Ultimate Electronics Helper -- Variabilní napájecí zdroj s pomocnými rukama: 12 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Při práci s elektronikou jsou téměř vždy potřeba dva nástroje. Dnes budeme vytvářet tyto dvě základní věci. A také to posuneme o krok dál a spojíme je dohromady v konečného elektronického pomocníka!

Samozřejmě mluvím o PSU s variabilním stolem a dobrém páru pomocných rukou!

Zdroj obsahuje proměnné napětí a proud, takže jej lze použít v libovolném počtu projektů. Má také konstantní 5V výstup z USB konektoru. Jak jste pravděpodobně zažili, mnoho projektů DIY elektroniky vyžaduje 5 V a jiné napětí.

Pomocné ruce vždy potřebují pevný základ, aby vše zůstalo v klidu. To je vyřešeno jejich montáží na napájecí zdroj, který obvykle hodně váží.

Začněme!

[Přehrát video!]

Krok 1: Díly a nástroje

Díly

• Stará nabíječka na notebook
• Buck boost konvertor 8,24 $

• Potenciometry 2 kusy. 0,43 USD

  200k ohm

• Knoflíky potmetru 2 kusy. 0,60 USD
• LCD s voltmetrem 2,48 $
• Ženské banány 1,17 $
• Mužské banánkové zátky 1,18 $
• Přepínač 0,24 $
• Krok dolů převodník 1,09 $
• Samice USB 1 kus. 0,09 $
• CNC trubky 3 kusy. 1,44 USD
• Aligátorové klipy 3 kusy. 0,36 $
• Smršťovací bužírky

• Šrouby M3 s maticemi

  • 15 kusů
  • Šrouby o délce 10 až 16 mm

Nástroje

• super lepidlo
• Páječka
• Odstraňovače drátů
• Zapalovač
• 3D tiskárna
• super lepidlo

Krok 2: Ovládání síly

K výrobě napájecího zdroje jsem použil starou nabíječku na notebook. To bylo zdarma, protože kolem mě leželo několik starých nabíječek. K vytvoření tohoto projektu jsem použil to nejsilnější, co jsem měl, což bylo 65 W. Staré nabíječky se skvěle hodí pro kompaktní stolní napájecí zdroj, protože jsou vyráběny v malých velikostech, ale přesto poskytují slušné množství energie.

Napětí a proud bude řízen čipem, který je schopen napětí zvyšovat i snižovat. Má výstupní rozsah 1,25 V až 30 V a 0,2 A až 10 A. To se nastavuje otáčením potenciometrů na desce regulátoru výkonu.

Krok 3: Výkon

K dodávce energie používám dvě různé sady konektorů. Pro variabilní výstup existují pravidelné banánkové zástrčky. Ty se běžně používají a můžete k nim získat spoustu různých konektorů. Použil jsem mužské banánkové zástrčky připojené k páru aligátorových spon.

Pro konstantní výstup 5V používám zásuvku USB. Mnoho projektů vyžaduje 5 V spolu s dalším napětím. To také znamená, že stolní napájecí zdroj může napájet jakékoli zařízení napájené přes USB, takže jej můžete také použít k nabíjení telefonu!

Je opravdu užitečné mít více než jeden výstup!

Krok 4: Aktualizace potenciometrů

Aby bylo ovládání napětí a proudu snazší, vyměňuji malé trimry. Odpojil jsem je tak, že jsem mezi ozdobný hrnec a desku plošných spojů zatlačil malý šroubovák, přičemž jsem na pájecí spoje aplikoval teplo. Chvíli jsem to dělal střídavě tam, kde bylo umístěno teplo, dokud nevypadl ozdobný hrnec. Ten byl poté nahrazen běžným rotačním potenciometrem s lineárním odporem mezi nulou a 200k ohmy.

Krok 5: Kompletní obvod

Nyní to bude kompletní okruh. Nabíječka notebooku je připojena k převodníku zvýšení výkonu paralelně s napájením přecházejícím na obrazovku LCD. To je také spojeno s menším a konstantním převodníkem s krokem dolů. Výstup menšího sestupného modulu je přiveden do konektoru USB.

Také jsem šel dopředu a přidal jednoduchý přepínač v souladu s výstupem nabíječky notebooku.

Proměnný výstup je poté připojen k dvojici banánkových zástrček, které slouží jako výstupy. Ty také vedou k měřicím vstupům na obrazovce LCD.

Krok 6: 3D tisk

Zde si můžete stáhnout soubory 3D v souborech. STL i Fusion 360 (.f3d). Tyto soubory jsem zahrnul, aby to bylo snazší, pokud chcete upravit části pouzdra pro vlastní použití. Všechno je navrženo ve Fusion 360, takže časová osa zachytila kompletní historii designu, pokud se do ní chcete podívat! Zde si také můžete stáhnout soubory STL.

Všechny části jsou vyrobeny s pěknými okraji, takže by vše mělo do sebe snadno zapadat. To také znamená, že máte prostor pro několik různých napájecích zdrojů a elektroniky, pokud budete chtít později cokoli vypnout.

Vytiskl jsem všechno kromě adaptérů pomocných rukou na 0,3 mm, což bylo nejhrubší rozlišení na mé tiskárně. Adaptéry byly vytištěny na 0,1 mm. Celkově to trvalo asi sedm hodin tisku všeho v PLA a 5% výplně pro sílu.

Krok 7: Věc o podání ruky

Jak je uvedeno v úvodu tohoto projektu, pomocné ruce vždy potřebují pevnou a těžkou základnu. To je důležité, abyste se ujistili, že ruce zůstanou na místě, když na ně při pájení působíte silou. Opravdu nechcete, aby se ruce pohybovaly, zatímco drží malý obvod. V tomto projektu to bylo vyřešeno namontováním pomocných rukou na stranu stolu PSU, protože to má dostatečně velkou hmotnost.

Klipy aligátora mají silný úchop. Abychom se vyhnuli přílišnému zakousnutí do povrchu nebo zkratu jakékoli elektroniky, přidáme na zuby nějaké smršťovací trubičky.

Krok 8: Spojte ruce

Nejlepší způsob, jak zajistit krokodýlí svorky, je nejprve oříznout okraje trubek tak, aby se jedna zasunula dovnitř. Abych se ujistil, že vše drží na svém místě, přidal jsem malou kapku super lepidla. Aby klipsy aligátorů lépe vyhovovaly našemu účelu, přidáváme na zuby smršťovací hadičky. Nasuňte na trubku smršťovací hadičku a na konci trubku odřízněte. Opakujte to pro druhou stranu. Nyní s oběma částmi hadiček na koncích aplikujte zdroj tepla. Při otáčení klipu jsem použil zapalovač, který se rychle pohyboval tam a zpět pod trubicí.

Abych připravil pomocné ruce na montáž na pouzdro, nejprve jsem stáhl oranžové šroubové svorky na CNC trubkách. Poté jsem s trochou síly natlačil otevřený konec trubek na 3D vytištěný adaptér. Adaptér má kulový kloub, stejně jako zbytek CNC trubek, což znamená, že se může volně otáčet do jakékoli polohy, kterou potřebujete!

Krok 9: Přední panel

Potenciometry a banánkové zástrčky byly dodávány s potřebnými maticemi. Jednoduše je vložte přes přední panel a upevněte maticemi. LCD a spínač se jednoduše zasunou na své místo. Protože jsem před montáží testoval celý obvod, musel jsem odpínač odpájet, než byl zasunut do předního panelu. Naštěstí všechny ostatní díly lze namontovat bez jakéhokoli odpájení!

USB konektor musel být nalepen na místo. Abych to zarovnal v jedné rovině dopředu, přelepil jsem kus lepicí pásky na vnější straně. To drželo USB na místě, zatímco jsem nanášel horké lepidlo.

Připojil jsem soubor.dxf pro přední panel, takže jej stále můžete vytvořit bez 3D tiskárny.

Krok 10: Příprava střechy

Víko na pouzdru má čtyři kapsy s prostorem pro každou matici M3. Matice je zasunuta do této kapsy. Použil jsem pinzetu a později šroub skrz otvor v kapse, abych se ujistil, že matice byla dokonale zarovnána! Když byla matice na správném místě, použil jsem kapku horkého lepidla, aby ji udržel na místě, když jsem odstranil šroub. Opakujte to ještě třikrát.

Víko má nyní v každém rohu závitové otvory a lze jej snadno našroubovat na horní část pouzdra!

Krok 11: Společně

Dobře! Vyrobili jsme všechny díly, které potřebujeme. Teď jde jen o to dát vše dohromady! Na samotném pouzdře jsem začal montáží adaptérů pomocných rukou. To bylo provedeno, když jsem měl uvnitř ještě prostor na práci. Poté byla nabíječka nalepena na místo s trochou horkého lepidla. Jen aby se ujistil, že se neuvolní. Dva regulátory napětí byly umístěny na podlaze. Zajistit, aby dráty nebyly příliš zamotané.

Když je vše nacpané dovnitř, je čas dát přední panel. Pomocí pinzety jsem držel matice na vnitřní straně panelu, zatímco na vnější straně jsem použil šroubovák.

Po přípravě víka v předchozím kroku jde jednoduše o jeho umístění na horní část pouzdra a do každého otvoru vložte šrouby.

Abych dokončil přední stranu, přidal jsem pár knoflíků na potenciometrech. Díky tomu vypadá mnohem hezčí!

Krok 12: Hotovo

A teď, když je vše kompletní, stačí zapojit napájení a zapnout! Nyní můžete ovládat napětí i proud v jakémkoli obvodu, který prototypujete, a máte pár rukou navíc pro pájení!

Závěrečné myšlenky:

Pouzdro má místo pro několik různých sad elektroniky. 3D soubory ve Fusion 360 však můžete stále upravovat, aby lépe vyhovovaly vašim vlastním. Nechte obrázek v komentářích, ať se podívám!

Potenciometry, které jsem použil, byly jednootáčkové. Věřím, že by bylo lepší získat stejnou hodnotu, ale ve víceotáčkové verzi. To by mělo výrazně usnadnit jemné doladění proměnného napětí a proudu.

Druhá cena v soutěži Explore Science Contest 2017

Vítěz soutěže Vynález 2017

První cena v soutěži o napájecí zdroj