Ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αυτό το διδακτικό είναι για το πώς να κάνετε τροφοδοτικό με ρυθμιζόμενη απόδοση και μπορεί να τροφοδοτηθεί με διάφορες παροχές. Το μόνο που χρειάζεστε είναι γνώσεις στα ηλεκτρονικά.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή προβλήματα, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μου στο email μου: [email protected] Ας ξεκινήσουμε λοιπόν

Εξαρτήματα που παρέχονται από το DFRobot

Βήμα 1: Υλικά

Σχεδόν όλα τα απαραίτητα υλικά για αυτό το έργο μπορούν να αγοραστούν στο ηλεκτρονικό κατάστημα: DFRobotΓια αυτό το έργο θα χρειαστούμε:

-Ηλιακός πίνακας 9V

-Διαχειριστής ηλιακής ενέργειας

-Μετατροπέας ενίσχυσης DC-DC

-Φορτιστής ηλιακού Lipo

-LED μετρητής τάσης

-σύρματα

-επιφανειακά τοποθετημένη πλαστική σφραγισμένη ηλεκτρική θήκη κουτιού διακλάδωσης

-3,7V μπαταρία ιόντων λιθίου

-διάφορες συνδέσεις

-Διακόπτης SPST 4x

-κόκκινο και μαύρο τερματικό δέσιμο 4mm

Βήμα 2: Ενότητες

Για αυτό το έργο χρησιμοποίησα τρεις διαφορετικές ενότητες.

Διαχειριστής ηλιακής ενέργειας

Αυτό το modul είναι πολύ χρήσιμο επειδή μπορεί να τροφοδοτηθεί με διαφορετικές παροχές. Έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλά έργα.

Μπορεί να τροφοδοτηθεί με ηλιακό πάνελ 7-30V, μπαταρία ιόντων λιθίου 3,7 ή με καλώδιο USB.

Έχει τέσσερις διαφορετικές εξόδους. Από 3,3V έως 12V, με έξοδο USB 5V και σε μία έξοδο μπορείτε να επιλέξετε τάση 9V ή 12V.

Προδιαγραφές:

• Τάση ηλιακής εισόδου: 7V ~ 30V Είσοδος μπαταρίας
• Είσοδος μπαταρίας: Μπαταρία Li-polymer/Li-ion 3.7V μονής κυψέλης

• Ρυθμιζόμενη παροχή ρεύματος:

  • OUT1 = 5V 1.5A;
  • OUT2 = 3.3V 1A;
  • OUT3 = 9V/12V 0.5A

Μετατροπέας ενίσχυσης DC-DC

Επίσης πολύ χρήσιμο modul εάν θέλετε να κάνετε γρήγορα μεταβλητή τροφοδοσία. Η τάση ρυθμίζεται με τρίμερ 2Mohm.

Προδιαγραφές:

• Τάση εισόδου: 3,7-34V
• Τάση εξόδου: 3,7-34V
• Μέγιστο ρεύμα εισόδου: 3AMax
• Ισχύς: 15W

Ηλιακός φορτιστής Lipo

Σχεδιασμένο για φόρτιση, με προστασία αντίστροφης πολικότητας εισόδου. Διαθέτει 2 LED για ένδειξη φόρτισης.

Προδιαγραφές:

• Τάση εισόδου: 4,4 ~ 6V
• Ρεύμα φόρτισης: 500mA Max
• Τάση αποκοπής φόρτισης: 4.2V
• Απαιτούμενη μπαταρία: Μπαταρία λιθίου 3,7V

Εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτές τις ενότητες, μπορείτε να επισκεφθείτε: DFRobot Product Wiki

Βήμα 3: Στέγαση τροφοδοσίας

Για το περίβλημα χρησιμοποίησα πλαστική σφραγισμένη ηλεκτρική θήκη κουτιού διακλάδωσης.

Αρχικά μέτρησα κάθε στοιχείο έτσι ώστε να γνωρίζω όλες τις διαστάσεις. Το κοίταξα να σχεδιάσω στο κουτί διακλάδωσης έτσι ώστε είδα πώς θα φαίνονται όλα. Όταν ήμουν ευχαριστημένος με το σχεδιασμό άρχισα να κάνω τρύπες για εξαρτήματα.

Χρησιμοποίησα 2 μετρητές τάσης LED για την ένδειξη τάσης. Το ένα εμφανίζει ρυθμιζόμενη έξοδο και το άλλο εμφανίζει έξοδο 9V/12V, ώστε να γνωρίζετε ποια τάση επιλέξατε. Αυτοί οι μετρητές τάσης LED είναι πολύ χρήσιμοι επειδή απλά τους συνδέετε στην πηγή τάσης και αυτό είναι. Το μόνο κακό χαρακτηριστικό είναι ότι δεν δείχνει τάση κάτω από 2,8V.

Χρησιμοποίησα τερματική σύνδεση 4 mm, ώστε να μπορείτε να συνδέσετε το φορτίο στην τροφοδοσία. Αυτό το τροφοδοτικό διαθέτει 3 εξόδους τάσης (9V/12V, 5V και ρυθμιζόμενη έξοδο).

Πρόσθεσα επίσης δύο εξόδους USB, ώστε να μπορείτε να συνδέσετε απευθείας το Arduino ή κάποιο άλλο χειροκρότημα. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για φόρτιση τηλεφώνου. Η τελευταία έξοδος χρησιμοποιείται για τη φόρτιση της μπαταρίας (Li-po, Li-ion έως 4V.). Για αυτό χρησιμοποίησα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας.

Βήμα 4: Προμήθειες

Αυτό το τροφοδοτικό μπορεί να τροφοδοτηθεί με διάφορες πηγές ενέργειας.

1. αρσενικό βύσμα DC

Μπορεί να τροφοδοτηθεί με καλώδιο DC jack. Αυτή η παροχή συνιστάται εάν θέλετε να τροφοδοτήσετε πηγές που χρειάζονται λίγο περισσότερη ενέργεια. Αυτή η παροχή παρέχει επίσης τη μεγαλύτερη σταθερότητα στις εξόδους, πράγμα που σημαίνει ότι όταν συνδέετε τον ηλεκτρικό καταναλωτή στην έξοδο, η τάση εξόδου δεν πέφτει πολύ.

2. Μπαταρία 3,7V

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μπαταρία λιθίου πολυμερούς μονής κυψέλης 3.7V ή ιόντων λιθίου. Στην περίπτωσή μου χρησιμοποίησα μπαταρία ιόντων λιθίου 3.8V από το παλιό μου κινητό. Μπορεί να τροφοδοτηθεί πλήρως μόνο με αυτήν την μπαταρία, αλλά στη συνέχεια έχει κάποιους περιορισμούς στην τάση και το ρεύμα εξόδου.

Ρυθμιζόμενη απόδοση τροφοδοσίας (μπαταρία 3.7V IN)

• OUT1: 86%@50%Φόρτωση
• OUT2: 92%@50%Φόρτωση
• OUT3 (9V OUT): 89%@50%Φορτίο

Αυτή η δυνατότητα είναι πολύ καλή όταν εργάζεστε κάπου όπου δεν έχετε ρεύμα.

3. Ηλιακό πάνελ

Για την τρίτη επιλογή επιλέγω ηλιακή τροφοδοσία. Μπορεί να τροφοδοτηθεί με ηλιακό πάνελ 7V-30V.

Στην περίπτωσή μου χρησιμοποίησα ηλιακό πάνελ 9V που παράγει 220mA. Με την πρώτη ματιά φάνηκε ότι θα μπορούσε να τροφοδοτήσει αυτό το τροφοδοτικό. Αλλά όταν κοίταξα να δοκιμάζω αυτό το έργο με ηλιακούς συλλέκτες, πολύ απενεργοποιήθηκε επειδή ο ηλιακός πίνακας δεν ήταν σε θέση να παράσχει αρκετή ισχύ για να παρέχει τα πάντα. Όταν φωτίζεται πλήρως παράγει περίπου 10V και περίπου 2,2W.

Τότε λοιπόν κοίταξα να το αντισταθμίσω με άλλες προμήθειες. Συνδύασα μπαταρία 3,7V και ηλιακό πάνελ. Κατά τη δοκιμή έδειξε ότι η μπαταρία και το ηλιακό πάνελ μαζί είναι σε θέση να τροφοδοτήσουν αυτό το τροφοδοτικό.

Έτσι για την παροχή αυτού θα χρειαστείτε ηλιακό πάνελ που είναι σε θέση να παράγει περισσότερη ενέργεια.

Για παράδειγμα:

Απόδοση ηλιακής φόρτισης (18V SOLAR IN) ： 78%@1A

Εάν το τροφοδοτείτε με ηλιακό πάνελ 18V, το ρεύμα φόρτισης θα είναι περίπου 780mA.

Βήμα 5: Τροποποίηση ενοτήτων

Για αυτό το έργο έπρεπε να κάνω μερικές τροποποιήσεις στις ενότητες. Όλες οι τροποποιήσεις έγιναν για να διευκολύνουν τη χρήση αυτού του τροφοδοτικού.

Πρώτα τροποποίησα τη μονάδα διαχείρισης ηλιακής ενέργειας. Αφαίρεσα τον αρχικό διακόπτη smd και τον αντικατέστησα με διακόπτη διπλής ρίψης μονής πόλης 3 ακίδων. Αυτό καθιστά την εναλλαγή μεταξύ 9V και 12V πιο απλή και είναι επίσης καλύτερη επειδή μπορείτε να τοποθετήσετε διακόπτη στο περίβλημα. Αυτή η τροποποίηση μπορεί επίσης να προβληθεί στην εικόνα. Η μονάδα διαχείρισης ενέργειας έχει τη δυνατότητα ενεργοποίησης/απενεργοποίησης εξόδων. Συνδέσα αυτές τις ακίδες σε διακόπτες SPST, ώστε να μπορείτε να διαχειρίζεστε εξόδους

Η δεύτερη τροποποίηση έγινε στον φορτιστή μπαταρίας. Αφαίρεσα τα αρχικά LED smd και τα αντικατέστησα με κανονικό κόκκινο και πράσινο LED.

Βήμα 6: Δοκιμή

Όταν ένωσα τα πάντα μαζί, έπρεπε να κάνω μια δοκιμή αν όλα λειτουργούν όπως τα είχα σχεδιάσει.

Για τον έλεγχο της τάσης εξόδου χρησιμοποίησα το πολύμετρο Vellemans.

Μέτρησα έξοδο 5V. Πρώτα όταν ο διαχειριστής ενέργειας παρέχεται μόνο με μπαταρία 3,7V και στη συνέχεια όταν τροφοδοτείται με προσαρμογέα 10V. Η τάση εξόδου ήταν ίδια και στις δύο περιπτώσεις, κυρίως επειδή η έξοδος δεν φορτώθηκε.

Στη συνέχεια μέτρησα έξοδο 12V και 9V. Συγκρίνω την τιμή τάσης στο πολύμετρο Velleman και τον μετρητή τάσης LED. Η διαφορά μεταξύ της τιμής του πολύμετρου και της τιμής του μετρητή τάσης LED στα 9V ήταν περίπου 0.03V και στα 12V ήταν περίπου 0.1V. Μπορούμε λοιπόν να πούμε ότι αυτός ο μετρητής τάσης LED είναι αρκετά ακριβής.

Ρυθμιζόμενη έξοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία LED, ανεμιστήρων DC ή κάτι παρόμοιο. Το δοκίμασα με αντλία νερού 3,5W.