Naredi napajalnik za klop DIY: 4 koraki (s slikami)

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

Že vrsto let uporabljam stari napajalnik, ki temelji na linearnem regulatorju, vendar me je največja izhodna napetost 15V-3A skupaj z netočnimi analognimi zasloni prisilila, da naredim svoj napajalnik, ki bi rešil ta vprašanja.

Ogledal sem si druge napajalnike, ki so jih ljudje naredili za navdih, in se odločil za nekatere osnovne zahteve:

-Več moči, kot bi jo lahko dal stari analog

-hladilni ventilator (če je potrebno)

-digitalni zaslon

-Mehek videz in varen (ne da analogni ni bil niti ena od teh stvari …)

Kar zadeva elektroniko, so bili vsi elementi nabavljeni z eBay -a ali pa iz preskoka zunaj moje fakultete (resno), zato je gradivo precej težko določiti. Ocenjujem, da sem v delih porabil manj kot 12 EUR, vendar bo to višje, če nekaterih delov (vir energije) ne morete dobiti brezplačno, kjer je cena zelo odvisna od želene moči.

Upoštevajte, da se ta "ible" osredotoča na mojo zgradbo napajanja, zato niso vsi koraki v slogu "kako narediti", ampak bolj povzetek izvedenih korakov. Če potrebujete več podrobnosti, vam z veseljem pomagam, pustite komentar tukaj ali predstavitveni video na youtube in odgovoril bom čim prej:)

Korak: Moč elektronike

Uporabljen vir energije je bil visokotokovni (8A) SMPS (Switch-Mode-Power-Supply), ki oddaja 19V, ki sem ga na srečo dobil brezplačno. Podobni viri napajanja, ki bi jih lahko uporabili, so polnilnik za prenosni računalnik ali celo transformator s polno usmerjevalnim vezjem.

Če želite ustaviti porabo energije, ko je ne uporabljate, je bila povezava v živo razširjena na stikalo na sprednji plošči ohišja in nazaj na SMPS. Ker je ohišje kovinsko, sem z vijakom priključil ozemljitveni zatič na osnovno ploščo.

DC izhod SMPS -a je bil priključen na pretvornik DCDC Buck, ki je stopal navzdol, katerega izhod je šel na pozitivne in negativne povezave na sprednji plošči ohišja (preko shunt upora na digitalnem zaslonu).

Digitalni zaslon, skupaj s pretvornikom 5V (za vrata USB), je poganjal 19V SMPS, saj bi to ostalo ne glede na nastavljeno izhodno napetost.

Računalniški ventilator 24V je bil povezan tudi s SMPS preko vezja MOSFET, ki omejuje tok (in s tem hitrost) ventilatorja. OPOMBA: Tokokrog za omejevanje toka ni potreben in MOSFET deluje samo kot upor. Dodan je bil za zmanjšanje hitrosti ventilatorja in številna druga vezja (tudi vezje, ki temelji na LM317) bi verjetno delovala bolje od moje izvedbe, vendar ga lahko vključim, če kdo to želi.

2. korak: Nadzirajte elektroniko in ožičenje zaslona

Merilnik digitalnega zaslona mora biti zaporedno povezan z negativnim izhodnim priključkom, da zazna tok, druga žica pa gre na pozitivni izhodni priključek za merjenje izhodne napetosti, kot je prikazano na zgornji sliki.

Za nastavitev izhodne napetosti se trimer 50kOhm na pretvorniku 15A zamenja s podobnim enosmernim potenciometrom, ki je s tračnim kablom razširjen na sprednji del ohišja. Ena stran potenciometra je povezana s potenciometrom 2 kOhm, da bi poskušali nastaviti gumb za natančno nastavitev napetosti, vendar se, kot je razloženo kasneje, le redko uporablja.

Pomanjkljivost pri uporabi pretvornika dolarja je, da je izhodna napetost omejena na približno 1 V manj kot vhodna napetost, vendar se upor potenciometra ujema z največjo vhodno napetostjo (v tem primeru največja vhodna napetost = 30 V). To pomeni, da če potenciometer napajate z napetostjo precej pod največjo vhodno napetostjo, bo potenciometer imel mrtvo območje - kjer obračanje gumba ne spremeni napetosti. Za premagovanje tega obstajata dve možnosti:

1) Uporabite kombinirani pretvornik Buck/Boost, ki bodisi poveča ali zniža vhodno napetost do želenega - ta možnost bi bila najboljša za velik razpon izhodne napetosti, ki je neodvisen od (ni omejen) vhodne napetosti.

2) Izberite potenciometer z uporom, ki zmanjša mrtvo območje na sprejemljivo raven - to je najcenejša možnost, vendar le zmanjša mrtvo območje (kar posledično poveča ločljivost), tako da je izhodna napetost še vedno omejena na določeno vrednost pod vhodna napetost.

Odločil sem se za možnost 2, saj sem že imel pretvornik 15A dolarjev in nisem želel čakati, da bo prišlo več delov iz Kitajske. Ker zahtevana upornost potenciometra ni bila blizu standardne vrednosti, sem na zunanje sponke potenciometra postavil upor, ki je učinkovito zmanjšal upor na želeno vrednost.

3. korak: Primer

Zdaj pa zabaven in dolgočasen del - predstavitev primera. Za to bi lahko uporabili karkoli želite; les, MDF, plastika, kovina ali popolnoma 3D natisnjeni, če ste res želeli. Šel sem s kovino in plastiko, saj mi najbolj ustrezajo ti materiali in lepo izgledajo skupaj (oprostite ljubiteljem lesa).

Imel sem dobro količino pločevine iz nerjavečega jekla, zato je bil glavni pokrov narejen s tem. Sprednja in zadnja plošča sta bili izdelani iz plastike (spredaj akril, zadaj neznana žvečljiva plastika), osnovna plošča pa iz jeklene pločevine s stojala za televizor.

Podnožje je bilo razrezano tako, da je nekoliko širše in veliko daljše od SMPS in izvrtane so bile luknje v 4 vogalih, kjer so bili včasih pritrdilni elementi ohišja SMPS (saj je bila zgornja polovica ohišja odstranjena zaradi žic in boljšega odvajanja toplote).

Te luknje so bile zarezane s pipo M4, tako da je bilo mogoče s pomočjo strojnih vijakov pritrditi SMPS na podlago, skupaj s pravokotnimi ploščami iz nerjavečega jekla, ki se uporabljajo za povezavo podstavka s pokrovom iz nerjavečega jekla in zadnjo ploščo. Dve podobni luknji sta bili izvrtani in potrkani, da se sprednja plošča drži na mestu, pri čemer je tokrat uporabljen plastični pravokotni kos (zaradi bližine električnih priključkov).

Sprednja in zadnja plošča sta bila označena in po potrebi izvrtana, nato pa so bili kosi izrezani in ročno vloženi v dimenzije, vključno s pravokotnimi luknjami za zaslon, vrati USB in priključkom za napajanje na zadnji strani.

Glavni pokrov je bil označen na 0,8 mm SS foliji in narezan na velikost s kotnim brusilnikom, vključno s stranskim odprtino za dovod zraka. Pred upogibanjem so bile označene in izvrtane luknje za stranski in zgornji del, a ker še nimam zavore iz pločevine, so mi ovinki, ki mi jih je uspelo priti, imeli velik polmer. Ko sem izračunal manjši polmer lukenj, sem robove udaril v nekaj kotnega železa v primežu, da se vse pravilno postavi - to vnese nekaj "značaja" v kos in poskrbi, da vsi vedo, da je po meri …

Vse je sestavljeno s strojnimi vijaki M4 ali lepilom za dele, ki jih ni treba zamenjati. Mislim, da je pomembno graditi stvari z mislijo na uporabnost.

4. korak: Preglejte

Po večmesečnem sestavljanju, testiranju in uporabi sem odkril, da je 2K potenciometer za funkcijo "fine tune" hrupen (ob obračanju občasno odpre vezje). To je bilo nesprejemljivo, saj je izhodna napetost nepričakovano skočila, zato sem 2k lonec preprosto obrnil v najmanjši položaj, da ne moti glavnega nastavitvenega lonca. Visokokakovostni potenciometri so nujni za takšne projekte.

Upam, da bo to nekaterim od vas pomagalo, kot so mi pomagale druge stvari. To je le en pristop mnogih in spodbujam vprašanja, če so potrebne dodatne informacije, bodisi tukaj ali v mojem videoposnetku na YouTubu. Najlepša hvala in lepo opravljeno, če ste prišli tako daleč, srečno!