DIY ստեղնաշարի սնուցման աղբյուր. 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Ես միշտ ցանկացել եմ շարժական սնուցման սարք, որը պատրաստված է հատկապես տախտակների համար: Քանի որ ես այն չեմ գտնում վաճառքի համար, ստիպված եղա ինքս պատրաստել: Ես հրավիրում եմ ձեզ անել նույնը:

PCB- ն հովանավորում է JLCPCB- ն: 2 դոլար PCB- երի և անվճար առաքման առաջին պատվերի համար ՝

Հատկություններ:

• Ելքներ 5V 1A:
• Միանում է 400 կամ 830 կետանոց ցանկացած ստանդարտ տախտակին:
• Լիցքավորիչ ՝ գերլիցքավորմամբ, գերբեռնվածությամբ և գերհոսանքային պաշտպանությամբ:
• Մարտկոցի ցուցիչ երկգույն LED- ով (կանաչ ՝ 50-100%, դեղին ՝ 20-50%, կարմիր ՝ 0-20%):
• Lowածր ծածանք/աղմուկի ելք ճնշող դիոդով:

Քայլ 1: Նյութեր

Հիմնական նյութեր

• 18650 լիթիում-իոն մարտկոց: Ես իմը վերցրեցի կոտրված նոթբուքից: Այս նախագծի համար ես օգտագործել եմ մեկը `ամեն ինչ հնարավորինս կոմպակտ/թեթև դարձնելու համար, բայց կարող եք զուգահեռաբար երկու մարտկոց օգտագործել` հզորությունը մեծացնելու համար: Եթե օգտագործում եք երկու մարտկոց, համոզվեք, որ դրանք 100% նույն ապրանքանիշն են, մոդելը, տարիքը/մաշվածությունը և հզորությունը, և դրանք միացնելու պահին նման լիցք ունեն: Գնեք այստեղ ՝
• TP4056 լիցքավորիչի մոդուլ `մարտկոցի պաշտպանությամբ: Կա մի տարբերակ ՝ առանց մարտկոցի պաշտպանության, որը չպետք է գնել: Համոզվեք, որ գնել եք այն, որն ունի 6 կապ, ինչպես նկարում: Գնեք այստեղ ՝
• MT3608 խթանման փոխարկիչ մոդուլ: Այն ունի պոտենցիոմետր `լարումը ընտրելու համար: Այս դեպքում ես ընտրում եմ 5V: Գնեք այստեղ ՝
• 3A/125V- ում գնահատված ինքնափակման կոճակ, 12 մմ տրամագծով անցք: Գնեք այստեղ ՝
• 470μF 25V էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր: Սա նվազեցնում է լարման անկումը, երբ մենք ներդնում ենք զգալի բեռ: Գնեք այստեղ ՝
• 100nF կերամիկական կոնդենսատոր: Նվազեցնում է բարձր հաճախականության ծածանքը/աղմուկը: Գնեք այստեղ ՝
• 1nF կերամիկական կոնդենսատոր: Նվազեցնում է շատ բարձր հաճախականության ծածանքը/աղմուկը: Գնեք այստեղ ՝
• Schottky դիոդ 1A 40V. Սա նախատեսված է սեղանի վրա միացված բաղադրիչները պաշտպանելու բարձր լարման ցատկումներից, որոնք առաջանում են շղթայի ցանկացած կծիկից: Գնեք այստեղ ՝
• 2x8 սմ տրամագծով տախտակ: Գնեք այստեղ ՝
• X2 կրկնակի տող 2x3 2.54 մմ փին արական վերնագրեր: Որոշ էժան arduino նանոներ գալիս են դրանց հետ, և ես սովորաբար դրանք չեմ կպցնում, այնպես որ դրանք վերցրեցի այս նախագծի համար: Դուք կարող եք դրանք գնել 90 աստիճանի անկյան տակ, ինչը կարող է ավելի լավ տարբերակ լինել տեղադրումը հեշտացնելու համար: Գնեք այստեղ ՝

• Էպոքսիդ ՝

Նշում. Որպես Amazon Associate ես վաստակում եմ որակյալ գնումներից:

Նյութեր մարտկոցի ցուցիչի համար (ըստ ցանկության)

• 3 մմ երկգույն LED (կարմիր-կանաչ): Ես տեղադրեցի դիագրամներ և PCB gerber ֆայլեր ընդհանուր անոդի և ընդհանուր կաթոդի LED- ների համար, այնպես որ կամ մեկը կաշխատի: Պարզապես համոզվեք, որ այն ունի բավականաչափ դիֆուզիոն, որ երկու LED- ները միաժամանակ պտտելիս կհանգեցնի նույնիսկ դեղին գույնի: Կան շատ վատ որակի երկգույն LED- ներ, որտեղ երկու գույներն էլ լավ չեն խառնվում: Գնեք այստեղ ՝
• NE5532P op-amp. Գնեք այստեղ ՝
• S8050 NPN տրանզիստոր: Գործնականում ցանկացած NPN տրանզիստոր կաշխատեր: Գնեք այստեղ ՝

• Ռեզիստորներ (1/4W կամ 1/8W 1%):

  • R1: 6.2K բաց լույսի բաժանարարի համար op-amp 2IN+-ի համար, որը վերահսկում է, երբ կարմիր LED- ը միանում է: Գնեք այստեղ ՝
  • R2: 2.2K op-amp 2IN+ լարման բաժանարարի դրական կողմի համար, որը վերահսկում է, երբ կարմիր LED- ը միանում է: Գնեք ռեզիստորի հավաքածու, որը ներառում է այս արժեքը և մյուսները `https://amzn.to/2A2gHE6
  • R3: 51K, որպեսզի հետադարձ կապը փոխի տեղեկանքային լարումը, երբ կարմիր LED- ը միանում է ՝ ամուր անցում ունենալու համար:
  • R4: 2K կարմիր LED- ի համար: Այս արժեքը կարող է տարբեր լինել `կախված ձեր LED- ից:
  • R5: 6.8K- ը op-amp 1IN- ի լարման բաժանարարի բացասական կողմի համար, որը վերահսկում է, երբ կանաչ LED- ն անջատվում է:
  • R6: 2.7K- ը op-amp 1IN- ի լարման բաժանարարի դրական կողմի համար, որը վերահսկում է, երբ կանաչ LED- ն անջատվում է: Գնեք այստեղ ՝
  • R7: 100K, որպեսզի հետադարձ կապը փոխի տեղեկատու լարումը, երբ կանաչ LED- ն անջատվում է, որպեսզի ունենա ամուր անցում:
  • R8: 100 կանաչ LED- ի համար: Այս արժեքը կարող է տարբեր լինել `կախված ձեր LED- ից:
  • R9: 5.1K տրանզիստորի մուտքի համար: NPN տրանզիստորը աշխատում է որպես ինվերտոր ելքի համար, այնպես որ հետադարձ կապն ունի ճիշտ բևեռականություն:
  • R10: 2K քաշեք ներքև տրանզիստորի մուտքի համար:

Նշում. Լարման բաժանարարների և հետադարձ կապի դիմադրության բոլոր արժեքները շատ կարևոր են ցանկալի արդյունքի հասնելու համար: Եթե դուք փոխում եք մեկ դիմադրության արժեքը, գուցե ցանկանաք փոխել այլ դիմադրողներ `փոխհատուցելու համար: Կամ, եթե միտումնավոր ցանկանում եք փոխել լարումը, որտեղ LED- ները միանում/անջատվում են, կարող եք դա անել ՝ փոխելով դիմադրողների այս արժեքները:

Լրացուցիչ նյութեր

• 3 մմ երկգույն LED (կարմիր-կանաչ) ընդհանուր անոդ ՝ լիցքավորիչի ցուցիչի համար: Լիցքավորման մոդուլն ունի երկու ներկառուցված լուսադիոդային լուսարձակներ `մեկը` կարմիր `նշելով, որ այն լիցքավորվում է. իսկ կապույտը ՝ լիցքավորման գործընթացը ավարտված լինելու մասին: Եթե ցանկանում եք, այս երկգույն LED- ը կարող է փոխարինել այդ LED- ներին: Գնեք այստեղ ՝
• 2.2K դիմադրություն ՝ լիցքավորիչի մոդուլին փոխարինելու R3- ով, լիցքավորման առավելագույն հոսանքը սահմանելու է մոտ 500 մԱ, կանխադրված 1 Ա -ի փոխարեն: Մակերևույթի վրա տեղադրվող դիմադրություն է, բայց քանի որ ես գնում եմ միայն անցքով դիմադրություններ, ես դա օգտագործեցի:

Քայլ 2: Նախապատրաստում

Նախքան որևէ բան զոդելը ստուգեք բոլոր բաղադրիչները, հատկապես մոդուլները:

Խթանիչ փոխարկիչն ունի պոտենցիոմետր ՝ ելքային լարումը ընտրելու համար: Համոզվեք, որ այն թողնում եք 5 Վ լարման տակ ՝ նախքան այլ բաղադրիչներին միանալը, քանի որ չեք ցանկանում, որ այն միացված լինի բարձր լարման վրա, երբ այն առաջին անգամ միացնում եք միացված ամեն ինչով: Դուք կարող եք փչել էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորը կամ այրել մարտկոցի ցուցիչի վրա գործող օդի հզորությունը: Խթանման փոխարկիչը կարգավորելու համար դուք պետք է այն միացնեք մարտկոցին և բազմաչափին: Շրջեք ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ `լարումը նվազեցնելու համար; միացրեք հակառակ ժամացույցը `լարումը բարձրացնելու համար:

Եթե նախատեսում եք լիցքավորիչի մոդուլի որոշ փոփոխություններ կատարել, դա արեք հիմա ՝ նախքան այլ բաղադրիչներին միանալը: Կան երեք փոփոխություններ, որոնք ես արել եմ: Նախ ես փոխարինում եմ R3 ռեզիստորը 2.2K- ով `առավելագույն լիցքավորման հոսանքը սահմանելու համար մոտ 500 մԱ, կանխադրված 1 Ա -ի փոխարեն: Պատճառն այն է, որ լիցքավորման ժամանակ IC- ն իսկապես տաքանում է: Ես ուզում էի նվազեցնել ջերմաստիճանը ՝ նվազեցնելով լիցքավորման հոսանքը: Իհարկե, մարտկոցի լիցքավորումը տևում է ավելի երկար, բայց, իմ կարծիքով, բավական արագ է:

Երկրորդ փոփոխությունը պետք է փոխարիներ LED- ների երկու ցուցանիշները մեկ երկգույն LED (կարմիր-կանաչ) ընդհանուր անոդով: Ես դա արել եմ ավելի լավ տեսք ունենալու և իմ դիզայնին համապատասխանելու համար, բայց դա պետք չէ անել:

Եվ վերջին բանը, որ ես արեցի լիցքավորիչի մոդուլին, միկրո USB միակցիչի կողմերում ամրացումն է: Այս միակցիչը ենթակա է արգելակման, ուստի խորհուրդ եմ տալիս ավելի շատ զոդ ավելացնել միակցիչի մետաղական պատյանների և PCB- ի միջև: Չնայած ես չէի խառնվի հետևի հետևի էլեկտրական միացումների հետ: Carefulգույշ եղեք, որ ավելորդ զոդ չավելացնեք, քանի որ այն կարող է ներս մտնել և այն քայքայել:

Ես տեսել եմ սնուցման տախտակների (առանց մարտկոցների) ուժային ադապտերներ, որոնք միանում են հացահատիկի ծայրին, և եթե ուզում եք, կարող եք վերցնել այդ դիզայնը, բայց ես սովորաբար տախտակների երկու ծայրերին տեղադրում եմ arduino նանո, և ես չէի ուզում: ինչ -որ բան խանգարում է նրանց USB միակցիչին:

Քայլ 3: Մարտկոցի ցուցիչ (ըստ ցանկության)

Ես նախագծում եմ մարտկոցի շատ հիմնական ցուցիչ `երկգույն LED- ով (կարմիր-կանաչ), որը կանաչ է փայլում, երբ մարտկոցը գտնվում է 50% (3.64V) կամ ավելի բարձր մակարդակի վրա; դեղին է դառնում 50% -ից 20% -ի սահմաններում (3.64V - 3.50V); և կարմիր, երբ 20% -ից ցածր է (3.50V): Այն օգտագործում է op-amp- ը `ստեղծելու համար schmitt- ի երկու գործարկիչ` կանխելու LED- ների շողալը շեմին:

Ես ուզում էի շատ կոմպակտ լինել, ուստի խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել իմ դասավորությունը: Կամ նույնիսկ ավելի լավ, վերբեռնեք իմ gerber ֆայլը և պատվիրեք իմ անհատական PCB- ն JLCPCB.com- ի նման կայքից: Այդ կերպ պարզապես կպցրեք բաղադրիչները ՝ առանց PCB- ի միացումների հետ գործ ունենալու: Հենց հիմա նրանք ունեն խթանում, որտեղ դուք կարող եք գնել 10 փոքր PCB 2 ԱՄՆ դոլարով և անվճար առաքում առաջին պատվերի համար:

Ես նախագծում եմ PCB- ները easyEDA- ում, ուստի կարող եք բեռնել նախագիծը և նույնիսկ փոխել դասավորությունը այնպես, ինչպես ցանկանում եք:

Երկգույն LED ընդհանուր կաթոդ ՝

Երկգույն LED ընդհանուր անոդ ՝

Քայլ 4: Հավաքում

Սկզբում 3 կոնդենսատորները միացրեք ուժեղացուցիչի փոխարկիչի ելքին: Այս կոնդենսատորներն օգնում են նվազեցնել ցանկացած ալիք և աղմուկ, որոնք առաջանում են խթանիչ փոխարկիչի կամ ելքի բեռների պատճառով: Ես խստորեն առաջարկում եմ դրանք տեղադրել: Եթե դուք չունեք այդ ճշգրիտ արժեքները, փոխարենը դրեք նմանատիպ արժեքներ:

Հիմնական սխեման փորձարկելուց հետո կտրեք 2x8 սմ տրամագծով տախտակը, որպեսզի տեղ ստեղծվի գամասեղների համար, որոնք կողքի վրա դրված են որոշ տախտակների վրա: Եթե դուք դա չանեք, ձեր մարտկոցի բանկը համատեղելի չի լինի որոշ տախտակների հետ, գոնե առանց հոսանքի ռելսերը հետ միացնելու: Ոչ բոլոր գրատախտակներն ունեն գամասեղներ նույն կողմում, իսկ ոմանք նույնիսկ ավանդական 3. -ի փոխարեն ունեն 4 գամասեղ: Եթե դուք ընտրում եք մարտկոցի դիզայնը, որը պետք է խցանված լինի հացաթղթերի ծայրերին, գուցե դեռ կարիք լինի տեղ հատկացնել: այն գամասեղները, որ ունեն որոշ տախտակներ, այդ ծայրերին նույնպես:

2x3 արական կապտուկները դրեք տախտակի վրա, որպեսզի դրանք օգտագործեք որպես ուղեցույց ՝ դրանք ճիշտ դիրքում ամրացնելու համար տախտակին:

Ելքի վրա ավելացրեք schottky դիոդը (1A 40V կամ ավելի): Այս դիոդը պաշտպանում է էլեկտրահաղորդման գծին միացված ցանկացած բաղադրիչ բարձր լարման ցատկումներից, որոնք առաջանում են ռելեներ, շարժիչներ, ինդուկտորներ, էլեկտրահաղորդիչներ և այլն: Համոզվեք, որ դիոդի բացասական կողմը (սպիտակ գիծ) անցնում է ելքի դրական կողմին:

Գործի/ծածկույթի համար ես օգտագործել եմ սև ստվարաթուղթ: Լավագույն ընտրությունը չէ, քանի որ դյուրավառ է, բայց կարող եք օգտագործել այն, ինչ ցանկանում եք:

Քայլ 5: Եզրակացություն

Որոշ կարևոր խորհուրդներ

• Մի օգտագործեք սնուցման բանկը լիցքավորման ընթացքում: Լիցքավորման գործընթացը անջատում է պաշտպանության մի քանի գործառույթներ, որոնք կարող են վնասել մարտկոցը, իսկ բեռը կարող է առաջացնել գերլիցքավորման իրավիճակ: Բացի այդ, գերծանրաբեռնված պաշտպանությունը անջատված լինելը կարող է վնասել նույնիսկ բուն տախտակը:
• Գերհոսանքային պաշտպանությունն իսկապես արագ արձագանքում է, ուստի կարճացնում է հոսանքը, երբ կարճ միացում է հայտնաբերում: Սա վերականգնելու համար անջատեք հոսանքը մոտ 3 վայրկյան:

Համապատասխան տվյալներ

Սրանք իմ որոշ թեստերի արդյունքներն են: Այն կարող է տարբերվել ձերից, բայց կարող եք այն օգտագործել որպես ակնկալիքների ակնարկ:

• Լիցքավորման ժամանակը դատարկից մինչև լրիվ (560 մԱ -ում) `4:30 ժամ:
• 50 մԱ բեռով լրիվ մարտկոցը տևեց 23 ժամ 17 րոպե:
• 500 մԱ բեռով լրիվ մարտկոցը տևեց 2 ժամ 21 րոպե: Սա ելքի մոտ 1630 մԱ / ժ է:
• Ես նկատեցի լարման առավելագույն կայուն անկում 0.03 Վ ելքի վրա, երբ միացված եմ 500 մԱ բեռին, ուստի ընդհանուր առմամբ այն թողնում է շատ կայուն 5 Վ: Ես տեսել եմ այլ ավելի փոքր խթանման կերպափոխիչներ, որտեղ նրանք նվազեցնում են լարումը 0.7 Վ -ով 5 Վ -ի (4.3 Վ) տակ, ինչը ես անընդունելի եմ համարում:
• Մարտկոցի ցուցիչի լարումները սահմանվում են մոտ 50% = 3.64 Վ, 20% = 3.50 Վ: Հետադարձ կապը փոխում է արժեքը +/- 0.7V: Դուք կարող եք փորձել տարբեր ռեզիստորների արժեքներ ՝ փոփոխելու այն լարման հոսանքները, որտեղ LED- ները միանում/անջատվում են, բայց իմ առաջարկած արժեքները հիմնված են իմ թեստերի և հաշվարկների վրա, և դրանք պետք է կիրառվեն 18650 մարտկոցի մեծ մասի համար:

Հնարավոր է զուգահեռ օգտագործել երկու մարտկոց `հզորությունը կրկնապատկելու համար: Ես նույնպես կառուցեցի այդ տարբերակը, բայց ակնհայտ է, որ այն ավելի մեծ ու ծանր է, ուստի դա իմ առաջին ընտրությունը չէ: Դուք եք որոշում, թե որ տարբերակը կառուցեք:

Վերջ: Եթե հարց ունեք, տեղեկացրեք ինձ:

Հաջողություն.