USB փոփոխական լարման սնուցման աղբյուր `7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Ես որոշ ժամանակ գաղափար ունեի USB- ով աշխատող փոփոխական սնուցման աղբյուրի մասին: Նախագծելիս այն մի փոքր ավելի բազմակողմանի դարձրեցի ՝ թույլ տալով ոչ միայն USB մուտք, այլև 3 VDC- ից մինչև 8 VDC ՝ USB վարդակից կամ բանանի խրոցակների միջոցով: Ելքը օգտագործում է այն խցիկի տեսակը, որը դուք կտեսնեիք պատի գորտնուկի և բանանի խրոցակի երկու խցիկի մեջ: Եթե դրա մեջ սնվում եք 5 վոլտ, կարող եք փոփոխել ելքը 1.3 վոլտից մինչև 20 վոլտ, որը թեթևակի բեռնված է մինչև 200 մԱ ավելի ցածր լարումներով: Առջևում տեղադրված է թվային էկրան, որը ցուցադրում է բեռը դեպի վոլտ և հոսանք: Վերոնշյալ նկարում ես մատակարարում եմ մինի օսլիոսկոպ `9 վոլտ հզորությամբ 120 մԱ -ով` նոութբուքի USB տերմինալից 5 վոլտ USB մատակարարումից:

Պարագաներ:

Մասեր

(1) 240 օմ դիմադրություն, 1/4 վտ

(1) 67 կ ռեզիստոր, 1/4 վտ

(2) 4.7 կ ռեզիստորներ 1/4 վտ

(3) 1 կ ռեզիստորներ, 1/4 վտ

(3) 2N3904 տրանզիստորներ

(1) IRF520 Mosfet կամ համարժեք

(2) 1N914 անջատիչ դիոդներ

(1) 1N4007 դիոդ

(2).01 uF կերամիկական կոնդենսատորներ (սխեման ասում է 8 nF կամ.008 uF, բայց.01 uF- ն ավելի հեշտ է ձեռք բերել)

(2) 10 uF էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ, 50 վոլտ

(1) 470 uF էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր 50 վոլտ

(1) 56 uH ինդուկտոր (ցանկության դեպքում կարող է փաթաթվել փոքր տորոիդի վրա)

(1) 100k զարդարող զամբյուղ

(1) 5k 1/2 վտ պոտենցիոմետր, գծային կոն

(1) LM317 IC լարման կարգավորիչ IC չիպ

(4) բանանի խցիկներ (արական)

(1) ստանդարտ չափի USB խցիկ (արական)

(1) թվային վոլտմետր ամպաչափ մոդուլ

(1) Բնակարան

(1) Կատարյալ կամ նախատիպային տախտակ

(1) սև բռնակ պտուտակով սեղմիչով

Atերմային նեղացման խողովակ

Կապող մետաղալարերի տարբեր գույներ

Բահի միակցիչներ (տարբեր չափերի)

Heերմային լվացարան եւ սիլիցիումի միացություն LM317- ի համար

Գործիքներ

Sոդման երկաթ, զոդիչ, տաք հալման սոսինձ, փորված փորվածքով, պտուտակահանների տեսականի, տարբեր տիպի փոքր տափակաբերան աքցաններ, բազմիմետր և տատանումներ

Քայլ 1: Մասերի ձեռքբերում

Ես միտումնավոր օգտագործեցի այն մասերը, որոնք հեշտ է գտնել և կարող են փրկվել ջարդոնի էլեկտրոնային տախտակներից: LM317 IC- ն շատ տարածված է, և 2N3904 տրանզիստորները ընդհանուր նշանակության են, և շատ տարբեր տեսակներ կարող են փոխարինվել: Mosfet- ը նույնպես շատ տարածված է, և այլ տեսակներ կարող են օգտագործվել որպես փոխարինող, քանի դեռ փոխարինողը N-channel Mosfet է և ունի նման գնահատականներ: Ինդուկտորը կրիտիկական չէ և շատերը կարող են օգտագործվել 50 -ից 200 nH տիրույթում: Այդ նպատակով ես փրկում եմ դրանք ծախսված CFL լամպի վարորդների տախտակներից: Կարելի է օգտագործել ցանկացած տիպի նախագծային տուփ: Ես ունեի այս մեկը ձեռքի տակ, բայց ավելի էժան սևը լիովին հարմար է: Ինչ վերաբերում է պերֆ տախտակի օգտագործմանը, ապա դա իմ անձնական ընտրությունն է `փոփոխությունների կատարման հեշտության համար:

Քայլ 2. Տեսություն շղթայի հետևում

Վերը նշված ալիքի ձևի լուսանկարները ցույց են տալիս ալիքի ձևի առաջընթացը: Առաջինը ցույց է տալիս ալիքի ձևը `կայուն 1 մ 914 դիոդի վերևի մասում` կայուն մուլիվիբրատորի ելքի վրա: Երկրորդը ցույց է տալիս ալիքի ձևը IRF520- ի դարպասի մոտ, իսկ վերջինը `ալիքի ձևը IRF520- ի աղբյուրի վրա:

Շղթան օգտագործում է երկու տրանզիստորային կայուն մուլտիվիվատոր, որն աշխատում է 18 կՀց հաճախականությամբ: Քառակուսի ալիքի ելքը վերցված է երկու 1N914 դիոդներից մեկի վերևից: Տրանզիստորները սովորական 2N3904 են: Lowածր լարման քառակուսի ալիքը խթանում է մեկ այլ 2N3904 տրանզիստոր, որը կողմնակալ է C դասին: Տրանզիստորը մուտքային քառակուսի ալիքը բարձրացնում է մոտ 10 գործոնով, որտեղ անցնում է էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորով և 100k պոտենցիոմետրով, նախքան IRF520 Mosfet- ի դարպասին կիրառելը:. Mosfet- ը միացված է որպես ուժեղացուցիչ, որի աղբյուրի տերմինալն ունի 56 uH խեղդիչ, որը վերադառնում է 5 վոլտ լարման: Երբ Mosfet- ը միացված է, այնուհետև կտրուկ անջատվում է, ինդուկտորում մագնիսական դաշտը ձևավորվում է, այնուհետև փլուզվում ՝ առաջացնելով հետևի EMF: Այս ետ EMF լարումը թույլատրվում է հոսել 1N4007 դիոդի միջով և հաջորդական է աղբյուրի լարման հետ: Սա գանձվում է մինչև 470 uF էլեկտրոլիտիկ երկու լարման ավելացում: Կոնդենսատորի դիմաց գտնվում է LM317 լարման կարգավորիչ չիպը, որը կազմաձևված է որպես կարգավորելի էներգիայի աղբյուր, որը կարգավորվում է 5k պոտենցիոմետրով: Բեռնաթափված լարումը կարգավորելի է 1,3 վոլտից մինչև 20 վոլտ: Թվային վոլտմետրը և ամպաչափը միացված են շղթայի մեջ ՝ առջևի վահանակի համապատասխան լարման և ընթացիկ ցուցանիշները տալու համար:

Քայլ 3. Կառուցեք Astable Multivibrator- ը և տեսեք, արդյոք այն աշխատում է

Տեղադրեք Astable Multivibrator- ը միասին, ինչպես նկարում: 5 վոլտ հզորությամբ և երկրորդ տրանզիստորի կոլեկտորի ալիքի ձևը պետք է նման լինի երկրորդ լուսանկարում եղած սղոցին, որի հաճախականությունը մոտավորապես 18 կՀց է:

Քայլ 4: Ավելացրեք բուֆեր/ուժեղացուցիչ և խթանող փոխարկիչ բաժիններ

Երբ որոշվի, որ կայուն մուլտիվիբրատորը գործում է, կարող եք ավելացնել բուֆերային տրանզիստորների բաժինը: 100 K զարդարող կաթսան ավելացվում է ազդանշանի մուտքի մակարդակը Mosfet- ին սահմանելու համար: Mosfet- ի տեղադրումից հետո, հակաստատիկ նախազգուշական միջոցներ ձեռնարկելիս, տեղադրեք դիոդն ու էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորը: Նախքան այս մասերը տեղադրելը, գուցե ցանկանաք փորձարկել դրանք փորձարարի տախտակին դնելիս ՝ միաժամանակ ինդուկտորի տարբեր արժեքներ փորձելով: Ես առանձնացրեցի CFL- ների մի փունջ և գտա, որ ինդուկտորները կատարյալ էին այս նպատակի համար, բացառությամբ, որ դրանք տաքանում էին 100 մԱ -ից ավելի անցնելով: Ես գտա, որ այս ինդուկտորը կատարյալ է, քանի որ այն օգտագործում է ավելի հաստ մետաղալար: Դուք կարող եք օգտագործել ինդուկտորներ 50 -ից մինչև 200 uH և այս հաճախականությամբ լավ արդյունքներ կստանաք: Խորհուրդ կտամ փորձարկելիս Mosfet- ը քշել գործառույթի գեներատորից: Գնացեք.5 վոլտ գագաթից մինչև գագաթ մինչև 5 վոլտ գագաթից գագաթ: Տեղադրեք վոլտմետր 470 uF կոնդենսատորի վրա և դիտեք, թե ինչպես է կոնդենսատորում լարումը կուտակվում մուտքային լարման բազմապատիկ անգամ: Բեռնաթափված, իմը բարձրացավ մինչև 30 վոլտ: Համոզվեք, որ ձեր 470 uF էլեկտրոլիտիկը գնահատվում է առնվազն 50 վոլտ:

CFL- կոմպակտ լյումինեսցենտ լույս

Քայլ 5: Ավելացրեք LM317 միացում

Երբ դուք բավարարված եք Mosfet boost converter- ի աշխատանքով, կարող եք տեղադրել LM317- ը և դրա ջերմատաքացուցիչը: Ես գտա, որ LM317- ը տաքացել է, անհրաժեշտ է ջերմատաքացուցիչ, բայց ոչ Mosfet: Եթե կծիկը տաքանում է, ապա կարող եք տաքացուցիչ պատրաստել ալյումինե փայլաթիթեղից և մի փոքր սոսինձից: Ես օգտագործեցի մի փոքր կտոր թիթեղ, որը թեքվել էր կծիկի շուրջը և տեղում սոսնձվել տաք հալվող սոսինձով:

Քայլ 6. Գործի մեջ փորեք անցքերը, ամրացրեք բանանի խցիկները և ամրացրեք թվային ցուցադրումը առջևում

Հորատեք անցքեր պոտենցիոմետրի (1), (4) բանանի խցիկների համար և (2) USB մալուխի և ադապտեր տիպի խրոցակի առջևի վահանակի համար: Տեղադրեք տպատախտակը նկարում պատկերված դիրքում և միացրեք ամեն ինչ միասին: Ես պարզեցի, որ բանանի խրոցակները, որոնք ես օգտագործում էի, ավելի լավ էին աշխատում նրանց հետ կապված բահի միակցիչներով: Որոշ ապրանքանիշեր ունեն զոդման միակցիչներ հետևի մասում, ուստի դա կախված է ձեր օգտագործած միակցիչի տեսակից:

Գործի հիմքի վրա տախտակը ամրացրեցի մի փոքր տաք հալվող սոսինձով ՝ հեշտ հեռացման համար, եթե ցանկանում եմ փոփոխություններ կատարել սխեմայի մեջ: Սև պլաստիկի առջևի հատվածը կտրված էր `չափիչ վահանակի երեսին տեղավորելու համար: Այն ամրացված էր տաք հալվող սոսինձով: Երբ բոլոր խցիկները տեղադրվեցին հետևի մասում, վահանակը նույնպես ամրացվեց տաք հալեցման սոսինձով:

Քայլ 7: Վերջնական հավաքում և փորձարկում

Սարքին միանալու վերջնական տարրը լարման/հոսանքի մոդուլն է: Մոդուլը գալիս է սև և սպիտակ մետաղալարերով, դրանք անցնում են մուտքային լարման մատակարարմանը: Նարնջագույն մետաղալարն ընկալում է ելքային դրական լարումը: Կան երկու հաստ սև և կարմիր լարեր, դրանք անցնում են ընթացիկ շանթին: Սրանք հաջորդական են ելքային բեռի հետ ՝ ձեզ տեղեկացնելու համար, թե որքան հոսանք է քաշում ձեր բեռը: Հաշվիչները չեն գրանցվում, եթե բևեռականությունը հակառակ եք դնում: Ես պարզեցի, որ ինչ -ինչ պատճառներով հոսանքը ինձ համար ճշգրիտ չի կարդում, ուստի ստիպված էի փորձարկել մետաղալարերի տարբեր հաստություններ և տեսակներ: Երբ ես համապատասխան ընթացիկ ընթերցումներ ստացա, ես լարերը ուղղակիորեն զոդեցի մոդուլի տերմինալներին `ազատվելով տրամադրված միացումներից: Սա կարող էր խնդիր լինել միայն այն մոդուլի հետ, որը ես օգտագործում էի:

Այս սարքը կսկսի աշխատել 3 VDC մուտքի շուրջը և այս լարման դեպքում ձեզ կտա մինչև 7 վոլտ ելք 60 մԱ -ով: 5 վոլտ մուտքագրման դեպքում այն ձեզ կտրամադրի առավելագույնը 11 վոլտ ՝ 120 մԱ անընդհատ, առանց որևէ բաղադրիչի գերտաքացման: Ավելի լավ ջերմության խորտակումը ձեզ ավելի բարձր հոսանք կտա: Սա այն սահմաններում էր, որի համար ես ուզում էի օգտագործել այն: