DIY Adjustable Bench Power Supply Build: 4 Βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Χρησιμοποιώ ένα παλιό τροφοδοτικό που βασίζεται σε γραμμικό ρυθμιστή εδώ και πολλά χρόνια, αλλά η μέγιστη ισχύς 15V-3A, σε συνδυασμό με τις ανακριβείς αναλογικές οθόνες με ώθησαν να φτιάξω το δικό μου τροφοδοτικό που αντιμετωπίζει αυτά τα ζητήματα.

Κοίταξα άλλα τροφοδοτικά που έχουν δημιουργήσει οι άνθρωποι για έμπνευση και αποφάσισα ορισμένες βασικές απαιτήσεις:

-Περισσότερη ισχύ από το παλιό αναλογικό που θα μπορούσε να προσφέρει κάποιος

-Ανεμιστήρας ψύξης (εάν είναι απαραίτητο)

-Ψηφιακή οθόνη

-Κομψή εμφάνιση και ασφάλεια (όχι ότι το αναλογικό δεν ήταν κανένα από αυτά…)

Για τα ηλεκτρονικά, όλα τα είδη προέρχονταν από το eBay ή από μια παράλειψη έξω από το κολέγιο μου (σοβαρά), οπότε ο λογαριασμός των υλικών είναι μάλλον δύσκολο να προσδιοριστεί. Εκτιμώ ότι ξόδεψα λιγότερα από 12 € σε μέρη, αλλά αυτό θα είναι υψηλότερο εάν δεν μπορείτε να αποκτήσετε δωρεάν κάποια εξαρτήματα (πηγή ενέργειας), όπου η τιμή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ισχύ που επιθυμείτε.

Λάβετε υπόψη ότι αυτό το 'ible επικεντρώνεται στην κατασκευή του τροφοδοτικού μου και έτσι δεν είναι όλα τα βήματα στο στυλ του πώς, αλλά περισσότερο μια σύνοψη των βημάτων που έχουν ληφθεί. Εάν απαιτούνται περισσότερες λεπτομέρειες, είμαι ευτυχής να βοηθήσω φυσικά, απλώς αφήστε ένα σχόλιο εδώ ή στο βίντεο επίδειξης στο youtube και θα απαντήσω το συντομότερο δυνατόν:)

Βήμα 1: Ηλεκτρονικά ισχύος

Η πηγή ενέργειας που χρησιμοποιήθηκε ήταν ένα υψηλό ρεύμα (8Α) SMPS (Switch-Mode-Power-Supply) που εξέρχεται 19V, το οποίο ευτυχώς απέκτησα δωρεάν. Παρόμοιες πηγές ενέργειας που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν περιλαμβάνουν φορτιστή φορητού υπολογιστή ή ακόμη και μετασχηματιστή με κύκλωμα ανορθωτή πλήρους γέφυρας.

Για να σταματήσει η τροφοδοσία όταν δεν χρησιμοποιείται, η σύνδεση Live επεκτάθηκε σε έναν διακόπτη στο μπροστινό πλαίσιο της θήκης και πίσω στο SMPS. Δεδομένου ότι η θήκη είναι μεταλλική, συνέδεσα τον πείρο γείωσης με την πλάκα βάσης με μια βίδα.

Η έξοδος DC του SMPS συνδέθηκε με έναν μετατροπέα DCDC Buck, ο οποίος εξερχόταν στις θετικές και αρνητικές συνδέσεις στον μπροστινό πίνακα της θήκης (μέσω της αντίστασης διακλάδωσης στην ψηφιακή οθόνη).

Η ψηφιακή οθόνη, μαζί με ένα μετατροπέα 5V buck (για τις θύρες USB) τροφοδοτήθηκε από το 19V SMPS, καθώς αυτό θα παρέμενε σταθερό, ανεξάρτητα από το τι έχει ρυθμιστεί η τάση εξόδου.

Ένας ανεμιστήρας υπολογιστή 24V συνδέθηκε επίσης στο SMPS μέσω ενός κυκλώματος MOSFET, το οποίο περιορίζει το ρεύμα (και συνεπώς την ταχύτητα) του ανεμιστήρα. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Το κύκλωμα περιορισμού ρεύματος δεν είναι απαραίτητο και το MOSFET λειτουργεί απλώς ως αντίσταση. Προστέθηκε για να μειωθεί η ταχύτητα του ανεμιστήρα και πολλά άλλα κυκλώματα (ακόμη και ένα κύκλωμα με βάση LM317) πιθανότατα θα λειτουργούσαν καλύτερα από την εφαρμογή μου, αλλά μπορώ να το συμπεριλάβω αν κάποιος το θέλει.

Βήμα 2: Έλεγχος ηλεκτρονικών και καλωδίωση οθόνης

Ο ψηφιακός μετρητής οθόνης πρέπει να συνδεθεί σε σειρά με τον αρνητικό ακροδέκτη εξόδου για να αντιληφθεί το ρεύμα και ένα άλλο καλώδιο πηγαίνει στον ακροδέκτη θετικής εξόδου για να μετρήσει την τάση εξόδου, όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα.

Για να ρυθμίσετε την τάση εξόδου, ένα δοχείο κοπής 50kOhm στον μετατροπέα buck 15A αντικαθίσταται από ένα παρόμοιο ονομαστικό ποτενσιόμετρο μονής στροφής που επεκτείνεται στην μπροστινή θήκη με ένα καλώδιο κορδέλας. Η μία πλευρά του ποτενσιόμετρου συνδέεται με ένα ποτενσιόμετρο 2kOhm σε μια προσπάθεια να έχει ένα κουμπί τάσης "λεπτής ρύθμισης" αλλά όπως συζητήθηκε αργότερα, αυτό χρησιμοποιείται σπάνια.

Ένα εγγενές ελάττωμα με τη χρήση ενός μετατροπέα buck είναι ότι η τάση εξόδου περιορίζεται σε περίπου 1V μικρότερη από την τάση εισόδου, αλλά η αντίσταση του ποτενσιόμετρου ταιριάζει με τη μέγιστη τάση εισόδου (σε αυτή την περίπτωση μέγιστη τάση εισόδου = 30V). Αυτό σημαίνει ότι εάν τροφοδοτείτε τον μετατροπέα buck με τάση πολύ κάτω από τη μέγιστη τάση εισόδου, το ποτενσιόμετρο θα έχει νεκρή ζώνη - όπου το στροφή του κουμπιού δεν αλλάζει την τάση. Για να ξεπεραστεί αυτό, υπάρχουν δύο επιλογές:

1) Χρησιμοποιήστε έναν συνδυασμένο μετατροπέα Buck/Boost που είτε ανεβάζει είτε μειώνει την τάση εισόδου σε ό, τι επιθυμείτε - αυτή η επιλογή θα ήταν καλύτερη για να έχετε ένα μεγάλο εύρος τάσης εξόδου ανεξάρτητο από την τάση εισόδου (χωρίς περιορισμό).

2) Επιλέξτε ένα ποτενσιόμετρο με αντίσταση που μειώνει τη νεκρή ζώνη σε αποδεκτό επίπεδο - αυτή είναι η φθηνότερη επιλογή, αλλά μειώνει μόνο τη νεκρή ζώνη (η οποία αυξάνει την ανάλυση ως αποτέλεσμα), οπότε η τάση εξόδου εξακολουθεί να περιορίζεται σε ένα ορισμένο ποσό κάτω την τάση εισόδου.

Πήγα με την επιλογή 2 καθώς είχα ήδη έναν μετατροπέα 15A buck και δεν ήθελα να περιμένω να φτάσουν περισσότερα ανταλλακτικά από την Κίνα. Καθώς η απαιτούμενη αντίσταση ποτενσιόμετρου δεν ήταν κοντά σε μια τυπική τιμή, έβαλα μια αντίσταση στους εξωτερικούς ακροδέκτες του ποτενσιόμετρου, μειώνοντας αποτελεσματικά την αντίσταση στην επιθυμητή τιμή.

Βήμα 3: Η υπόθεση

Τώρα για το διασκεδαστικό και κουραστικό μέρος - φτιάχνοντας τη θήκη. Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε ό, τι θέλετε για αυτό. ξύλο, MDF, πλαστικό, μέταλλο ή εντελώς τρισδιάστατη εκτύπωση, αν το θέλατε πραγματικά. Πήγα με μέταλλο και πλαστικό καθώς είμαι πιο άνετα με αυτά τα υλικά και φαίνονται ωραία μαζί (συγγνώμη για τους λάτρεις του ξύλου).

Είχα μια καλή ποσότητα φύλλου από ανοξείδωτο χάλυβα, οπότε το κύριο κάλυμμα κατασκευάστηκε με αυτό. Το μπροστινό και το πίσω πάνελ ήταν κατασκευασμένα από πλαστικό (ακρυλικό μπροστά, άγνωστο μασώμενο πλαστικό πίσω) και η πλάκα βάσης ήταν κατασκευασμένη από φύλλο χάλυβα από βάση τηλεόρασης.

Η βάση κόπηκε για να είναι ελαφρώς ευρύτερη και πολύ μεγαλύτερη από το SMPS και ανοίχθηκαν τρύπες στις 4 γωνίες όπου βρίσκονταν οι συνδετήρες θήκης SMPS (καθώς το πάνω μισό της θήκης αφαιρέθηκε για καλώδια και καλύτερη διάχυση θερμότητας).

Αυτές οι οπές χτυπήθηκαν με μια βρύση Μ4, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν βίδες μηχανής για να στερεώσουν το SMPS στη βάση, μαζί με ανοξείδωτες πλάκες ορθογώνιας γωνίας που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση της βάσης με το κάλυμμα από ανοξείδωτο χάλυβα και το πίσω πλαίσιο. Δύο παρόμοιες οπές ανοίχτηκαν και χτυπήθηκαν για να συγκρατηθεί ο μπροστινός πίνακας στη θέση του με ένα πλαστικό κομμάτι ορθής γωνίας να χρησιμοποιείται αυτή τη φορά (λόγω της εγγύτητας των συνδέσεων ισχύος).

Τα μπροστινά και τα πίσω πάνελ σημειώθηκαν και τρυπήθηκαν όπου απαιτείται, στη συνέχεια κόπηκαν τα κομμάτια και τοποθετήθηκαν στο χέρι σε διάσταση, συμπεριλαμβανομένων των ορθογώνιων οπών για την οθόνη, των θυρών USB και της σύνδεσης ρεύματος στο πίσω μέρος.

Το κύριο κάλυμμα σημειώθηκε σε φύλλο SS 0,8 mm και κόπηκε σε μέγεθος με γωνιακό μύλο, συμπεριλαμβανομένης μιας θύρας στο πλάι για εισαγωγή αέρα. Οι τρύπες για το πλάι και την κορυφή σημειώθηκαν και τρυπήθηκαν πριν από την κάμψη, αλλά επειδή δεν έχω φρένο από λαμαρίνα (ακόμα) οι στροφές που κατάφερα να πάρω είχαν σοβαρή ακτίνα. Καθώς υπολόγιζα για μια μικρότερη ακτίνα για τις τρύπες, χτύπησα τις άκρες με κάποιο σιδερένιο γωνία σε μια κατεύθυνση για να ευθυγραμμιστούν όλα σωστά - αυτό εισάγει κάποιο "χαρακτήρα" στο κομμάτι και βεβαιώνεται ότι όλοι γνωρίζουν ότι είναι παραγγελία …

Όλα συναρμολογούνται με βίδες μηχανής M4 ή κόλλα για εξαρτήματα που δεν χρειάζονται αντικατάσταση. Νομίζω ότι είναι σημαντικό να χτίσουμε πράγματα με γνώμονα την λειτουργικότητα.

Βήμα 4: Επισκόπηση

Μετά τη συναρμολόγηση, τον έλεγχο και τη χρήση για αρκετούς μήνες, ανακάλυψα ότι το ποτενσιόμετρο 2Κ για τη λειτουργία "λεπτής ρύθμισης" ήταν θορυβώδες (ανοίγει περιστασιακά στο κύκλωμα κατά τη στροφή). Αυτό ήταν απαράδεκτο καθώς έκανε την τάση εξόδου να πηδήξει απροσδόκητα και έτσι απλά γύρισα το δοχείο 2k στην ελάχιστη θέση του, ώστε να μην παρεμβαίνει στο κύριο δοχείο ρύθμισης. Τα ποτενσιόμετρα υψηλής ποιότητας είναι απαραίτητα για έργα όπως αυτά.

Ελπίζω ότι αυτό βοήθησε μερικούς από εσάς εκεί έξω όπως με βοήθησαν άλλοι άνθρωποι. Αυτή είναι μόνο μία προσέγγιση πολλών και ενθαρρύνω ερωτήσεις εάν χρειάζονται πρόσθετες πληροφορίες, είτε εδώ είτε στο βίντεό μου στο youtube. Σας ευχαριστώ πολύ και μπράβο αν τα καταφέρατε μέχρι τώρα, ευχάριστα!