Tiny Load - Туруктуу Учурдагы Жүк: 4 Кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Мен өзүмдүн отургуч PSUмду өнүктүрүп келе жатам, акыры, анын аткарылышын көрүү үчүн ага жүк жүктөөнү каалаган чекке жеттим. Дэйв Джонстун эң сонун видеосун көрүп, башка бир нече интернет булактарын карагандан кийин, мен Tiny Load менен келдим. Бул жөнгө салынуучу туруктуу ток, ал болжол менен 10 амперди иштете алат. Чыңалуу жана ток чыгуучу транзистордун рейтинги жана радиатордун өлчөмү менен чектелет.

Айтуу керек, ал жерде чынында эле акылдуу долбоорлор бар! Tiny Load чындыгында жөнөкөй жана жөнөкөй, Дэйвдин дизайнынын бир аз өзгөртүүсү, бирок ал колунан келе турган сокту албаса дагы, psu сыноо үчүн керектүү күчтү жоготот.

Tiny Loadда учурдагы эсептегич тиркелген эмес, бирок сиз тышкы амперметрди туташтырсаңыз болот же кайтарым байланыш каршылыгындагы чыңалууну көзөмөлдөй аласыз.

Мен аны кургандан кийин дизайнды бир аз өзгөрттүм, андыктан бул жерде көрсөтүлгөн версияда анын күйгүзүлгөнүн жана жарык берүүчү PCB үлгүсү бар экенин айтууга болот.

Схемалык жана PCB макети бул жерде PDF файлдары жана JPEG сүрөттөрү катары берилген.

1 -кадам: Иштөө принциби

Электрондук принциптерди жакшы билбегендер үчүн бул жерде схеманын кантип иштээри түшүндүрүлөт. Эгерде мунун баары сизге жакшы белгилүү болсо, анда алдыга секирип коюңуз!

Tiny Load жүрөгү LM358 кош оп-амп болуп саналат, ал жүктөөдө агып жаткан токту сиз койгон мааниге салыштырат. Оп-амперлер токту түз эле аныктай алышпайт, андыктан ток учурдагы сезүүчү резистор деп аталган R3 каршылыгы аркылуу оп-амп аны аныктай турган чыңалууга айланат. R3 менен агып жаткан ар бир амп үчүн 0,1 вольт өндүрүлөт. Бул Ом мыйзамы менен көрсөтүлөт, V = I*R. R3 чындыгында төмөн мааниге ээ болгондуктан, 0,1 Омдо, ал өтө ысык болбойт (ал тараткан күч I²R тарабынан берилет).

Сиз койгон маани шилтеме чыңалуусунун бир бөлүгүн түзөт - дагы, чыңалуу колдонулат, анткени оп -амп токту аныктай албайт. Эталондук чыңалуу 2 диод менен катар өндүрүлөт. Ар бир диод 0,65 вольттун тегерегиндеги чыңалууну иштеп чыгат. Бул чыңалуу, адатта, бул маанинин эки тарабы 0,1 вольтко чейин, кремний p-n түйүндөрүнүн мүнөздүү касиети. Ошентип, шилтеме чыңалуусу 1,3 вольттун тегерегинде. Бул тактык куралы болбогондуктан, бул жерде чоң тактыктын кереги жок. Диоддор токту резистор аркылуу алышат. батареяга туташкан. Тиешелүү чыңалуу жүктү 10 амперге чейин орнотуу үчүн бир аз жогору, андыктан чыгуу чыңалуусун орнотуучу потенциометр чыңалууну бир аз төмөндөтүүчү 3к каршылыгы менен катар туташат.

Шилтеме менен учурдагы сезүүчү резистор бири-бирине туташып, оп-амптын нөлдүк вольт туташуусуна туташкандыктан, оп-амп эки маанинин ортосундагы айырманы аныктап, анын чыгышын тууралап, айырма нөлгө жакын төмөндөйт. Бул жерде колдонулуучу эреже-оп-амп ар дайым анын чыгымын жөнгө салууга аракет кылат, ошондо анын эки кирүүсү бирдей чыңалууда болот.

Батареяда оп-амптын камсыздоосуна кирген жолдогу ызы-чуудан арылуу үчүн электролитикалык конденсатор бар. Диоддор аркылуу туташкан дагы бир конденсатор бар, алар чыгарган ызы -чууну басаңдатуу үчүн.

Tiny Loadдын бизнес аягы MOSFET (Металл Оксиди Жарымөткөргүч Талаа Эффекти Транзистору) тарабынан түзүлөт. Мен муну тандагам, анткени ал менин керексиз кутумда болчу жана бул үчүн шайкеш чыңалууга жана учурдагы рейтингге ээ болчу, бирок жаңысын сатып алсаңыз, анда алда канча ылайыктуу түзүлүштөр табылат.

Mosfet өзгөрүлмөлүү резистор сыяктуу иштейт, анда дренаж сиз текшергиси келген жабдуунун + тарабына, булагы R3 менен туташат жана ал аркылуу сиз текшергиси келген жабдуунун коргошунга жана дарбаза туташкан оп-амптын чыгуусуна. Дарбазада чыңалуу жок болгондо, мосфет анын дренажы менен булагынын ортосундагы ачык схема сыяктуу иштейт, бирок чыңалуу белгилүү бир мааниден жогору ("босого" чыңалуу) өткөрүлө баштайт. Дарбазанын чыңалуусун жетишерлик көтөрүңүз жана анын каршылыгы өтө төмөн болуп калат.

Ошентип, оп-амп дарбазанын чыңалуусун R3 аркылуу агып жаткан чыңалууга алып келет, ал потенциометрди буруу менен сиз койгон чыңалуу чыңалуусунун бөлүгүнө барабар.

Мосфет резистор сыяктуу иштегендиктен, анын үстүндө чыңалуу бар жана ал аркылуу ток агат, бул анын жылуулук түрүндө энергияны таркатышына себеп болот. Бул жылуулук бир жакка кетиши керек, антпесе транзисторду абдан тез бузат, ошондуктан ал радиаторго бекитилген. Муздаткычтын өлчөмүн эсептөө үчүн математика жөнөкөй, бирок бир аз караңгы жана табышмактуу, бирок ар бир бөлүк аркылуу жылуулуктун жарым өткөргүч өткөөлдөн сырткы абага өтүшүнө тоскоол болгон ар кандай жылуулук каршылыгына негизделген жана температуранын алгылыктуу жогорулашы. Ошентип, сиз транзистор корпусуна, корпусунан муздаткычка жана радиатор аркылуу абага жылуулук каршылыгына ээ болосуз, буларды жалпы жылуулук каршылыгы үчүн кошуңуз. Бул ° C/W менен берилген, ошондуктан таркатылып жаткан ар бир ватт үчүн температура ошончо градуска көтөрүлөт. Муну айлана -чөйрөнүн температурасына кошуңуз жана сиз жарым өткөргүч туташууңуз иштей турган температураны аласыз.

2 -кадам: Бөлүктөр жана шаймандар

Мен кичинекей жүктү көбүнчө керексиз кутучалардын бөлүктөрүн колдонуу менен кургам, андыктан бул бир аз өзүм билемдик!

ПХБ SRBPден (FR2) жасалган, анткени менде арзан болгон. Бул 1oz жез менен капталган. Диоддор, конденсаторлор жана мосфет эски колдонулган, жана оп-амп 10 арзан пакетинин бири, анткени алар арзан болчу. Бул үчүн smd түзмөгүн колдонуунун бирден -бир себеби - бул 10 смд түзмөктөрү мага 1 тешиктен бирдей эле турат.

• 2 x 1N4148 диоддор. Эгер көбүрөөк токту жүктөгүңүз келсе, көбүрөөк колдонуңуз.
• MOSFET транзистору, мен BUK453 колдондум, анткени менде ушундай болгон, бирок сизге жаккан нерсени тандаңыз, учурдагы рейтинги 10Адан ашса, чыңалуу чыңалуусу болжол менен 5v төмөн жана Vds сиз күткөн максимумдан жогору аны колдонуу, баары жакшы болушу керек. Которуу үчүн эмес, сызыктуу колдонмолор үчүн иштелип чыккан бирин тандап көрүңүз.
• 10k потенциометр. Мен бул баалуулукту тандап алдым, анткени менде болгон нерсе, бул эски сыналгыдан ажыратылган. Ошол эле тешик аралыгы барлар кеңири таралган, бирок мен орнотуучу кулактар жөнүндө так билбейм. Бул үчүн тактанын макетин өзгөртүүгө туура келиши мүмкүн.
• Потенциометрге туура келген баскыч
• 3k каршылык. 3.3k ошондой эле иштеши керек. Көрсөтүлгөн 2-диоддук маалымдама менен көбүрөөк токту жүктөгүңүз келсе, азыраак маанини колдонуңуз.
• LM358 op-amp. Чынында эле, кандайдыр бир жалгыз жеткирүү, темир жолдон темир жолго чейин иштеши керек.
• 22k каршылык
• 1k резистор
• 100nF конденсатор. Бул чынында эле керамика болушу керек, бирок мен тасма колдонгом
• 100uF конденсатор. Жок дегенде 10В чыңалуусу керек
• 0.1 Ом каршылыгы, 10W минималдуу рейтинги. Мен колдонгон нерсенин өлчөмү өтө чоң, дагы бул жерде басымдуу фактор болуп калды. 25W 0,1 Омдук металл корпусу ылайыктуу бааланган түрлөрүнө караганда арзаныраак болгон. Кызык, бирок чыныгы.
• Муздаткыч - эски CPU муздаткычы жакшы иштейт жана анын артыкчылыгы бар, эгер керек болсо желдеткич тиркелет.
• Жылуулук муздатуучу кошулма. Керамикага негизделген кошулмалар металлга караганда жакшыраак иштээрин билдим. Мен болгон Arctic Cooling MX4 колдондум. Бул жакшы иштейт, арзан жана сиз көп аласыз!
• Кронштейн үчүн кичинекей алюминий
• Кичине бурамалар жана гайкалар
• кичинекей слайд которгуч

3 -кадам: Курулуш

Мен кичинекей жүктү керексиз кутудан же өтө арзан тетиктерден жасадым

Муздаткыч - бул эски пентий доорундагы CPU муздаткыч. Мен бул жылуулук каршылыгы эмне экенин билбейм, бирок бул колдонмонун ылдый жагындагы сүрөттөрдүн негизинде болжол менен 1 же 2 ° C/Вт деп ойлойм: https://www.giangrandi.ch/electronics/thcalc/ thcalc … бирок тажрыйба азыр мындан жакшыраак экенин көрсөтмөк.

Мен муздаткычтын ортосунда тешик жасап, аны таптадым жана транзисторго MX4 термикалык кошулмасы менен орнотуп, орнотуу бурамасын түз тыкылган тешикке бурап койдум. Эгерде тешиктерди таптоого мүмкүнчүлүгүңүз жок болсо, аны бир аз чоңураак бургулап, жаңгакты колдонуңуз.

Мен башында бул болжол менен 20 Вт таркатуу менен чектелет деп ойлогом, бирок мен аны 75 Вт же андан жогору чуркап көргөм, ал жерде абдан ысык болгон, бирок дагы деле колдонууга өтө ысык эмес. Муздатуучу желдеткич тиркелсе, бул дагы жогору болмок.

Учурдагы сезүү резисторун тактага илип коюунун эч кандай кереги жок, бирок эгерде сиз аларга бир нерсе беките албасаңыз, анда болттун тешиктеринин эмне кереги бар? Мен резисторду тактага туташтыруу үчүн кээ бир электр иштеринен калган калың зымдын кичинекей бөлүктөрүн колдондум.

Кубат которгуч иштен чыккан оюнчуктан келген. Мен тешиктин аралыгын компьютеримде туура эмес алдым, бирок бул жерде берилген pcb макетиндеги боштук, эгерде сизде кичинекей SPDT которгучунун бир түрү болсо, туура келиши керек. күйгүзүлдү, бирок бул акылсыздык экенин түшүндүм, ошондуктан мен аны кошуп койдум.

Алар турган калың тректер чындыгында 1oz жезден жасалган такта менен 10 амперге жетпейт, андыктан ал жез зым менен толтурулган. Тректердин ар биринин тегерегинде 0,5 мм жез зымдын бир бөлүгү бар жана жерге туташтырылган кыска аралыкты кошпогондо, аралыгы менен жабыштырылган, анткени жер учагы көп көлөмдү кошот. Кошулган зымдын мосфет менен каршылыктын казыктарына туура келгенин текшериңиз.

Мен компьютерди тонерди которуу ыкмасын колдонуп жасадым. Бул жөнүндө тармакта көптөгөн адабияттар бар, ошондуктан мен ага кирбейм, бирок негизги принцип - бул лазердик принтерди колдонуп, дизайнды жалтырак кагазга басып чыгаруу, андан кийин тактага үтүктөө, андан кийин чийүү ал Мен Кытайдан келген арзан сары тонер өткөрүп берүүчү кагазды жана 100 ° Cдан бир аз төмөн температурадагы кийим үтүгүн колдоном. Мен тонерди тазалоо үчүн ацетон колдоном. Тазаланганга чейин жаңы ацетон менен чүпүрөктөр менен аарчып туруңуз. Мен процессти чагылдыруу үчүн көптөгөн фотолорду алдым. Жумуш үчүн бир топ жакшы материалдар бар, бирок менин бюджетимден бир аз жогору! Көбүнчө которууларымды маркер калем менен сыйпалашым керек.

Сүйүктүү ыкма менен тешиктерди бургулаңыз, андан кийин жез зымды кең тректерге кошуңуз. Эгерде сиз жакшылап карасаңыз, анда менин бургулоомду бир аз бузуп койгонумду көрө аласыз (анткени мен бир аз кемчиликсиз болгон эксперименталдык бургулоо машинасын колдондум. Ал туура иштегенде, мен бул боюнча көрсөтмө берем!)

Алгач оп-ампты орнотуңуз. Эгерде сиз буга чейин smd менен иштебеген болсоңуз, коркпоңуз, бул абдан оңой. Биринчиден, тактадагы төшөмөлөрдүн бирин чындап эле кичинекей сумма менен. Чипти өтө кылдаттык менен жайгаштырыңыз жана тиешелүү пинди калайган төшөгүңүзгө түшүрүңүз. Макул эми чип жылбайт, калган казыктарды ширете аласыз. Эгерде сизде суюктуктун агымы бар болсо, анда булганычты колдонуу процессти жеңилдетет.

Калган компоненттерди эң кичине тууралаңыз, бул диоддор. Аларды туура жолго салганыңызды текшериңиз. Мен транзисторду биринчи муздаткычка орнотуу менен бир аз артка кылдым, анткени мен аны башында эксперимент кылдым.

Бир аз убакытка чейин батарейка тактага жабышчаак подкладкалар менен орнотулган, ал абдан жакшы иштеген! Ал стандарттуу pp3 туташтыргычы аркылуу туташкан, бирок такта бүт батарейкага кармалган кармагычтын олуттуу түрүн алуу үчүн иштелип чыккан. Менде батарейканын кармагычын оңдоодо кээ бир көйгөйлөр бар болчу, анткени ал 2,5 мм бурамаларды талап кылат, менде жетишпейт жана жаңгактар батпайт. Мен клиптин тешиктерин 3.2ммге чейин бургулап, аларды 5.5ммге чейин тескеп койгом (чыныгы контраборинг эмес, мен бургулоочу учту колдоном!), Бирок чоңураак бургулоо пластмассаны кескин кармап алып, тешиктердин биринен өтүп кетти. Албетте, аны оңдоо үчүн жабышчаак төшөмөлөрдү колдонсоңуз болот, бул артта жакшыраак болушу мүмкүн.

Батареяны кысуучу зымдарды кыркып алыңыз, андыктан болжол менен бир дюйм зымыңыз бар, учтарын калайлаңыз, аларды тактанын тешиктеринен өткөрүңүз жана учтарын тактанын ичине кайра ширетиңиз.

Эгерде сиз көрсөтүлгөн металл корпусун колдонуп жатсаңыз, аны калың учтар менен жабыңыз. Бул оп-ампти ысып кетпеши үчүн, тактай менен анын ортосунда кандайдыр бир боштуктар болушу керек. Мен жаңгактарды колдондум, бирок тактайга жабышкан металл жеңдер же кир жуугучтар жакшы болмок.

Батареяны кыскарткан болттордун бири резистордун кулактарынын биринен өтөт. Бул жаман идея болуп чыкты.

4 -кадам: Аны колдонууга киргизүү, өркүндөтүү, кээ бир ойлор

Колдонулушу: Tiny Load, чыңалуу кандай болбосун, туруктуу токту тартып туруу үчүн иштелип чыккан, андыктан ага башка нерселерди туташтыруунун кажети жок, амперметрден башка, сиз аны кириштердин бири менен катар коюңуз..

Баскычты нөлгө чейин буруңуз жана Tiny Load күйгүзүңүз. Сиз болжол менен 50мАга чейин бир аз агымдын агымын көрүшүңүз керек.

Сыналгыңыз келген ток агып кеткиче, баскычты акырын тууралаңыз, эмне кылыш керек болсо, ошонун баарын жасаңыз. Муздаткычтын өтө ысык эмес экенин текшериңиз - бул жердеги эреже - бул манжаларыңызды күйгүзсө, өтө ысык. Бул учурда сизде үч вариант бар:

1. Берүү чыңалуусун төмөндөтүңүз
2. Кичинекей жүктү өчүрүү
3. Аны кыска убакыт аралыгында иштетип, ортосунда муздатууга көп убакыт бериңиз
4. Муздаткычка желдеткичти орнотуңуз

Макул, бул төрт вариант:)

Киргизүүдөн эч кандай коргоо жок, андыктан этият болуңуз, кириштер туура жолго туташкан. Жаңылыштык кетирсеңиз, мосфеттин ички диоду колдо болгон бардык токту өткөрөт жана балким процессте мосфетти жок кылат.

Күчөтүүлөр: Tiny Load тарткан токту өлчөө үчүн өзүнүн каражаты болушу керек экени бат эле көрүнүп калды. Мунун үч жолу бар.

1. Эң жөнөкөй вариант - бул амперметрди оң же терс киргизүү менен катар орнотуу.
2. Эң так вариант бул вольтметрди резисторго туташтыруу, көрсөтүлгөн резисторго калибрлөө, көрсөтүлгөн чыңалуу токту көрсөтөт.
3. Эң арзан вариант - бул баскычтын артына туура келген кагаз таразасын жасоо жана ага калибрленген шкаланы белгилөө.

Мүмкүн тескери коргоонун жоктугу чоң көйгөй болушу мүмкүн. Мосфеттин ички диоду Tiny Load күйгүзүлгөнбү же жокпу өткөрөт. Муну чечүү үчүн дагы бир нече варианттар бар:

1. Эң жөнөкөй жана арзан ыкма диодду (же параллелдүү кээ бир диоддорду) кириш менен катар туташтыруу болмок.
2. Кымбатыраак вариант - тескери коргоого ээ болгон мосфетти колдонуу. Макул, бул дагы эң жөнөкөй ыкма.
3. Эң татаал вариант-анти-сериядагы экинчи мосфетти биринчиси менен туташтыруу, ал полярдык туура болсо гана өткөрөт.

Мен түшүндүм, кээде чындап эле керектүү нерсе - бул көп күчтү кетире турган жөнгө салынуучу каршылык. Бул үчүн чоң реостатты сатып алгандан алда канча арзаныраак, бул схеманын модификациясын колдонсо болот. Ошентип, Tiny Load MK2ге көңүл буруңуз, ал каршылыктуу режимге которулат!

Акыркы ойлор Tiny Load аягына чейин пайдалуу экенин далилдеди жана абдан жакшы иштейт. Бирок мен аны курууда кээ бир көйгөйлөргө туш болдум жана кийинчерээк метр жана "күйүк" индикатору баалуу жакшыртуулар болорун түшүндүм.