Pohodlný napájací mostík: 10 krokov (s obrázkami)

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

Jedná sa o malý nastaviteľný (0 až 16,5 V) napájací modul upravený tak, aby bolo jednoduchšie pripojenie k bezspájkovým chlebom a rôznym modulom. Modul má LCD displej s napätím a prúdom (až 2A), ale tento projekt prispôsobuje modul niekoľkými jednoduchými časťami, aby bolo jednoduchšie používať prepojovacie vodiče na napájanie projektov.

Chcel by som svojmu otcovi poďakovať za pravidlo: „Ak budeš tri razy robiť to isté, urob si nástroj.“Som si istý, že ma to naučil, ale počas svojho života som ho sledoval, ako toto pravidlo NEPOUŽÍVA. Projekty by zvyčajne dopadli lepšie, keby sa riadil týmto pravidlom. Ako otec sám potrebujem, aby mi to pripomenul aj môj syn.

Základným pravidlom je, že ak zistíte, že robíte to isté tretíkrát, zvážte uľahčenie práce vytvorením šablóny, prípravku alebo nástroja. Ak máte nástroj, ktorý vám pomôže obmedziť námahu, čas strávený výrobou nástroja vám ušetrí 3., 4. a možno aj stý čas, čo musíte urobiť bez tohto nástroja.

Myslel som na to tretí … ehm … dvadsiatykrát, čo som pripojil stolný napájací zdroj na bezspájkovanú dosku, aby som zapol nejaký elektrický experiment. Niekde v mojej zbierke rôznych elektronických modulov som vedel, že mám menič jednosmerného prúdu na jednosmerný prúd s premenlivým napätím, ktorý má malý LCD displej na meranie napätia a prúdu, a tiež VEĽMI malé nepájivé dosky (5 radov po 5 prípojkách) a rozhodol som sa použiť z nich je tento prepojovací napájací zdroj. Vyrobte ho raz, používajte ho často.

Krok 1: Zoznam dielov

Prvým krokom je získanie všetkých častí. Našiel som modul DC to DC, o ktorom som vedel, že som niekde zakopal. Všetky ostatné diely vyšli z môjho koša na súčiastky. Nie je potrebné použiť presné diely, ktoré som použil v tomto návode. Je dosť ľahké prispôsobiť sa súčastiam, ktoré máte k dispozícii, alebo konkrétnym požadovaným funkciám.

Modul DC to DC je k dispozícii na eBay, Amazon alebo u iných predajcov elektroniky online. Hore sú obrázky holého modulu, v puzdre a samotného puzdra. Modul, ktorý som dostal, bol dodávaný s týmto jednoduchým zostaviteľným puzdrom.

Ak ho kupujete na eBay, kupujte u predajcu, ktorému dôverujete. V čase písania tohto článku bol modul k dispozícii za menej ako 8 USD odtiaľto: https://www.ebay.com/itm/DC-DC-Adjiable-Buck-Converter-Stabilizer-Step-Down-Voltage-Reducer- W-DIY-Case/282559541237

Na obrázku vyššie je zelená doska plošných spojov 70 mm x 90 mm, ktorú som použil ako základ pre tento projekt. Na tomto obrázku sú tiež dve z troch spájkovacích dosiek s minimálnym spájkovaním 5 x 5, niektoré kolíkové záhlavia, dióda LED a napájací konektor.

Na tomto obrázku chýba niekoľko dielov, ale pri zostavovaní tohto projektu som nemal duchaprítomnosť a odfotiť všetky diely dohromady. Do zoznamu by ste teda mali pridať ďalšiu diódu LED, niekoľko rezistorov, vypínač a niekoľko ďalších priamych a 90 stupňových hlavičiek.

Pretože nemusíte presne kopírovať to, čo som urobil s týmto projektom, môžete to zmeniť podľa svojich potrieb. Ako bolo postavené, je ľahké zapojiť tento modul, vytočiť napätie a použiť prepojovacie vodiče na napájanie vašich obvodov. Ostatné konektory/konektory by mohli doplniť to, čo tu vidíte.

Krok 2: Špecifikácia modulu napájacieho zdroja

Toto nie je montážny krok, ale je to zoznam technických špecifikácií modulu od jedného z predajcov.

Vlastnosti nastaviteľného prevodníka DC-DC:

Prehľadný a veľký LCD displej, modré pozadie a biela číslica, čítanie napätia a prúdu súčasne.

Rozsah vstupného napätia je DC 5-23V, odporúčaný rozsah napätia je nižší ako 20V

Plynule nastaviteľné výstupné napätie 0-16,5V, vstupné napätie by malo byť aspoň o 1V vyššie ako výstupné napätie. Automaticky uloží naposledy nastavené napätie.

Unikátny dizajn: dve tlačidlá na úpravu napätia, jedno na zníženie napätia a druhé na zvýšenie napätia, Tento napájací modul s nižším napätím používa importovaný čip MP2304; Účinnosť konverzie 95%, presnosť +/- 1%, nízke generované teplo.

Výstupný prúd: 3A Peak, odporúčame použiť maximálne 2A. (Nad 2A, prosím, zvýšte odvod tepla.)

Presnosť: 1% Vysoká účinnosť konverzie: až 95%

Regulácia záťaže: S (I) ≤ 0,8%

Regulácia napätia: S (u) ≤ 0,8%

Veľkosť modulu: 62 x 44 x 18 mm

Krok 3: Demontáž skrutkovacieho terminálu

Modul DC na DC je možné používať samostatne tak, že k vodičom pripojíte skrutkové svorky, na ľavých skrutkových svorkách zaistíte napájanie a na pravé skrutkové svorky získate regulované napätie. Ale NEMUSÍŤ používať skrutkové svorky je zmyslom tohto projektu.

V tomto kroku je potrebné odstrániť dve skrutkové svorky, aby bolo možné vodiče viesť z pripojení PCB k zelenej doske plošných spojov „mora dier“.

Na odsatie roztavenej spájky som použil nástroj na extrakciu spájky, ktorý používa vákuum a vyhrievanú trysku. Ďalšou metódou na odstránenie spájky je použitie spájkovacieho opletu.

Dve skrutkové svorky sa vyberú a uložia. Budú znova použité.

Krok 4: Spájkovanie modulu DC na DC na mieste

Modul DC na DC je testovateľne namontovaný na hornú polovicu dosky na vrchnú časť zadného dielu puzdra. Všimnite si, že puzdro je číry akryl, ale na dieloch je hnedý ochranný papier. Tento papier je potrebné pred zostavením puzdra odlepiť.

Časti puzdra sú dodávané s dvoma červenými akrylovými kusmi, ktoré slúžia na predĺženie výšky tlačidiel napätia hore/dole modulu. Všimnite si týchto červených kúskov. Neskôr sa mi budeš smiať.

Za zmienku stojí aj sieťotlač na zadnej strane modulu. Nie, nie logo „víťazi“. Všimnite si poradia vstupného, uzemňovacieho a výstupného pripojenia. Pre porovnanie: Z hornej časti modulu je čítanie zľava doprava VSTUP, ZEMNÝ na ľavej strane a VÝSTUP, ZEMNÝ na pravej strane.

Na tieto vstupné a výstupné pripojenia som použil spájkované štyri vodiče. Elektródy boli zoškriabané z dlhých káblov LED pre nejaký iný projekt. Tieto vodiče spájajú modul so zelenou doskou s plošnými spojmi.

Keď bola zadná časť puzdra a modul DC to DC na mieste, tieto vodiče boli spájkované k zelenej doske plošných spojov.

Krok 5: Jasný prípad

Prvá fotografia vyššie zobrazuje malé akrylové časti na dlhých okrajoch puzdra. Keď je puzdro zostavené normálne, dva väčšie „gombíky“na týchto častiach prechádzajú cez zadný diel puzdra a pôsobia ako malé nožičky pre puzdro. Pretože je tento prípad namontovaný naplocho na zelenú dosku plošných spojov, je potrebné tieto pätky odstrániť. Na fotografii si všimnite, že som nožom písal po časti, kde bolo potrebné skrátiť. Niekoľkokrát som nožom čmáral na každú stranu a potom kliešťami odlomil „nohu“dielu.

Po odstránení hnedého ochranného papiera som zostavil štyri bočné diely puzdra na zadnú stranu puzdra. Všetky tieto diely boli zlepené starým dobrým E6000. Milujem tie veci Predný diel puzdra, na ktorom bol hnedý papier, nebol prilepený, ale vložený na miesto, aby sa ubezpečil, že ostatné časti sú zarovnané správne. Toto som nechal schnúť/vytvrdnúť asi hodinu.

Hnedý papier bol odstránený z predného krytu. Túto časť by za normálnych okolností držali na mieste dve strojné skrutky dodané s puzdrom. Otvory pre skrutky na prednej strane puzdra sú dimenzované tak, aby sa skrutka ľahko zmestila. Zodpovedajúce otvory pre skrutky v zadnej časti puzdra sú mierne poddimenzované, takže skrutka do stroja poklepáva na svoje vlastné vlákna v tomto akryle. Funguje to dobre, keď je puzdro zostavené tak, aby „nožičky“neboli odrezané, pretože táto skrutka trochu vyčnieva z chrbta. Skrinka namontovaná naplocho na DPS je skrutka príliš dlhá.

Preto som sa unáhlene rozhodol vzdať sa týchto skrutiek a jednoducho prilepiť predný kryt. Znova som použil E6000 a nechal som ho vyliečiť.

Pamätáte si diely z červeného akrylového gombíka? No ja nie. Prednú časť som prilepil na miesto bez toho, aby som si pamätal, že som najskôr vložil červené bity. Aby som to napravil, orezal som červené bity tak, aby tesne priliehali, a vložil ich zhora. Starostlivé orezanie udrží tieto časti na svojom mieste.

Krok 6: Umiestnenie dielov na dosku

Skrutkové svorky boli znova použité umiestnením na zelenú dosku pre vstup aj výstup. Toto je samozrejme voliteľné, pretože si môžete vybrať iné spôsoby dodávania energie na dosku. Svorky som označil čiernou Sharpie pre uzemnenie a červenou Sharpie pre kladné napätie.

Na dosku boli namontované tri záhlavia 1x5. Tieto záhlavia je možné použiť so ženskými jednožilovými prepojkami, ktoré sa bežne označujú ako prepojky "Dupont".

Tri spájkovacie hroty mikrospájkovacej dosky veľkosti 5 x 5 mm majú v spodnej časti nejaký plastový výčnelok, ktorý je potrebné odstrániť. Krabičkovým nožom som vybral malé duté valčeky.

Štvrtý obrázok ilustruje 90 stupňovú ohnutú hlavičku 1x5 umiestnenú v blokoch. Takto sa vytvorí spojenie s týmto blokom. Na spojenie z bloku so zelenou doskou plošného spoja je potrebný ďalší jeden 90 -stupňový kolík (obr. 5) zbavený montážneho plastu v spojení s jediným rovným kolíkom.

Opäť som použil starý dobrý cement E6000 na prilepenie bloku nespájkovanej dosky na miesto.

Krok 7: Pripojenia a gumové nohy

Všetky pozemky sú navzájom prepojené, vrátane čierneho bloku a príslušných kolíkov.

Pripojenie napäťového vstupu skrutkového terminálu a valcového konektora (stredový kladný pól) je spoločné. Tlačidlový spínač (zapnutie, vypnutie) slúži na pripojenie vstupného napätia k meniču DC na DC a žltého bloku a príslušných pinov. Na tomto uzle je tiež žltá LED/odpor (330 ohmov).

Červený blok, kolíky, dióda LED a skrutkovacia svorka sú všetky pripojené k výstupnému napätiu prevodníka DC na DC.

Všetko bolo starostlivo rozložené tak, aby holý drôt vedený na zadnej strane dosky plošných spojov vykonal všetky pripojenia okrem jedného. Na to slúžil izolovaný drôt.

Na zadný roh dosky boli umiestnené štyri gumové nožičky (hrbole), aby sa živé spoje nedostali z povrchu, na ktorý táto doska sadá.

Krok 8: Zábery krásy

Tu je pár obrázkov hornej časti projektu, ako aj vstupnej a výstupnej strany zostavy.

Krok 9: Kalibrácia

Modul, ktorý som mal zobrazený, 5,01 V a moje merače súhlasili s tým, že skutočný výkon bol 5,09 V. Túto chybu je možné opraviť.

Ak chcete vykonať kalibráciu, podržte pri zapnutí jednotky ľavé červené tlačidlo (zníženie napätia). Blikajúci displej znamená, že je v režime kalibrácie.

Stlačte tlačidlo zníženia napätia a/alebo zvýšenia napätia (červené tlačidlo na pravej strane), aby sa zobrazenie tohto meniča DC na DC zhodovalo s displejom merača napätia pripojeného k výstupu.

Cyklus výkonu.

Krok 10: Použite

Prvý obrázok vyššie zobrazuje dva moduly LED z adresy https://www.37sensors.com/ pripojené pomocou konektorov female to female (bežne nazývané „Dupont“konektory, aj keď to tak nie je vždy) k čiernemu uzemňovaciemu bloku a červenému výstupnému bloku.

Druhý obrázok zobrazuje Sensor. Engine: MICRO (SEM) poháňaný týmto projektom. Určite je možné použiť aj iné dosky, napríklad všadeprítomné Arduino. 32-bitový SEM je možné zasunúť pozdĺž okraja nespájkovanej dosky.

Video používa výstup PWM SEM na pohon modulu MOSFET IRF520 (pozri dokumenty tu), ktorý na pripojenie malej žiarovky 12V používa vstupné pripojenie 12V (žltý blok). Kód zapína a vypína žiarovku ako pri dýchaní.

Toto je kód, ktorý beží na SEM:

MOŽNOSŤ AUTORUN ZAPNUTÁ

a = 1

b = 1

c = 1

PWM 1, 1000, a, b, c

ROBIŤ

pre a = 0 až 99 KROK 2

PWM 1, 1000, a, b, c

PAUZA 10

ĎALŠIE a

PAUZA 50

pre a = 100 až 1 KROK -2

PWM 1, 1000, a, b, c

PAUZA 10

ĎALŠIE a

PAUZA 50

SLUČKA

Môžete vidieť, že je veľmi jednoduché niečo kódovať na senzore. Motor: MICRO na použitie tohto prepojovacieho napájacieho zdroja.