Nastavitelný napájecí zdroj: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento návod je o tom, jak vyrobit napájecí zdroj s nastavitelným výkonem a může být napájen různými zdroji. Vše, co potřebujete, je znalost elektroniky.

Pokud máte nějaké dotazy nebo problémy, můžete mě kontaktovat na mém e -mailu: [email protected] Začněme tedy

Komponenty poskytnuté společností DFRobot

Krok 1: Materiály

Téměř všechny potřebné materiály pro tento projekt lze zakoupit v internetovém obchodě: DFRobot Pro tento projekt budeme potřebovat:

-Solární panel 9V

-Solární správce napájení

-DC-DC posilovač převodu

-Solární nabíječka Lipo

-LED měřič napětí

-dráty

-povrchově montovaná plastová zapečetěná elektrická spojovací skříňka

-3,7 V Li-ion baterie

-různé konektory

-SPST přepínač 4x

-červená a černá 4mm koncová vazba

Krok 2: Moduly

Pro tento projekt jsem použil tři různé moduly.

Správce solární energie

Tento modul je velmi užitečný, protože může být napájen různými zdroji. Lze jej tedy použít v mnoha projektech.

Může být napájen solárním panelem 7-30 V, 3,7 Li-ion baterií nebo USB kabelem.

Má čtyři různé výstupy. Od 3,3 V do 12 V, s 5 V výstupem USB a na jednom výstupu můžete zvolit napětí 9 V nebo 12 V.

Specifikace:

• Solární vstupní napětí: 7V ~ 30V Vstup baterie
• Vstup na baterii: 3,7 V jednočlánková Li-polymerová/Li-ion baterie

• Regulované napájení:

  • OUT1 = 5V 1,5A;
  • OUT2 = 3,3 V 1A;
  • OUT3 = 9V/12V 0,5A

DC-DC boost konvertor

Také velmi užitečný modul, pokud chcete rychle vyrobit variabilní napájení. Napětí je regulováno trimrem 2Mohm.

Specifikace:

• Vstupní napětí: 3,7-34V
• Výstupní napětí: 3,7-34V
• Max. Vstupní proud: 3AM Max
• Výkon: 15W

Solární nabíječka Lipo

Navrženo pro nabíjení, s ochranou proti přepólování vstupu. Má 2 LED diody pro indikaci nabíjení.

Specifikace:

• Vstupní napětí: 4,4 ~ 6V
• Nabíjecí proud: 500mA Max
• Mezní napětí nabíjení: 4,2V
• Potřebná baterie: lithiová baterie 3,7 V

Pokud se chcete o těchto modulech dozvědět více, můžete navštívit: Wiki produktu DFRobot

Krok 3: Pouzdro napájecího zdroje

Pro bydlení jsem použil přisazenou plastovou zapečetěnou krabici elektrické spojovací skříně.

Nejprve jsem změřil všechny komponenty, abych znal všechny dimenze. Zíral jsem, abych nakreslil spojovací krabici, abych viděl, jak všechno bude vypadat. Když jsem byl s návrhem spokojen, začal jsem dělat díry pro komponenty.

Pro zobrazení napětí jsem použil 2 LED měřiče napětí. Jeden zobrazuje nastavitelný výstup a druhý zobrazuje výstup 9V/12V, abyste věděli, jaké napětí jste vybrali. Tyto LED měřiče napětí jsou velmi užitečné, protože je stačí připojit ke zdroji napětí a je to. Jedinou špatnou vlastností je, že nevykazuje napětí pod 2,8 V.

Použil jsem 4mm koncovou vazbu, abyste mohli připojit zátěž k napájecímu zdroji. Tento napájecí zdroj má 3 napěťové výstupy (9V/12V, 5V a nastavitelný výstup).

Také jsem přidal dva USB výstupy, takže můžete přímo připojit své Arduino nebo jiné aplaince. Může být také použit pro nabíjení telefonu. Poslední výstup slouží k nabíjení baterie (Li-po, Li-ion až 4V.). K tomu jsem použil solární nabíječku baterií.

Krok 4: Dodávky

Tento napájecí zdroj lze napájet různými zdroji energie.

1. DC konektor samec

Může být napájen kabelem DC jack. Toto napájení je doporučeno, pokud chcete napájet zdroje, které potřebují trochu více energie. Toto napájení také poskytuje výstupům maximální stabilitu, to znamená, že když k výstupu připojíte elektrický spotřebič, výstupní napětí příliš neklesne.

2. 3,7V baterie

Můžete použít 3,7V jednočlánkovou Li-polymerovou nebo Li-ion baterii. V mém případě jsem použil 3,8 V Li-ion baterii ze svého starého mobilního telefonu. Může být plně napájen právě touto baterií, ale pak má určitá omezení výstupního napětí a proudu.

Regulovaná účinnost napájecího zdroje (3,7 V baterie IN)

• OUT1: 86%při 50%zatížení
• OUT2: 92%při 50%zátěži
• OUT3 (9V OUT): 89%při 50%zátěži

Tato možnost je velmi dobrá, když pracujete někde, kde nemáte elektřinu.

3. Solární panel

Pro třetí možnost volím solární napájení. Může být napájen solárním panelem 7V-30V.

V mém případě jsem použil 9V solární panel, který produkuje 220mA. Na první pohled to vypadalo, že bude moci napájet tento napájecí zdroj. Ale když jsem zíral na testování tohoto projektu se solárním panelem, hodně věcí se zavřelo, protože solární panel nebyl schopen poskytnout dostatek energie k napájení všeho. Při plném osvětlení produkuje přibližně 10 V a přibližně 2,2 W.

Takže jsem zíral, abych to kompenzoval jinými dodávkami. Kombinoval jsem 3,7V baterii a solární panel. Při testování se ukázalo, že baterie a solární panel dohromady jsou schopny napájet tento napájecí zdroj.

K tomu budete potřebovat solární panel, který je schopen produkovat více energie.

Například:

Účinnost solárního nabíjení (18V SOLAR IN) ： 78%při 1A

Pokud mu dodáte solární panel 18 V, jeho nabíjecí proud bude kolem 780 mA.

Krok 5: Úprava modulů

U tohoto projektu jsem musel provést malé úpravy modulů. Byly provedeny všechny úpravy, aby se tento napájecí zdroj snadněji používal.

Nejprve jsem upravil modul správce solární energie. Odstranil jsem původní smd přepínač a nahradil jej 3pinovým jednopólovým dvojitým přepínačem. Díky tomu je přepínání mezi 9V a 12V jednodušší a je to také lepší, protože vypínač můžete namontovat na kryt. Tuto úpravu lze také vidět na obrázku. Modul Power Manager má možnost zapnout/vypnout výstupy. Připojil jsem tyto piny k přepínačům SPST, abyste mohli spravovat výstupy

Druhá úprava byla provedena na nabíječce baterií. Odstranil jsem původní smd LED a nahradil je normální červenou a zelenou LED.

Krok 6: Testování

Když jsem vše spojil dohromady, musel jsem udělat test, zda vše funguje tak, jak jsem plánoval.

Pro testování výstupního napětí jsem použil multimetr Vellemans.

Naměřil jsem 5V výstup. Nejprve, když byl správce napájení dodáván pouze s 3,7 V baterií a poté, když byl napájen 10 V adaptérem. Výstupní napětí bylo v obou případech stejné, většinou proto, že výstup nebyl načten.

Poté jsem naměřil výstup 12V a 9V. Porovnal jsem hodnotu napětí na multimetru Velleman a měřiči napětí LED. Rozdíl mezi hodnotou multimetru a hodnotou LED měřiče napětí při 9V byl asi 0,03V a při 12V to bylo asi 0,1V. Můžeme tedy říci, že tento měřič napětí LED je značně přesný.

Nastavitelný výstup lze použít k napájení LED diod, DC ventilátorů nebo něčeho podobného. Testoval jsem to pomocí 3,5W vodního čerpadla.