Nastaviteľný zdroj napájania: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento návod je o tom, ako vytvoriť napájací zdroj s nastaviteľným výkonom a môže byť napájaný rôznymi zdrojmi. Všetko, čo potrebujete, je znalosť elektroniky.

Ak máte akékoľvek otázky alebo problémy, môžete ma kontaktovať na mojom e -maile: [email protected] Začnime teda

Komponenty dodané spoločnosťou DFRobot

Krok 1: Materiály

Takmer všetky potrebné materiály pre tento projekt je možné zakúpiť v internetovom obchode: DFRobot Na tento projekt budeme potrebovať:

-Solárny panel 9V

-Solárny správca energie

-zosilňovač zosilnenia DC-DC

-Solárna nabíjačka Lipo

-LED merač napätia

-drôty

-povrchovo upevnená plastová zapečatená skrinka elektrickej spojovacej skrinky

-3,7 V Li-ion batéria

-rôzne konektory

-SPST prepínač 4x

-červená a čierna 4 mm koncová väzba

Krok 2: Moduly

Na tento projekt som použil tri rôzne moduly.

Manažér slnečnej energie

Tento modul je veľmi užitočný, pretože môže byť napájaný rôznymi zdrojmi. Dá sa teda použiť v mnohých projektoch.

Môže byť napájaný solárnym panelom 7-30 V, 3,7 lítium-iónovou batériou alebo káblom USB.

Má štyri rôzne výstupy. Od 3,3V do 12V, s 5V USB výstupom a na jednom výstupe si môžete zvoliť napätie 9V alebo 12V.

Technické údaje:

• Solárne vstupné napätie: 7V ~ 30V Vstup pre batériu
• Vstup na batériu: 3,7 V jednočlánková lítium-polymérová/lítium-iónová batéria

• Regulovateľné napájanie:

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

DC-DC zosilňovač zosilňovača

Tiež veľmi užitočný modul, ak chcete rýchlo vyrobiť variabilné napájanie. Napätie je regulované trimrom 2Mohm.

Technické údaje:

• Vstupné napätie: 3,7-34V
• Výstupné napätie: 3,7-34V
• Max. Vstupný prúd: 3AMax
• Výkon: 15W

Solárna nabíjačka Lipo

Navrhnuté na nabíjanie so vstupnou ochranou proti prepólovaniu. Má 2 LED diódy na indikáciu nabíjania.

Technické údaje:

• Vstupné napätie: 4,4 ~ 6V
• Nabíjací prúd: 500mA Max
• Napätie pri nabíjaní: 4,2 V.
• Potrebná batéria: lítiová batéria 3,7 V

Ak sa chcete dozvedieť viac o týchto moduloch, môžete navštíviť: Wiki produktu DFRobot

Krok 3: Kryt napájacieho zdroja

Na bývanie som použil povrchovo upevnenú plastovú zapečatenú skrinku elektrickej spojovacej skrinky.

Najprv som zmeral všetky súčasti, aby som poznal všetky rozmery. Pozrel som sa a nakreslil spojovaciu skrinku, aby som videl, ako všetko bude vyzerať. Keď som bol s návrhom spokojný, začal som vytvárať otvory pre komponenty.

Na zobrazenie napätia som použil 2 LED merače napätia. Jeden zobrazuje nastaviteľný výstup a druhý zobrazuje výstup 9V/12V, aby ste vedeli, aké napätie ste vybrali. Tieto LED merače napätia sú veľmi užitočné, pretože ich stačí pripojiť k zdroju napätia a je to. Jedinou zlou vlastnosťou je, že nevykazuje napätie pod 2,8 V.

Použil som 4mm koncovú väzbu, aby ste mohli pripojiť záťaž k napájaniu. Tento napájací zdroj má 3 napäťové výstupy (9V/12V, 5V a nastaviteľný výstup).

Tiež som pridal dva USB výstupy, aby ste mohli priamo pripojiť svoje Arduino alebo iné aplakácie. Dá sa použiť aj na nabíjanie telefónu. Posledný výstup slúži na nabíjanie batérie (Li-po, Li-ion až 4V.). Na to som použil solárnu nabíjačku batérií.

Krok 4: Dodávky

Tento napájací zdroj je možné napájať rôznymi zdrojmi energie.

1. DC konektor samec

Môže byť napájaný káblom DC jack. Tento zdroj je odporúčaný, ak chcete napájať zdroje, ktoré vyžadujú trochu viac energie. Toto napájanie poskytuje tiež maximálnu stabilitu výstupov, to znamená, že keď na výstup pripojíte elektrický spotrebič, výstupné napätie veľmi neklesne.

2. 3,7V batéria

Môžete použiť 3,7 V jednočlánkovú Li-polymérovú alebo Li-ion batériu. V mojom prípade som použil 3,8 V lítium-iónovú batériu zo svojho starého mobilného telefónu. Môže byť plne dodávaný iba s touto batériou, ale potom má určité obmedzenia výstupného napätia a prúdu.

Regulovaná účinnosť napájania (3,7 V batéria IN)

• OUT1: 86%pri 50%zaťažení
• OUT2: 92%pri 50%zaťažení
• OUT3 (9V VÝSTUP): 89%pri 50%zaťažení

Táto možnosť je veľmi dobrá, keď pracujete niekde, kde nemáte elektrinu.

3. Solárny panel

Pre tretiu možnosť volím solárne napájanie. Môže byť napájaný solárnym panelom 7V-30V.

V mojom prípade som použil 9V solárny panel, ktorý produkuje 220mA. Na prvý pohľad sa zdalo, že bude schopný napájať tento zdroj energie. Ale keď som sa pozeral na testovanie tohto projektu so solárnym panelom, veľa vecí bolo vypnutých, pretože solárny panel nebol schopný poskytnúť dostatok energie na zásobovanie všetkého. Pri plnom osvetlení produkuje približne 10 V a približne 2,2 W.

Potom som sa pozeral, aby som to kompenzoval inými dodávkami. Kombinoval som 3,7V batériu a solárny panel. Počas testovania sa ukázalo, že batéria a solárny panel sú schopné napájať tento napájací zdroj.

Na jeho zásobovanie budete potrebovať solárny panel, ktorý je schopný produkovať viac energie.

Napríklad:

Účinnosť slnečného nabíjania (18V SOLAR IN) ： 78%pri 1A

Pokiaľ mu dodáte 18V solárny panel, jeho nabíjací prúd bude okolo 780mA.

Krok 5: Úprava modulov

Pri tomto projekte som musel vykonať malé úpravy modulov. Všetky úpravy boli vykonané s cieľom uľahčiť používanie tohto zdroja.

Najprv som upravil modul manažéra solárnej energie. Odstránil som pôvodný smd spínač a nahradil ho 3pinovým jednopólovým dvojitým prepínačom. Vďaka tomu je prepínanie medzi 9 V a 12V jednoduchšie a je to tiež lepšie, pretože vypínač môžete namontovať na kryt. Túto úpravu je možné vidieť aj na obrázku. Modul Power Manager má možnosť zapnúť/vypnúť výstupy. Pripojil som tieto piny k prepínačom SPST, aby ste mohli spravovať výstupy

Druhá úprava bola vykonaná na nabíjačke batérií. Pôvodné smd diódy LED som odstránil a nahradil ich normálnymi červenými a zelenými diódami LED.

Krok 6: Testovanie

Keď som všetko spojil, musel som urobiť test, či všetko funguje tak, ako som plánoval.

Na testovanie výstupného napätia som použil multimetr Vellemans.

Nameral som 5V výstup. Najprv, keď bol správca napájania dodávaný iba s 3,7 V batériou, a potom keď bol napájaný 10 V adaptérom. Výstupné napätie bolo v oboch prípadoch rovnaké, väčšinou preto, že výstup nebol zaťažený.

Potom som nameral výstup 12V a 9V. Porovnal som hodnotu napätia na multimetri Velleman a LED merači napätia. Rozdiel medzi hodnotou multimetra a hodnotou LED merača napätia pri 9V bol asi 0,03V a pri 12V asi 0,1V. Môžeme teda povedať, že tento LED merač napätia je značne presný.

Nastaviteľný výkon je možné použiť na napájanie LED diód, DC ventilátorov alebo niečoho podobného. Testoval som to s 3,5 W vodným čerpadlom.