Дагы бир кичинекей жөнгө салынуучу Boost SMPS (SMD жок): 8 кадам

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

Долбоордун толук аталышы:

Дагы бир дүйнөнүн эң кичине жөнгө салынуучу күчөткүчү, DC конвертерине которуу режимин THT аркылуу (тешик технологиясы аркылуу) жана SMD жок (бетине орнотулган түзмөк)

Макул, макул, сен мени түшүндүң. Балким, бул Murata Manufacturing компаниясы тарабынан түзүлгөндөн кичине эмес, бирок, албетте, сиз өзүңүз жеткиликтүү элементтерди жана шаймандарды колдонуп, үйдө өзүңүз кура аласыз.

Менин идеям чакан микроконтроллерге негизделген чакан которуу режиминдеги электр менен камсыздоону түзүү болчу.

Бул проект ошондой эле ширетүүчү жолдорду куруунун ордуна катуу зымды колдонуп ПХБда жолдорду кантип түзүү керектигинин бир түрү.

Кел, муну кылалы!

1 -кадам: Дизайн

Сиз көптөгөн чөнтөк өлчөмүндөгү электр менен камсыздоонун ыңгайлаштырылган дизайнын таба аласыз, бирок алардын көпчүлүгүнүн 2 чоң кемчилиги болгон:

• Алар сызыктуу электр булактары, демек алар өтө эффективдүү эмес,
• Алар жөнгө салынган эмес же этап менен жөнгө салынган эмес

Менин жогорулатуучу конвертерим-жөнгө салынуучу чыгуу чыңалуусу бар (жөнгө салынган резистор аркылуу) которуштуруу режими. Эгерде сиз көбүрөөк окууну кааласаңыз, microchip.com сайтында SMPSти колдонуунун ар кандай архитектурасын, жакшы жана жаман жактарын жок кылган сонун документ бар.

Менин которуштуруу режиминин электр менен камсыздоосунун негизги IC чипи катары мен абдан популярдуу жана кеңири таралган MC34063 чипин тандап алдым. Бул кээ бир тышкы элементтерди кошуу менен басаңдатуу (бак), жогорулатуу (күчөтүү) конвертерин же чыңалуу инверторун куруу үчүн колдонулушу мүмкүн. MC34063 аркылуу SMPSти кантип жасоо керектиги жөнүндө эң сонун түшүндүрмө Дэйв Джонс тарабынан YouTube видеосунда жасалган. Мен сизге аны көрүүнү жана ар бир элементтин баалуулуктары боюнча эсептөөлөрдү аткарууну сунуштайм.

Эгерде сиз муну кол менен жасоону каалабасаңыз, MC34063 үчүн онлайн калькуляторун колдонуп, керектөөлөрүңүзгө жооп бере аласыз. Сиз муну Мэдис Каал же changpuak.ch боюнча жогорку чыңалууга арналган колдоно аласыз.

Мен болжол менен эсептөөлөрдү карманган элементтерди тандап алдым:

Мен тактага бата турган эң чоң конденсаторлорду тандадым. Киргизүү жана чыгаруу конденсаторлору 220µF 16V. I Сизге көбүрөөк жогорку чыңалуу керек же көбүрөөк кирүү чыңалуусу керек, туура келген конденсаторлорду тандаңыз

• Индуктор L: 100µH, бул мен чиптин өлчөмүнө ээ болгон жалгыз нерсе болчу.
• Мен Shotky диодунун ордуна диод 1N4001 (1A, 50V) колдондум. Бул диоддун которуштуруу жыштыгы 15 кГц, бул мен колдонгон которуу жыштыгынан азыраак, бирок кандайдыр бир жол менен бүт схема жакшы иштейт.
• Ct конденсаторунун которулушу: 1nF (ал 26кГц жыштыгын берет)
• Учурдагы коргоо каршылыгы Rsc: 0.22Ω
• R2 каршылыгынын катышын билдирген өзгөрүлмөлүү резистор: 20kΩ

Кеңештер

• Сиздин диоддун диапазонунда которуштуруу жыштыгын (туура которуу конденсаторун тандоо менен) тандаңыз (жалпы максаттын ордуна Шоткинин диодун тандоо менен).
• Киргизүү (киргизүү конденсатору) же чыгууну (чыгаруу конденсатору) камсыз кылгыңыз келгенден көбүрөөк максималдуу чыңалуудагы конденсаторлорду тандаңыз. Мисалы Киргизүүдө 16В конденсатор (сыйымдуулугу жогору) жана чыгууда 50В конденсатор (сыйымдуулугу азыраак), бирок экөө тең салыштырмалуу түрдө бирдей.

2 -кадам: материалдар жана инструменттер

Мен колдонгон материалдар, бирок так баалуулуктар сиздин муктаждыктарыңыздан көз каранды:

• Чип MC34063 (Amazon)
• Конденсаторду алмаштыруу: 1nF
• Киргизүү конденсатору: 16V, 220µF
• Чыгуу конденсатору: 16V, 220µF (50V, 4.7µF сунуштайм)
• Тез которулуучу диод: 1N4001 (Кээ бир Shotky диод алда канча тезирээк)
• Резистор: 180Ω (ыктыярдуу маани)
• Каршылыгы: 0.22Ω
• Variable каршылыгы: 0-20kΩ, бирок сиз 0-50kΩ колдоно аласыз
• Индуктор: 100µHH
• PCB тактасынын прототиби (BangGood.com)
• Кээ бир кыска кабелдер

Керектүү шаймандар:

• Лайка станция (жана анын айланасындагы коммуналдык кызматтар: ширетүүчү зым, керек болсо чайыр, учту тазалоо үчүн бир нерсе ж. Б.)
• Кычкачтар, диагоналдуу кычкачтар/каптал кескичтер
• Тактайды кесүү үчүн араа же айлануучу курал
• Файл
• Скотч (ооба, материал катары эмес, курал катары)
• Сиз

3 -кадам: Элементтерди коюу - Баштоо

Мен тактадагы элементтерди мындай конфигурацияда уюштурууга көп убакыт коротом, ошондуктан ал мүмкүн болушунча аз орунду ээлейт. Көптөгөн аракеттерден жана ийгиликсиздиктерден кийин, бул долбоор мен аяктаган нерсени сунуштайт. Азыркы учурда, менимче, бул тактанын 1 тарабын колдонуу менен элементтердин эң оптималдуу жайгашуусу.

Мен эки жакка элементтерди коюуну ойлонуп жаткам, бирок андан кийин:

• ширетүү чынында эле татаал болмок
• Бул чындыгында азыраак орунду ээлебейт
• SMPS кандайдыр бир тартипсиз формага ээ болуп, аны мисалга орнотот. баткакка же 9В батареясына жетүү өтө кыйын

Түйүндөрдү туташтыруу үчүн мен жылаңач зымды колдонуунун ыкмасын колдондум, аны жолдун күтүлгөн формасында бүгүп, анан тактага ширеттим. Мен бул ыкманы колдонууну ордуна, артык көрөм, себеби:

• ПХБдагы "чекиттерди туташтыруу" үчүн ширетүүнү колдонуу мен жинди жана кандайдыр бир жол менен орунсуз деп эсептейм. Учурда ширетүүчү зымдын курамында ширени жана бетин дезоксиддөө үчүн колдонулган чайыр бар. Бирок жол куруучу катары ширетүүнү колдонуу чайырды буулантат жана кээ бир кычкылданган бөлүктөрдү ачык калтырат, мен муну схеманын өзү үчүн анча жакшы эмес деп эсептейм.
• Мен колдонгон ПКБда 2 "чекитти" ширетүүчү менен байланыштыруу дээрлик мүмкүн эмес. Лайк "чекиттерге" жабышып калат, бирок алардын ортосунда максаттуу байланыш жок. Эгерде сиз "чекиттер" жезден жасалган жана алар бири -бирине абдан жакын жайгашкан ПХБны колдонсоңуз, анда байланыш түзүү оңой көрүнөт.
• Жолдорду түзүү үчүн ширетүүнү колдонуу … көп ширетүүгө чейин колдонулат. Зым колдонуу жөн гана "кымбат" эмес.
• Эгер ката кетсе, эски ширетүүчү жолду алып салуу жана аны жаңысына алмаштыруу абдан кыйын болот. Зым жолун колдонуу салыштырмалуу алда канча оңой иш.
• Зымдарды колдонуу алда канча ишенимдүү байланышты түзөт.

Кемчилиги - зымды калыптандыруу жана аны ширетүү үчүн көбүрөөк убакыт талап кылынат. Бирок эгер сиз кандайдыр бир тажрыйбага ээ болсоңуз, анда бул кыйын иш эмес. Жок дегенде мен буга көндүм.

Кеңештер

• Элементтерди жайгаштыруунун негизги эрежеси, мүмкүн болушунча доскага жакыныраак, тактайдын башка жагындагы ашыкча буттарды кесүү. Кийинчерээк биз жолдорду куруу үчүн зымды койгондо жардам берет.
• Жолдорду түзүү үчүн элементтин буттарын колдонбоңуз. Жалпысынан алганда, муну жасоо жакшы идея, бирок эгер сиз ката кетирсеңиз же сиздин элементиңизди алмаштырышыңыз керек болсо (мисалы, ал бузулган болсо), анда аны жасоо өтө кыйын. Сиз баары бир жолдун зымын кесишиңиз керек болот жана буттар бүгүлгөндүктөн, тактанын элементин сууруп алуу кыйын болушу мүмкүн.
• Райондун ичинен сырттан же бир тараптан экинчи тарапка жолдорду курууга аракет кылыңыз. Жолду түзүш керек болгондо, бирок башка жолдор мурунтан эле түзүлгөн. Жол-зымды кармоо кыйын болушу мүмкүн.
• Жол-зымды акыркы узундукка/формага чейин кеспегиле. Узунураак жолду алгыла, формага келтиргиле, жол-зымды тактада кармап туруу үчүн скотчту колдонуп, аны ширетип, акыры бир каалаган чекит (сүрөттөрдү текшерүү).

4 -кадам: Элементтерди коюу - Негизги тапшырма

Сиз жөн гана схеманы ээрчип, элементтин биринин артынан бирин коюп, ашыкча буттарды кесип, тактайга мүмкүн болушунча жакыныраак ширетип, жолдун зымын калыптандырып, ширетип жана кесип салышыңыз керек. Башка элемент менен кайталаңыз.

Кеңеш:

Сиз ар бир элементтин кантип жайгаштырылганын сүрөттөрдөн текшере аласыз. Берилген схеманы аткарууга аракет кылыңыз. Жогорку жыштыктар жана башкалар менен байланышкан кээ бир татаал схемаларда индукторлор башка элементтерге тоскоол боло турган магнит талаасынын эсебинен тактага бөлүнүп жайгаштырылган. Бирок биздин долбоордо биз бул ишке маани бербейбиз. Мына ошондуктан мен индукторду түз эле MC34063 чипинин үстүнө койдум жана эч кандай тоскоолдуктарга маани бербейм

5 -кадам: тактаны кесүү

Сиз мурда билишиңиз керек, бул ПХБ такталары чынында эле кыйын жана кесүү кыйын болгондуктан. Мен адегенде айлануучу куралды колдонууга аракет кылдым (сүрөт). Кесүү сызыгы абдан жылмакай, бирок аны кесүү үчүн көп убакыт талап кылынган. Мен металл кесүү үчүн кадимки араага өтүүнү чечтим жана мен үчүн жалпысынан жакшы эле иштеп жатты.

Кеңештер:

• Бардык элементтерди ширетүүдөн мурун тактайды кесип алыңыз. Биринчиден, бардык элементтерди коюңуз (ширетүү жок), кесүү чекиттерин белгилеңиз, бардык элементтерди алып салыңыз, тактайды кесип, андан кийин элементтерди кайра салып, аларды эритип коюңуз. Кесүү учурунда Сиз буга чейин ширетилген элементтерге кам көрүшүңүз керек.
• Мен айлануучу куралдын ордуна арааны колдонгум келет, бирок бул жеке нерсе.

6 -кадам: калыптандыруу

Кескенден кийин, мен файлды колдонуп, четин тегиздеп, бурчтарын тегереттим.

Тактанын акыркы өлчөмү узундугу 2,5 см, туурасы 2 см жана бийиктиги 1,5 см болгон.

Кыйын формасындагы долбоор аткарылды. Сыноо убактысы…

7 -кадам: Сыноо операциясы

Мен тактаны 12В электр менен камсыздоону талап кылган LED тилкесине (12 LED) туташтырдым. Мен 5V киргизүү (USB порту менен жеке) жана жөнгө салынган резистордун жардамы менен 12V чыгарууну жөнгө салдым. Бул кемчиликсиз иштейт. Салыштырмалуу жогорку агымдан улам MC34063 чипи жылый баштады. Мен бир нече мүнөттүн ичинде LED тилкеси менен схемадан чыгып кеттим, ал туруктуу болчу.

8 -кадам: Акыркы жыйынтык

Мен кичинекей SMPSтин 12 LED сыяктуу учурдагы чийилген нерселерди иштете алаарын чоң ийгилик деп эсептейм.