Ako vyrobiť napájací zdroj na Breadboard: 7 krokov

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

Zdroj napájania je veľmi bežne používaným nástrojom väčšiny inžinierov vo fáze vývoja. Osobne ho často používam pri experimentovaní s mojimi návrhmi obvodov na Breadboarde alebo pri zapnutí jednoduchého modulu. Väčšina digitálnych obvodov alebo vstavaných obvodov má štandardné prevádzkové napätie buď 5 V, alebo 3,3 V, a preto som sa rozhodol vybudovať napájací zdroj, ktorý môže napájať 5 V/3,3 V na napájacích lištách nepájivej dosky a tesne sedí na doske.

Kompletný napájací zdroj bude navrhnutý na doske plošných spojov pomocou systému EasyEDA. Obvod používa 7805 na napájanie 5 V a LM317 na napájanie 3,3 V s maximálnym prúdovým hodnotením 1,5 A, čo je dostatočne vysoké na to, aby bolo zdrojom pre digitálne obvody IC a mikrokontroléry. Začnime teda ….

Požadovaný materiál

• Regulátor premenlivého napätia LM317
• 7805
• DC Barrel Jack
• Rezistor 330 ohmov a 560 ohmov
• 0,1 a 1uF kondenzátor
• LED svetlo
• Muž Bergstik

Krok 1: Schéma zapojenia

Aby bol obvod ľahko pochopiteľný, je rozdelený na štyri časti. Vľavo hore a vľavo dole je 5V regulátor a 3,3V regulátor. Pravá horná a dolná pravá časť sú kolíky záhlavia, z ktorých môžeme podľa potreby zmeniť polohu prepojky buď 5 V, alebo 3,3 V.

Pre ľudí, ktorí sú so štítkami noví, je to len virtuálny drôt, ktorý sa používa v schémach zapojenia na výrobu, je úhľadnejší a zrozumiteľnejší. V uvedenom obvode sú názvy +12V, +5V a +3,3V štítky. Akékoľvek dve miesta, kde je napísaný štítok +12V, sú v skutočnosti prepojené drôtom, to isté platí pre ďalšie dve štítky +5V a +3,3V.

Krok 2: Obvod regulátora +5V

Na získanie regulovaného +5V napájania sme použili kladný regulátor napätia 7805. Vstup integrovaného obvodu je z 12 V adaptéra napájaného skrz konektor DC. Na odstránenie zvlnenia sme použili kondenzátor 1uF vo vstupnej časti a kondenzátor 0,1uF vo výstupnej časti. Regulované +5V výstupné napätie je možné získať pre kolík 3. So správnym chladičom sa môžeme dostať okolo 1,5A z IC 7805.

Krok 3: Obvod regulátora +3,3 V

Podobne na získanie +3,3 V sme použili regulátor premenlivého napätia LM317. LM317 je nastaviteľný regulátor napätia, ktorý má vstupné napätie 12 V a poskytuje pevné výstupné napätie 3,3 V. Výstupné napätie Vout závisí od hodnôt vonkajšieho odporu R1 a R2 podľa nasledujúcej rovnice:

Vout = 1,25*(1+ (R2/R1))

Odporúčaná hodnota pre R1 je 240Ω, ale môže to byť aj iná hodnota medzi 100Ω a 1000Ω. Túto online kalkulačku môžeme použiť na výpočet hodnôt R1 a R2, hodnotu R1 som stanovil na 330R a hodnotu výstupného napätia na 3,3V. Po stlačení tlačidla vypočítať som dostal nasledujúci výsledok.

Pretože nemáme odpor 541,19 ohmov, použili sme najbližšiu možnú hodnotu, ktorá je 560 ohmov. Tiež sme pridali LED diódu cez ďalší 560 ohmový odpor, ktorý bude fungovať ako indikátor napájania.

Umiestnenie kolíkov hlavičky:

Vo vyššie uvedených dvoch blokoch obvodov sme regulovali +5V a +3,3V zo zdroja 12V. Teraz musíme používateľovi poskytnúť možnosť výberu medzi napätím +5 V alebo +3,3 V podľa požiadaviek používateľa. Na tento účel sme použili kolíkové kolíky s prepojkami. Užívateľ môže prepínačom prepínať medzi hodnotami napätia +5 V a +3,3 V. Do spodnej časti dosky plošných spojov sme tiež umiestnili ďalší kolík záhlavia, aby sme ho mohli namontovať priamo na vrchnú dosku.

Krok 4: Návrh DPS pomocou EasyEDA

Na navrhnutie tohto zdroja napájania Breadboard sme vybrali online nástroj EDA s názvom EasyEDA. EasyEDA som predtým používal mnohokrát a považoval som ho za veľmi pohodlné, pretože má dobrú zbierku odtlačkov prstov a je open source. Po navrhnutí DPS si môžeme objednať vzorky DPS podľa ich lacných služieb výroby DPS. Ponúkajú tiež službu získavania komponentov, kde majú veľké množstvo elektronických súčiastok a používatelia si môžu objednať požadované komponenty spolu s objednávkou plošných spojov.

Pri navrhovaní obvodov a plošných spojov môžete tiež zverejniť svoje návrhy obvodov a plošných spojov tak, aby ich ostatní používatelia mohli kopírovať alebo upravovať a aby mohli mať z vašej práce úžitok. Pre tento obvod sme tiež zverejnili celé naše usporiadanie obvodov a plošných spojov, skontrolujte nižšie uvedený odkaz:

easyeda.com/circuitdigest/breadboard-power-supply-circuit

Výberom vrstvy z okna „Vrstvy“si môžete prezrieť akúkoľvek vrstvu (horná, spodná, vrchná, spodná atď.) DPS.

Môžete si tiež prezrieť DPS, ako bude vyzerať po výrobe, pomocou tlačidla Photo View v EasyEDA:

Krok 5: Výpočet a objednávanie vzoriek online

Po dokončení návrhu tejto dosky plošných spojov zdroja napájania z dosky na chlieb môžete dosku objednať na stránke JLCPCB.com. Na objednanie DPS z JLCPCB potrebujete Gerber File. Ak chcete stiahnuť súbory Gerber z vašej DPS, stačí kliknúť na tlačidlo Generovať výrobný súbor na stránke editora EasyEDA, potom si odtiaľ stiahnuť súbor Gerber alebo môžete kliknúť na položku Objednať na JLCPCB. To vás presmeruje na JLCPCB.com, kde si môžete vybrať počet PCB, ktoré chcete objednať, koľko medených vrstiev potrebujete, hrúbku PCB, hmotnosť medi a dokonca aj farbu PCB.

Teraz choďte na JLCPCB.com a kliknite na tlačidlo Citovať teraz alebo Kúpiť teraz, potom si môžete vybrať počet PCB, ktoré chcete objednať, koľko medených vrstiev potrebujete, hrúbku PCB, hmotnosť medi a dokonca aj farbu PCB.

Potom, čo ste vybrali všetky možnosti, kliknite na „Uložiť do košíka“a potom sa dostanete na stránku, kde môžete nahrať svoj súbor Gerber, ktorý sme stiahli z EasyEDA. Nahrajte svoj súbor Gerber a kliknite na „Uložiť do košíka“. A nakoniec kliknite na Bezpečne pokladňu, aby ste dokončili svoju objednávku, potom dostanete svoje DPS o niekoľko dní neskôr. Vyrábajú PCB za veľmi nízku cenu, ktorá je 2 doláre. Ich doba zostavenia je tiež veľmi krátka, čo je 48 hodín s dodaním DHL 3-5 dní, v zásade dostanete svoje DPS do týždňa od objednania.

Po objednaní DPS môžete skontrolovať priebeh výroby vašej DPS s dátumom a časom. Skontrolujete to tak, že prejdete na stránku Účet a kliknete na odkaz „Pokrok v produkcii“pod označením PCB.

Po niekoľkých dňoch objednávania PCB som dostal vzorky PCB v peknom balení, ako je to znázornené na priložených obrázkoch.

A potom, čo som dostal tieto kúsky, som spájkoval všetky požadované súčiastky na DPS.

Krok 6: Práce na obvode napájania Breadboard

Po zostavení dosky plošných spojov sa uistite, že nedochádza k spájkovaniu za studena a odstráňte všetok prebytočný tok na doske. Pripevnite dosku na vrchnú dosku a mala by dobre priliehať medzi obidve napájacie koľajnice na doske, teraz pomocou 12 V adaptéra napájajte dosku pomocou konektora DC a mala by sa rozsvietiť kontrolka napájania (tu biela farba). Potom môžete prepojku nastaviť buď na stranu 5 V alebo na stranu 3,3 V pomocou informácií o sieťotlači. Uistite sa, že používate prepojky, inak na výstupnej strane nedostaneme žiadne napätie.

Na vyššie uvedenom obrázku som umiestnil prepojku, aby poskytovala +5V a merala to isté pomocou multimetra, ktorý tiež ukazuje 4,97V, čo je dostatočne blízko. Podobne môžete skontrolovať aj 3,3 V. Kompletné fungovanie a testovanie projektu je uvedené aj vo videu na konci.

Teraz môžete túto dosku použiť na napájanie všetkých svojich budúcich návrhov elektroniky na doske s napätím 5 V alebo 3,3 V. Dúfam, že ste projektu porozumeli a bavilo vás ho stavať. Ak máte problém s jeho uvedením do prevádzky, môžete ho uverejniť v sekcii komentárov alebo môžete použiť naše fóra na ďalšie technické otázky.