske plošče oddajale +/- 37V, zato je vhod lahko nekaj voltov nad tem. Ne pozabite pa, da večja kot je razlika v napetosti (vhod na izhod), več toplote proizvedejo regulatorji. Na primer: če je vhodna napetost 35 V in izhodna 5 V, se bo razvilo veliko toplote in morda boste potrebovali večje hladilnike in/ali ventilator.

Priprava potrošnega materiala za prenosni računalnik

Za izdelavo sem zaloge vzela iz ohišja, saj sem jih potrebovala, da so se prilegala ohišju instrumenta. Če boste samo uporabljali potrošni material za prenosni računalnik in uporabljali enosmerne priključke, lahko ta korak preskočite.

Kar morate storiti, je, da razbijete plastično ohišje. Uporabite ploski izvijač in previdno privijte rob, dokler se vrh ne odlepi. Nato odstranite sklop tiskanega vezja.

Na drugi fotografiji sem izvrtal kos kotnega aluminija in izvrtal nekaj lukenj na strani napajalnika (verjamem, da sem uporabil obstoječe luknje v zalogi). Pri tem pazite, da ne poškodujete sestavnih delov. Izvrtal sem tudi nekaj dodatnih lukenj za pritrditev pritrdilnih stebrov nanjo in pritrditev sklopa na dno plastičnega ohišja. Z uporabo kota je bil nekoliko trdnejši kot le uporaba montažnih stebrov.

Žice, ki so prišle iz plošče, so bile videti nekoliko lahke, zato sem jih spremenil v težje merjeno žico. Odstranite stare žice, nove žice vstavite skozi vrh plošče in jih spajkajte na dnu plošče (za nazaj bi moral uporabiti lažji profil, vendar daljše dolžine, saj je bilo težko povezati toliko žic do istih točk).

Potrošni prenosniki imajo tudi LED za napajanje. Niso potrebni, vendar jih lahko hranite, če želite potrditev, da vsaka dobava učinkovito deluje (izumrli bodo, če bo prišlo do težav z dobavo ali črpanjem zneska). Hranil sem jih zaradi lažjega iskanja napak.

Opomba: Uporabiti morate isto vrsto napajanja za prenosni računalnik. Razlog je v tem, da lahko, če so napetosti nekoliko izginile, ponavadi potopijo tok vase in pobegnejo ter nato pihajo. Na splošno ne bi smelo biti težav, če uporabljate iste zaloge. Če pa ste zaskrbljeni ali želite dodatno zaščito, bi lahko na izhode vsakega napajanja postavili nekaj napajalnih diod (na primer IN4004 ali IN5404) (tako da je katoda pozitivna, anoda negativna). To bo preprečilo, da bi vsak vir napajal tok zaradi rahlo izklopljenih napetosti ali če bi se eno napajanje vklopilo pred drugim.

5. korak: Izdelava regulatorja LM317/337 in začetni preskus

Regulacijska plošča je v obliki kompleta, kar pomeni, da jo morate spajkati sami. Nekaj dobaviteljev jih bo prodalo že sestavljenih za nekaj dodatnih dolarjev. Včasih lahko odstranitev komponent s teh vrst plošč pomotoma odtrga sledi. Nekatere komponente boste vseeno morali odstraniti, zato jih je prav tako enostavno sestaviti brez njih.

Prva slika prikazuje dokončano ploščo (tako bi morala izgledati, če bi jo imeli na zalogi). Druga fotografija pa prikazuje spremembe z odstranjenimi vhodnimi pokrovi in usmernikom. Namesto tega sem dodal povezave, da spremenim vhodni priključni blok tako, da sprejme +/- 19V in ga usmerim na vhod regulatorjev. Če želite, lahko vnesete zgornje meje, vendar niso potrebne, saj so zaloge prenosnih računalnikov precej dobre.

Opazili boste tudi, da sem vstavil terminale za LED lučko za napajanje in tudi lončke samo zato, da po potrebi enostavno odstranim plošče.

Torej samo sestavite ploščo kot v njihovih navodilih, razen za zgornje spremembe.

Ko je dokončan, ga priključite na delujoče napajanje in preverite moč vsake stopnje regulatorja. Ne pozabite, če uporabljate en vhodni vir za testiranje, +/- vhod (na priključkih +/0V) +/0V izven regulatorja. +/- vhod (na sponkah 0V/-), 0V/- izven regulatorja. Prepričajte se, da lahko nastavite izhodno napetost (zadnja slika prikazuje zunanji preskusni napajalnik).

6. korak: Priprava primera

Izmerite, kako naj vaše komponente sedijo na zadnji strani sprednje in zadnje plošče. Ne pozabite, da bo šlo nazaj (to napako sem naredil sam). Pravzaprav sem želel zrcalno sliko na sprednji plošči. Na srečo pa zadnje plošče še nisem naredil, zato sem jo namestil spredaj (ali pa sem jo morda obrnil za 180 stopinj).

Najprej z majhnimi svedri izvrtajte luknje. Nato povečajte z večjim svedrom. Če nimate dovolj velikih svedrov (kot jih imam jaz), lahko za povečanje lukenj uporabite razvlečnik (zelo priročno orodje).

Ko so vse luknje izvrtane, izrežite izreze na ploščah merilnika in jih spravite toliko, da se merilnik in vtičnica IEC prilegata.

Spredaj sem dodal tudi nekaj oznak (z uporabo listov s črkami). Te lahko dobite na spletu ali pa natisnete svojega na čistem papirju za tiskalnik. Potem sem samo po vrhu popršil nekaj zaščitnega laka.

7. korak: Namestitev strojne opreme

Ko se imata sprednja in zadnja plošča dovolj časa posušiti, namestite vso strojno opremo na sprednjo in zadnjo ploščo.

Dva napajalnika za prenosni računalnik lahko namestite na dno ohišja. Ne pozabite pustiti prostora za vtičnico, varovalko in žice IEC do stikala na sprednji strani. Druga možnost je, da po želji namestite stikalo na zadnji strani.

Namestite regulatorno ploščo.

Nenazadnje, ker napajalniki 240V/12V za merilne plošče nimajo nikjer nameščenega na vijake, sem uporabil silikonsko blokico, da jih je držal na mestu. Prepričajte se, da ste najprej dodali vhodne in izhodne žice!

8. korak: Ožičite vse

Začnite z ožičenjem napetosti 240 V od vtiča IEC do stikala in tudi nosilca vhodne varovalke. Nato priključite vse napetosti 240 V na dva napajalnika za prenosni računalnik in napajalne plošče za dva metra. Vstavite varovalko in na tej stopnji je verjetno dobro, da preverite ožičenje in vklop, samo da se prepričate, da so vse napetosti, ki prihajajo iz zalog prenosnega računalnika, pravilne (vsaka mora biti 19 V)

Lonce in LED povežite z gumbi na sprednji plošči z regulatorja. Za olajšanje demontaže na regulatorju sem uporabil 2-polne vtičnice in zatiče.

Zdaj povežite izhode za prenosni računalnik in jih priključite na vhod regulatorne plošče. Napajanje lahko priključite tudi na števce. Ne pozabite, da pozitivna vrednost enega napajanja preide v negativno drugega, da ustvari virtualno ničelno napetostno točko. Ponovno vklopite in se prepričajte, da so napetosti pričakovane - med vhodnimi napetostmi morate imeti 38 V, +/- 19 V med 0 V na vhodih in nekaj nazivne napetosti na izhodu regulatorja (odvisno od tega, kje je lonec nastavljen).

Izhod regulatorne plošče priključite na izhodne varovalke in stikalo za obremenitev. Priključite merilne napetosti merilnika (v skladu s shemo ožičenja) in nato merilne napetosti od števca. Vstavite nekaj varovalk in ponovno preverite, ali merilniki berejo napetost. Držim pesti, čarobnemu dimu niste pustili pobegniti!

Opomba: Merilniki so verjetno najtežje teči. Ne pozabite, da trenutni del števcev teče od pozitivnega do negativnega. Enako se bo zgodilo z negativno napetostjo - teče od 0v do negativne napetosti!

9. korak: Testiranje in umerjanje

Ko preverite, da dim ne uhaja, priključite zanesljiv števec in preverite izhodne napetosti na pozitivnih in negativnih izhodih. Najverjetneje boste ugotovili, da so LED -merilniki nekoliko izklopljeni (kot na fotografijah 2 + 4). Ker so ti merilniki lahko rahlo na obeh straneh spektra, jih umerite na napetost, ki jo običajno uporabljate največ, ali sredi napetosti. Na primer, če uporabljate 12V veliko, jih umerite na 12V. Če redno preklapljate med 5V in 15V, potem umerite pri 10V.

Če imate dva multimetra, lahko skupaj prilagodite napetost in tok. V nasprotnem primeru priključite nazivno obremenitev na izhod, nastavite napetost, nato odklopite merilnik in ga zaporedoma priključite na napajanje ter zamenjajte kabel multimetra (če ima vaš števec ločene napetostne in tokovne sponke) za merjenje toka.

Na zadnji strani merilnikov LED plošče bosta dve majhni posodi za nastavitev napetosti (v-adj) in toka (i-adj) (glej fotografijo ena). Na splošno je dobro, da pri umerjanju izhod naložite z uporom, saj se lahko izhodna napetost pri nalaganju nekoliko premakne.

Prilagodite torej v-adj, dokler napetost ne odčita enako kot števec. Trimerji so nekoliko občutljivi in majhen zavoj lahko gre mimo, kjer želite. Samo vztrajajte, dokler ni pravilno

Za trenutno nastavitev priporočam uporabo velikega toplotnega upora za umerjanje (fotografija 6). Prepričajte se le, da ni nižji od tistega, kar lahko ponudi zaloga. Vsaka stran regulacijske plošče lahko napaja 1,5A. Umerjanje pri približno 1A bi moralo zadostovati.

Z ohmskim zakonom V = IxR - torej (V/I = R) 15V/1A = 15ohms. 15 ohmskih uporov je malo težko dobiti, zato bodo 2x upori 8ohm zaporedno dali 16 ohmov. Izmerite upore - dva, ki jih imam, merita 8,3 in 8,1 ohma = skupaj 16,4 ohma.

Torej znova priključite številke (V/R = I) 15V/16.4ohms = 0.914634A - to je število, na katerega se bomo umerjali. Morali bi ugotoviti, da mora števec prikazati to in dvakrat preveriti vaš števec.

Izračunati boste morali tudi moč, ki jo dajo upori, saj ne želite, da se ocvrtijo! Torej, ohmov zakon spet P = VxI - 15Vx0.91463 = 13.72W. Poskrbite, da bodo vaši upori vsak večji od te vrednosti - 25 W je dobro. Uporabil sem nekaj 100W, ki je zlata (glej fotografijo 6). Te lahko dobite na ebayu za približno 8 USD za dva.

Če želite izmeriti tok iz napajanja, morate merilnik postaviti v niz z napajanjem in obremenitvenimi upori. Ni važno, ali je merilnik prvi ali upori, samo poskrbite, da bo tok, ki teče skozi števec, pozitiven na negativen (torej pozitivni in 0V priključki - pozitivni/negativni na tokovnih sponkah multimetra). Negativno stran napajanja je treba izmeriti od 0V do negativne, pri čemer mora biti pozitivna vrednost števca na 0V in negativna števca na negativni strani napajalnika. Če vas je to samo zmedlo - poglejte zadnjo fotografijo.

Po priključitvi bi morali na merilniku sprednje plošče videti napetost in tok. Prilagodite trenutni lonec na zadnji strani merilnika plošče, dokler ne odčita enako kot vaš multimeter. Če imate dva metra, imejte enega za merjenje toka (zaporedno) in enega za merjenje napetosti (vzporedno).

Zdaj ste pripravljeni.

10. korak: Zadnje misli

Čeprav se je vse prilegalo ohišju, bi se lahko malo poigral z notranjo postavitvijo in morda premaknil vtičnico IEC, da bi lahko stala dva zaloga prenosnika za 90 stopinj, kjer sta trenutno. Tudi postavitev bi morala biti zrcaljena, saj mi je na splošno všeč, da gre vse od leve proti desni. Priložil sem skico, kaj bi potencialno moral narediti.

Uporabil sem ožičenje 7.5A 240VAC iz omrežnega kabla (ker sem imel to okoli sebe). Ker je to tako omejen prostor, bi verjetno moral uporabiti žico 240V lažjega profila, saj projekt ne črpa veliko toka.

Prav tako nisem opazil, da je eden od vijakov ohišja šel naravnost skozi stikalo 240V. Za nazaj bi moral stikalo nekoliko premakniti in najverjetneje bi moral na sprednjo ploščo namestiti tudi nosilec varovalk 240V, da se izognem nepotrebnemu ožičenju. Z rahlim premešanjem bi verjetno lahko nosilce izhodnih varovalk postavili tudi na sprednjo ploščo, vendar je bila na sprednji plošči že precej gneča.

Konec dneva dobavi +/- 15V, ki jo potrebujem, enostavno nastavljivo, zanesljivo in uporablja lahko dostopne dele.

Prihodnji projekti

Prav tako imam v delu še en dvojni napajalnik 0-30V/3A, čeprav se to lahko konča kot dva ločena napajalnika (spet odvisno od razmika). Ta ima stalne trenutne funkcije. Te plošče sem kupil hkrati, ker se nisem mogel odločiti, katero želim, zato sem dobil oboje!

Prav tako bo mati vseh napajalnikov - dvojni nizko/visokonapetostni napajalnik z dvema regulatornima ploščama na vsaki strani (4). Preklopil bo iz nizkega območja 0-30V v visoko območje 30-90V in 5A! To bo uporabljeno za testiranje dvonapetostnih ojačevalnih plošč. Tudi to je lahko odvisno od razmika kot dva ločena napajalnika.