DIY Breadboard Power Supply: 5 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Мен дайыма портативдүү электр менен камсыздоону, айрыкча нан үчүн жасалган. Мен сатыкта таппагандыктан, өзүмдүкүн жасоого туура келди. Мен сизди да ушундай кылууга чакырам.

PCB JLCPCB тарабынан каржыланат. $ 2 PCB үчүн & Акысыз Жеткирүү Биринчи Заказ:

Өзгөчөлүктөрү:

• Чыгуулар 5V 1A.
• Кандайдыр бир стандарттуу 400 же 830 чекиттүү тактага сайылат.
• Заряддоочу ашыкча, ашыкча заряддуу жана ашыкча токтон коргоочу.
• Батарея индикатору эки түстүү LED менен (жашыл 50-100%, сары 20-50%, кызыл 0-20%).
• Басуу диод менен төмөн толкун/ызы -чуу чыгаруу.

1 -кадам: материалдар

Негизги материалдар:

• 18650 литий-иондук батарея. Мен сынган ноутбуктан өзүмдүкүн алдым. Мен бул долбоор үчүн бардыгын мүмкүн болушунча кичинекей/жеңил кылуу үчүн колдондум, бирок кубаттуулугун жогорулатуу үчүн эки батареяны параллель колдонсоңуз болот. Эгерде сиз эки батареяны колдонсоңуз, алар 100% бир бренд, модель, курак/эскирүү жана сыйымдуулугу экенине ынангыла, жана сиз аларды туташтырган учурда алардын заряды окшош. Бул жерден сатып алыңыз:
• TP4056 заряддоо модулу батарейканы коргоо менен. Батарейканы коргобогон версия бар, аны сатып албашыңыз керек. Сүрөттөгүдөй эле, 6 байланышы бар бирин сатып алууну тактаңыз. Бул жерден сатып алыңыз:
• MT3608 жогорулатуучу конвертер модулу. Бул чыңалууну тандоо үчүн потенциометрге ээ. Бул учурда мен 5V тандап алам. Бул жерден сатып алыңыз:
• 12Ам тешик диаметри менен 3A/125V бааланган өзүн-өзү бекитүүчү баскыч. Бул жерден сатып алыңыз:
• 470µF 25V электролиттик конденсатор. Бул бир топ жүктү киргизгенибизде чыңалуунун төмөндөшүн азайтат. Бул жерден сатып алыңыз:
• 100nF керамикалык конденсатор. Жогорку жыштыктагы толкун/ызы -чууну азайтат. Бул жерден сатып алыңыз:
• 1nF керамикалык конденсатор. Өтө жогорку жыштыктагы толкун/ызы -чууну азайтат. Бул жерден сатып алыңыз:
• Schottky диод 1А 40V. Бул нан тактасына туташкан компоненттерди чынжырдагы кандайдыр бир катушка менен шартталган жогорку чыңалуудан сактайт. Бул жерден сатып алыңыз:
• 2х8см перфорборд. Бул жерден сатып алыңыз:
• X2 кош катар 2x3 2.54mm пин эркек баш. Кээ бир арзан ардуино нанолору ушулар менен келет жана мен аларды адатта лейкость кылбайм, ошондуктан мен аларды бул долбоорго алдым. Сиз аларды 90 градус бурч менен сатып алсаңыз болот, бул орнотууну жеңилдетүү үчүн эң жакшы вариант. Бул жерден сатып алыңыз:

• Эпоксид:

Эскертүү: Amazon Associate катары мен квалификациялуу сатып алуулардан киреше табам.

Батарея индикатору үчүн материалдар (милдеттүү эмес):

• 3мм эки түстүү LED (кызыл-жашыл). Мен диаграммаларды жана ПХД гербер файлдарын жалпы анодго жана жалпы катоддук диоддорго койдум, ошондо алар да иштейт. Жөн эле диффузиянын бар экендигин текшериңиз, анткени эки LEDди бир убакта бурганда сары түс пайда болот. Көптөгөн начар сапаттагы эки түстүү светодиоддор бар, анда эки түс тең жакшы аралашпайт. Бул жерден сатып алыңыз:
• NE5532P оп-амп. Бул жерден сатып алыңыз:
• S8050 NPN транзистору. Иш жүзүндө ар кандай NPN транзистору иштейт. Бул жерден сатып алыңыз:

• Резисторлор (1/4W же 1/8Wтын 1%):

  • R1: 6.2K чыңалуу бөлүштүргүчтүн терс тарабы үчүн 2IN+ кызыл LED күйгөндө көзөмөлдөйт. Бул жерден сатып алыңыз:
  • R2: кызыл жарык күйгүзүлгөндө башкаруучу op-amp 2IN+ үчүн чыңалуу бөлүштүргүчтүн оң тарабы үчүн 2.2K. Ушул жана башка көптөгөн нерселерди камтыган резистордук комплектти сатып алыңыз:
  • R3: 51K кайтарым байланыш үчүн, кызыл LED катуу өтүүгө ээ болгондо, чыңалуу чыңалуусун өзгөртөт.
  • Кызыл LED үчүн R4: 2K. Бул көрсөткүч сиздин LEDга жараша ар кандай болушу мүмкүн.
  • R5: 6.8K жашыл LED өчүрүлгөндө башкаруучу оп-амп 1IN үчүн чыңалуу бөлүштүргүчүнүн терс тарабы үчүн.
  • R6: 2.7K жашыл LED өчүрүлгөндө көзөмөлдөгөн оп-амп 1IN үчүн чыңалуу бөлүштүргүчтүн оң тарабы үчүн. Бул жерден сатып алыңыз:
  • Жашыл LED катуу өтүш үчүн ӨЧҮП калганда, маалымдама чыңалуусун өзгөртүү үчүн пикирлер үчүн R7: 100K.
  • R8: 100 жашыл LED үчүн. Бул көрсөткүч сиздин LEDга жараша ар кандай болушу мүмкүн.
  • R9: 5.1K транзистордук киргизүү үчүн. NPN транзистору чыгаруу үчүн инвертор катары иштейт, ошондуктан пикирлер туура полярдуулукка ээ.
  • R10: 2K транзистордук кириш үчүн ылдый түшөт.

Эскертүү: Керектүү натыйжага жетүү үчүн чыңалуу бөлүштүргүчтөрүнүн жана кайтарым байланыштын бардык резистордук мааниси абдан маанилүү. Эгерде сиз бир резистордун маанисин өзгөртсөңүз, ордун толтуруу үчүн башка резисторлорду алмаштыргыңыз келиши мүмкүн. Же эгер сиз атайылап диоддорду күйгүзүү/өчүрүү чыңалуусун өзгөрткүңүз келсе, анда бул резисторлордун маанилерин өзгөртүп жасай аласыз.

Кошумча материалдар:

• 3мм эки түстүү LED (кызыл-жашыл) заряддоо көрсөткүчү үчүн жалпы анод. Заряддоо модулунда эки камтылган LED бар: анын заряддалып жатканын көрсөтүү үчүн бир кызыл; жана кубаттоо процесси аяктаганын көрсөтүү үчүн көк түс. Бул эки түстүү LED сиз кааласаңыз, ошол светодиоддорду алмаштырышы мүмкүн. Бул жерден сатып алыңыз:
• 2.2K каршылыгы, демейки боюнча 1Анын ордуна, заряддоо модулундагы R3 максималдуу кубаттоочу токту 500мАнын тегерегине коюу үчүн. Жер бетине орнотулган резистор, бирок мен тешик аркылуу резисторлорду гана сатып алгандыктан, мен аны колдондум.

2 -кадам: даярдоо

Бир нерсеге ширетүүдөн мурун бардык компоненттерди, айрыкча модулдарды текшерип көрүңүз.

Күчөткүчтөрдүн кубаттуулугун тандоо үчүн потенциометр бар. Башка компоненттерге ширетүүдөн мурун аны 5Вга калтырганыңызды текшериңиз, анткени сиз аны туташтырылган нерсенин бардыгын биринчи жолу күйгүзгөнүңүздө жогорку чыңалууга коюлушун каалабайсыз. Сиз электролиттик конденсаторду үйлөп же батареянын индикаторундагы оп-ампти күйгүзүп алсаңыз болот. Күчөткүчтү өзгөртүү үчүн аны батареяга жана мультиметрге туташтыруу керек. Чыңалууну төмөндөтүү үчүн саат жебеси боюнча буруңуз; чыңалууну жогорулатуу үчүн саат жебесине каршы буруңуз.

Эгерде сиз заряддоо модулуна кандайдыр бир өзгөртүүлөрдү киргизүүнү пландап жатсаңыз, анда аны башка компоненттерге туташуудан мурун жасаңыз. Мен жасаган үч өзгөртүү бар. Биринчиден, мен R3 каршылыгын 2.2Kка алмаштырып, максималдуу кубаттоо агымын демейки 1Анын ордуна 500мАга айландырам. Себеби, заряддоодо IC чындап ысыйт. Мен заряддын агымын азайтуучу температураны төмөндөткүм келди. Албетте, батарейканы кубаттоо үчүн көп убакыт талап кылынат, бирок менин оюмча жетишерлик тез.

Экинчи өзгөртүү эки LED көрсөткүчтөрүн бир түстүү LED (кызыл-жашыл) жалпы анодго алмаштыруу болгон. Мен муну жакшыраак көрүнүү жана дизайныма туура келүү үчүн кылдым, бирок муну кылуунун кажети жок.

Жана заряддоо модулуна кылган акыркы нерсе, микро USB туташтыргычынын капталындагы ширетүүнү күчөтүү. Бул туташтыргыч тормозго дуушар болот, ошондуктан мен туташтыргычтын металл кабыгы менен ПХБнын ортосуна көбүрөөк ширетүүнү кошууну сунуштайм. Мен болсо, арткы жагындагы чыныгы электр туташууларын бузбайм. Этият болуңуз, өтө көп ширетүүнү кошпогула, анткени ал туташтыргычтын ичин бузушу мүмкүн.

Мен нан тактасынын (батарейкасыз) кубат адаптерлерин көрдүм, алар нандын аягына туташат жана эгер сиз кааласаңыз, ошол дизайнды алсаңыз болот, бирок мен көбүнчө нан тактасынын эки учуна ардуино нанолорун койчумун жана каалабадым. алардын USB туташтыргычын бөгөгөн нерсе.

3 -кадам: Батарея көрсөткүчү (милдеттүү эмес)

Мен батарейканын 50% (3.64V) же жогору болгондо жашыл түстө күйүүчү эки түстүү LED (кызыл-жашыл) менен эң негизги батарея индикаторун иштеп чыгам; 50% дан 20% га чейин (3.64V - 3.50V) болгондо сары түскө айланат; жана кызыл 20% дан төмөн болгондо (3.50V). Жарык диоддорунун босогодо чыракташына жол бербөө үчүн, эки schmitt триггерин түзүү үчүн op-amp колдонот.

Мен абдан компакт болгум келди, ошондуктан мен макетимди колдонууну сунуштайм. Же андан да жакшы, менин гербер файлымды жүктөп, JLCPCB.com сыяктуу веб -сайттан менин жеке ПКБга заказ кыл. Ошентип, сиз жөн гана PCBдеги туташуулар менен иштебестен компоненттерди ширетишиңиз керек. Азыр аларда 10 АКШ долларына 10 чакан ПХБ сатып алса болот жана биринчи заказ үчүн бекер жеткирүү бар.

Мен ПХБларды easyEDAда иштеп чыгам, андыктан сиз долбоорду жүктөп, ал тургай макетти каалагандай өзгөртө аласыз.

Эки түстүү LED жалпы катод:

Эки түстүү LED жалпы анод:

4 -кадам: Ассамблея

Адегенде 3 конденсаторду күчөткүчтөрдүн конвертерине чыгарыңыз. Бул конденсаторлор күчөткүчтөрдүн же чыгуучу жүктөмдөрдүн толкундарын жана ызы -чуусун азайтууга жардам берет. Мен аларды орнотууну катуу сунуштайм. Эгерде сизде так маанилер жок болсо, анын ордуна окшош баалуулуктарды коюңуз.

Негизги схеманы сынагандан кийин, 2х8см перфорбордду кесип, кээ бир нан такталарынын капталында турган тешиктерге орун бошотуп бериңиз. Эгер сиз муну жасабасаңыз, анда батарейкаңыз кээ бир панелдердин түрлөрү менен шайкеш келбейт, жок дегенде электр рельсин артка туташтырбастан. Бардык эле столдордун бир эле жагында казыктары жок, ал эми кээ бирлеринде салттуу 3тун ордуна 4 таякча бар, эгер сиз батарейканын банкынын учтарына сайыла турган дизайнды тандасаңыз, анда дагы эле орун керек болушу мүмкүн. кээ бир таблицалардын ошол учтары бар.

2x3 эркек төөнөгүчтөрдү тактага коюп, аларды туура абалда перформатка ширетүү үчүн колдонмо катары колдонуңуз.

Чыгууга schottky диодун (1A 40V же андан көп) кошуңуз. Бул диод электр рельсине туташкан бардык компоненттерди реле, мотор, индуктор, соленоид сыяктуу катушкалар пайда кылган жогорку чыңалуудан сактайт, диоддун терс жагы (ак сызык) чыгуунун оң жагына кетет.

Корпус/капкак үчүн мен кара картон колдондум. Эң жакшы тандоо эмес, анткени ал күйүүчү, бирок сиз каалаган нерсени колдоно аласыз.

5 -кадам: Жыйынтык

Кээ бир маанилүү кеңештер:

• Кубатталып жатканда кубат банкын колдонбоңуз. Заряддоо процесси батарейканы буза турган бир нече коргоочу функцияларды иштен чыгарат жана жүк ашыкча заряддоого алып келиши мүмкүн. Ошондой эле, ашыкча токту коргоо өчүрүлгөн болсо, ал тургай, нан табактын өзүнө зыян келтириши мүмкүн.
• Ашыкча токтун коргоосу чындыгында тез реакция кылат, андыктан кыска туташууну аныктаганда кубатты өчүрөт. Муну баштапкы абалга келтирүү үчүн, кубаттуулукту 3 секундга жакын өчүрүңүз.

Тиешелүү маалыматтар:

Бул менин кээ бир тесттеримдин жыйынтыгы. Бул сиздикинен айырмаланышы мүмкүн, бирок сиз аны күтө турган нерсеге шилтеме катары колдоно аласыз:

• Боштон толукка чейин кубаттоо убактысы (560мАда): 4:30 саат.
• 50 мА жүктөө менен, толук батарейка 23 саат 17 мүнөткө созулган.
• 500 мА жүктөө менен, толук батарейка 2 саат 21 мүнөткө жетти. Бул болжол менен 1630 мАч.
• Мен 500мА жүккө туташканда 0.03V чыгуусунда максималдуу туруктуу чыңалуунун төмөндөшүн байкадым, ошондуктан жалпысынан ал абдан туруктуу 5В чыгарат. Мен башка чакан күчөткүчтөрдү көрдүм, алар 5В (4.3V) астындагы чыңалууну 0.7Вге түшүрүшөт, мен кабыл алгыс деп эсептейм.
• Батарея индикаторунун чыңалуусу болжол менен 50% = 3,64V, 20% = 3,50V. Пикир +/- 0.7V маанисин өзгөртөт. Светодиоддор күйүп/өчүп турган чыңалууларды өзгөртүү үчүн сиз ар кандай резистордук баалуулуктарды колдонуп көрсөңүз болот, бирок менин сунушталган баалуулуктар менин тесттериме жана эсептөөлөрүмө негизделген жана алар 18650 батарейкага карата колдонулат.

Кубаттуулукту эки эсе көбөйтүү үчүн эки батареяны параллель колдонсо болот. Мен бул версияны да кургам, бирок чоңураак жана оорураак, ошондуктан менин биринчи тандоом эмес. Кайсы версияны курууну өзүңүз чечесиз.

Дал ушул. Эгер сурооңуз болсо, мага кабарлаңыз.

Жакшы ийгилик.