Ultimate Electronics Helper -- Variabilný stolný zdroj s pomocnými rukami: 12 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Pri práci s elektronikou sú vždy potrebné dva nástroje. Dnes vytvoríme tieto dve základné veci. A tiež to urobíme o krok ďalej a spojíme tieto dve dohromady v dokonalého elektronického pomocníka!

Samozrejme, hovorím o variabilnom stolnom zdroji a dobrom páre pomocných rúk!

Zdroj ponúka premenlivé napätie a prúd, takže ho možno použiť v ľubovoľnom počte projektov. Má tiež stály 5V výstup z USB konektora. Ako ste už pravdepodobne zažili, veľa elektronických projektov pre domácich majstrov vyžaduje 5 V a iné napätie.

Pomocné ruky vždy potrebujú pevný základ, aby všetko zostalo nehybné. To je vyriešené ich namontovaním na napájaciu jednotku, ktorá zvyčajne veľa váži.

Začnime!

[Prehrať video!]

Krok 1: Diely a nástroje

Časti

• Stará nabíjačka na notebook
• Konvertor Buck Boost 8,24 dolára
• Potenciometre 2 kusy. 0,43 dolára

  200 kOhm

• Gombíky potmetra 2 kusy. 0,60 dolára
• LCD s voltmetrom 2,48 dolára
• Ženské banánové sviečky 1,17 dolára
• Samčie banánové sviečky 1,18 dolára
• Prepínač 0,24 USD
• Znížte prevodník o 1,09 dolára
• Samica USB 1 kus. 0,09 dolára
• CNC rúrky 3 kusy. 1,44 dolára
• Aligátorové spony 3 kusy. 0,36 dolára
• Teplom zmrštiteľné hadičky

• Skrutky M3 s maticami

  • 15 kusov
  • Skrutky dlhé 10 až 16 mm

Nástroje

• super lepidlo
• Spájkovačka
• Odizolovače drôtov
• Zapaľovač
• 3D tlačiareň
• super lepidlo

Krok 2: Ovládanie moci

Na výrobu napájacieho zdroja som použil starú nabíjačku na laptop. Toto bolo bezplatné, pretože mám položených niekoľko starých nabíjačiek. Na tento projekt som použil to najsilnejšie, čo som mal, 65 W. Staré nabíjačky sa skvele hodia pre kompaktný stolný zdroj, pretože sú vyrábané v malých rozmeroch, ale napriek tomu poskytujú slušné množstvo energie.

Napätie a prúd budú riadené čipom, ktorý je schopný napätie zvyšovať aj znižovať. Má výstupný rozsah 1,25 V až 30 V a 0,2 A až 10 A. Toto sa nastavuje otáčaním potenciometrov na doske regulátora výkonu.

Krok 3: Výstupný výkon

Na dodanie energie používam dve rôzne sady konektorov. Pre variabilný výstup existujú pravidelné banánové zástrčky. Tieto sa bežne používajú a môžete k nim získať mnoho rôznych konektorov. Použil som mužské banánové sviečky pripojené k páru aligátorových svoriek.

Na konštantný výstup 5V používam zásuvku USB. Mnoho projektov vyžaduje 5 V spolu s iným napätím. To tiež znamená, že stolný napájací zdroj môže napájať akékoľvek zariadenie napájané USB, takže ho môžete použiť aj na nabíjanie telefónu!

Je skutočne užitočné mať viac ako jeden výstup!

Krok 4: Inovácia potenciometrov

Aby som mohol jednoduchšie ovládať napätie a prúd, vymieňam malé trimovacie potmetre. Odspájkoval som ich zatlačením malého skrutkovača medzi ozdobný hrniec a dosku s plošnými spojmi, pričom na spájkovacie spoje pôsobil teplo. Chvíľu som to robil striedavo tam, kde bolo umiestnené teplo, kým nevypadol ozdobný hrniec. Potom bol nahradený bežným rotačným potenciometrom s lineárnym odporom medzi nulou a 200 k ohmami.

Krok 5: Kompletný obvod

Teraz to bude kompletný okruh. Nabíjačka prenosného počítača je pripojená k prevodníku zosilňovača impulzov súbežne s prúdom, ktorý smeruje na obrazovku LCD. To je tiež spojené s menším a konštantným prevodníkom typu down -down. Menší výstupný modul je vyvedený do konektora USB.

Pokračoval som tiež a pridal som jednoduchý prepínač v súlade s výstupom nabíjačky prenosného počítača.

Variabilný výstup je potom pripojený k páru banánkových zástrčiek, ktoré slúžia ako výstupy. Tiež majú káble vedené k meracím vstupom na obrazovke LCD.

Krok 6: 3D tlač

Tu si môžete stiahnuť súbory 3D v súboroch. STL aj Fusion 360 (.f3d). Tieto súbory som zahrnul, aby to bolo jednoduchšie, ak chcete upraviť časti puzdra na vlastné použitie. Všetko je navrhnuté vo Fusion 360, takže časová os zachytila kompletnú históriu dizajnu, ak sa do nej chcete pozrieť! Tu si môžete stiahnuť aj súbory STL.

Všetky diely sú vyrobené s peknými okrajmi, aby všetko do seba ľahko zapadalo. To tiež znamená, že máte priestor pre niekoľko rôznych zdrojov napájania a elektroniky, ak budete chcieť neskôr čokoľvek vypnúť.

Vytlačil som všetko, okrem adaptérov pomocných rúk, na 0,3 mm, čo bolo najhrubšie rozlíšenie na mojej tlačiarni. Adaptéry boli vytlačené na 0,1 mm. Celkovo to trvalo asi sedem hodín vytlačenia všetkého v PLA a 5% výplne kvôli sile.

Krok 7: Vec o podaní ruky

Ako je uvedené v úvode tohto projektu, pomocné ruky vždy potrebujú pevnú a ťažkú základňu. To je dôležité, aby ste zaistili, že ruky zostanú na mieste, keď na ne pri spájkovaní pôsobíte silou. Naozaj nechcete, aby sa ruky pohybovali, zatiaľ čo držia malý okruh. V tomto projekte sa to vyriešilo namontovaním pomocných rúk na stranu stolného zdroja, pretože má dostatočne veľkú hmotnosť.

Klipy aligátora majú silný úchop. Aby sme sa vyhli príliš silnému zahryznutiu do povrchu alebo skratu elektroniky, pridáme na zuby teplom zmrštiteľnú hadičku.

Krok 8: Spojte ruky

Najlepším spôsobom, ako zaistiť svorky aligátora, je najskôr odstrihnúť okraje na tubách tak, aby sa jedna vkĺzla dovnútra. Aby som zaistil, že všetko zostane na svojom mieste, pridal som malú kvapku super lepidla. Aby boli aligátorové spony vhodnejšie pre náš účel, pridávame na zuby teplom zmrštiteľné hadičky. Nasuňte na rúrku zmršťovaciu hadičku a na konci rúrku odrežte. Opakujte to pre druhú stranu. Teraz s oboma kusmi hadičiek na koncoch naneste zdroj tepla. Pri otáčaní klipu som použil zapaľovač, ktorý sa rýchlo pohyboval tam a späť pod hadicou.

Aby som pripravil pomocné ruky na montáž na puzdro, najskôr som vytiahol oranžové skrutkové svorky na CNC rúrkach. Potom som trochou sily natlačil otvorený koniec na tubách na 3D tlačený adaptér. Adaptér má guľový kĺb, rovnako ako ostatné CNC rúrky, čo znamená, že sa môže voľne otáčať do akejkoľvek polohy, ktorú potrebujete!

Krok 9: Predný panel

Potenciometre a banánové sviečky prišli s potrebnými maticami. Stačí ich vložiť cez predný panel a pripevniť maticami. LCD a spínač sú jednoducho zatlačené na svoje miesto. Pretože som pred montážou testoval kompletný obvod, musel som spínač odpájať, kým sa zasunul do predného panela. Našťastie všetky ostatné diely bolo možné namontovať bez akéhokoľvek odpájania!

Konektor USB bolo potrebné nalepiť na miesto. Aby som to zarovnal v jednej rovine dopredu, nalepil som na vonkajšiu stranu kus lepiacej pásky. To držalo USB na mieste, kým som nanášal horúce lepidlo.

Priložil som súbor.dxf k prednému panelu, aby ste to stále mohli urobiť bez 3D tlačiarne.

Krok 10: Príprava strechy

Veko na puzdre má štyri vrecká s priestorom na maticu M3. Do tejto kapsy je zatlačená matica. Použil som pinzetu a neskôr skrutku cez otvor vo vrecku, aby som sa ubezpečil, že matica je dokonale zarovnaná! Keď bola matica na svojom mieste, použil som kúsok horúceho lepidla, aby držal na mieste, keď som odstránil skrutku. Zopakujte to ešte trikrát.

Teraz má veko závitové otvory v každom rohu a dá sa ľahko naskrutkovať na vrch puzdra!

Krok 11: Spojenie

Dobre! Vyrobili sme všetky diely, ktoré potrebujeme. Teraz je to len o tom, aby ste to všetko spojili! Na samotnom prípade som začal namontovaním adaptérov pomocných rúk. To sa stalo, kým som mal ešte priestor na prácu zvnútra. Potom bola nabíjačka prilepená na miesto trochou horúceho lepidla. Len pre istotu, aby sa neuvoľnil. Dva regulátory napätia boli umiestnené na podlahe. Uistite sa, že drôty nie sú príliš zamotané.

Keď je všetko nacpané dovnútra, je čas ho vložiť na predný panel. Pinzetou som držal matice na vnútornej strane panelu a na vonkajšej strane som použil skrutkovač.

Po príprave veka v predchádzajúcom kroku stačí položiť ho na vrch puzdra a do každého otvoru vložiť skrutky.

Aby som dokončil prednú stranu, pridal som pár gombíkov na potenciometroch. Vďaka tomu vyzerá oveľa krajšie!

Krok 12: Hotovo

A teraz, keď je všetko hotové, stačí zapojiť napájanie a zapnúť! Teraz môžete ovládať napätie aj prúd v akomkoľvek obvode, ktorý prototypujete, a máte niekoľko ďalších rúk na spájkovanie!

Záverečné myšlienky:

Puzdro má miesto pre niekoľko rôznych sád elektroniky. 3D súbory vo Fusion 360 však môžete stále upravovať, aby lepšie vyhovovali vašim vlastným. Nechajte obrázok v komentároch, aby som sa mohol pozrieť!

Potenciometre, ktoré som použil, boli jednootáčkové. Verím, že by bolo lepšie získať rovnakú hodnotu, ale vo viacotáčkovej verzii. To by malo výrazne uľahčiť doladenie premenlivého napätia a prúdu.

Druhá cena v súťaži Explore Science Contest 2017

Víťaz druhého kola vo vynálezeckej výzve 2017

Prvá cena v súťaži o napájanie