5V stabiliziran napajalnik za zvezdišče USB: 16 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Avtor neelandanit2n.net Sledi Več avtorja:

O: Jaz sem Chandra Sekhar in živim v Indiji. Zanima me elektronika in gradnja majhnih enkratnih vezij okoli drobnih čipov (elektronskih). Več o Nizozemski »

To je stabiliziran napajalnik, namenjen uporabi z zvezdiščem USB, ki se napaja preko vodila, da se stabiliziranim napajalnikom + 5 voltov dostavi na priključene naprave.

Zaradi odpornosti povezovalnega kabla in upornosti, ki so bile uvedene za zaznavanje toka zaradi prekomerne zaščite, je lahko napetost v vozlišču kjer koli med +4,5 V (obremenjeno) in +5,5 V. To vezje bo stabiliziralo +5 V v v obeh primerih, torej gre za denar/povečanje z uporabo čipa regulatorja načina stikala TPS63000 proizvajalca Texas Instruments. Lahko oddaja +5 V pri 500 mA iz vhodnih napetosti do 2 V, zato je mogoče dodati baterijo za ponovno polnjenje in njen polnilnik (ki ga napaja USB), da postane to USB UPS za zvezdišče USB.

1. korak: Priprava vezja

Odločil sem se, da naredim postavitev na tleh. Čip ima deset spajkalnih blazinic in termično blazinico za spajkanje, to pa je bila drugačna metoda za tovrstne pakete brez svinca.

Odsek enostranskega papirja, obložen s fenolnim bakrom, je bil razrezan na velikost in obris čipa narisan na njegovi strani, ki ni obložena. Nato smo z majhnim izvijačem, nabrušenim v dleto, material odstranili in tako naredili nišo, v kateri bi sedel čip.

2. korak: lepljenje čipa

Čip se nato prilepi v tako izkopan prostor.

To je, strogo gledano, nepotrebno, vendar mi je bil všeč občutek izkopavanja materiala iz PCB -ja in zabavno je bilo dodati vezje treh dimenzij.

3. korak: Ozemljitvene povezave

Zdaj, ko je čip trdno v plošči, je čas, da načrtujete priključitev ozemljitvenih vodnikov.

Ker je druga stran neprekinjena ozemljitvena ravnina, je to enostavno: samo izvrtajte luknje in spajkajte žico.

4. korak: Vrtanje lukenj

Če pogledamo shemo, morajo biti tri blazinice ic povezane z maso. Tako se na ustreznih mestih izvrtajo tri luknje.

5. korak: Lemišča za spajkanje

Tri žice so najprej spajkane na bakreni strani, nato upognjene nad ledom, razrezane na velikost in spajkane na blazinice in centralno termično blazinico.

6. korak: Priprava induktorja

Oblikovan 2,2 mikrohenri induktor segrejemo v plamenu, odstranimo njegovo inkapsulacijo in preštejemo zavoje (bilo jih je 12). Nato smo ga s svežo žico previli čez golo feritno jedro.

Odločil sem se, da bom (zaradi zaščite) vkopal induktor, zato je njegova oblika označena na plošči. Vse to je seveda res nepotrebno.

7. korak: Induktor

To je še en pogled na pripravljen induktor.

8. korak: Luknja za induktor

Izrezal sem lepo luknjo, v kateri bo sedel induktor.

9. korak: Induktor na mestu

Tako izgleda induktor, ko je nameščen.

10. korak: Vhodni filter

Napajanje analognega dela čipa je treba filtrirati s serijskim uporom in kondenzatorjem na maso. Te komponente so nameščene na svojem mestu. Bakreno folijo z druge razrezane plošče smo dvignili, razrezali v obliko in jo zataknili za povezavo komponent.

Tako postavitev postane dvostranska plošča - nekako.

Korak: Izhodni konektor in kondenzator

Par zatičev s stare matične plošče je bil pritisnjen za uporabo za 5 -voltni regulirani izhod. Kondenzator za površinsko vgradnjo tantala 10 mikrofaradov je bil spajkan nanj.

Vsi upori in kondenzatorji so bili rešeni s trdih diskov.

Korak: Upori povratnih informacij

Na povratni vhod TPS63000 je treba napajati napetost 500 milivoltov, ki izhaja iz izhoda. Z nazivno močjo 5 voltov to pomeni deljeno razmerje deset ali dveh uporov, ki so ena devetkrat druga.

Ko sem odložil vse moje plošče za površinsko montažo (v moji shrambi), sem vrgel par, ki ga vidite na sliki. Povezani so bili skupaj, kot je prikazano, nato povezani z baterijo in moj zanesljiv multimeter je preveril, da je deljeno razmerje res deset. Če ste zmedeni, je na levi upor 523K, torej 5, 2 in 3, ki mu sledijo tri ničle, v ohmih. Na desni je upor 4,7 Megohm, to je 4 in 7, ki mu sledi pet ničl, v ohmih. 47 deljeno z devetim je približno 5,23.

Korak: Upori na mestu

Upori so bili spakirani na svoje mesto, čeprav so jih morali zaradi omejenega prostora prilepiti pokonci na izhodni kondenzator.

Vse skupaj je združeno z liberalnimi aplikacijami superlepila - sicer se spajkalni spoji lahko razidejo vsakič, ko deska pade z mize. Zdaj ostane le še induktor in vhodni kondenzator.

14. korak: Tudi niša za kondenzator

Odločil sem se, da zarežem v ploščo za vhodni kondenzator in za vhodno povezavo uporabim spajkalne zatiče.

Obris kondenzatorja je na plošči označen za izrezovanje.

Korak 15: Kondenzatorski rov

Kondenzatorski rov je pripravljen za uporabo.

Korak 16: Končana tabla

Plošča je končana, vse komponente so na svojem mestu.

Preizkušeno je bilo. Najprej z dvema precej šibkima svetlobnima celicama - nisem toliko verjel svojemu ročnemu delu - in izhod je bil 5,04 voltov. Zadovoljen z uspehom sem poskusil s tremi dobrimi celicami - vhodna napetost 4,5 volta - in izhod je bil še vedno 5,04 voltov Nato sem poskusil z napetostjo iz vrat USB na računalniku - okoli 5 voltov, čeprav sem lahko skočil na spodnji dve številki - in še vedno je izhod ostal stabilen pri istih starih 5,04 voltov. Tako se zdi, da ta zadeva deluje vsaj med predhodnimi testi. Po podatkovnem listu se bo začel pri 1,9 voltov in sprejel največ 5,5 voltov, pri čemer bo imel izhodno napetost enakomerno. To je pretvornik za povečanje denarja, kar pomeni, da lahko sprejme vhodne napetosti nad in pod svojo izhodno napetostjo ter samodejno preklaplja med načini, da ohrani stabilno napetost. Lahko bi se napajal iz celice za ponovno polnjenje, da bi ohranil napajalno napetost USB, tudi če je kabel odklopljen od računalnika - če je to dobro.