Մեկ այլ ամենափոքր կարգավորվող խթանող SMPS (No SMD) ՝ 8 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Նախագծի ամբողջական անվանումը.

Աշխարհի մեկ այլ ամենափոքր կարգավորվող խթանող DC to DC փոխարկիչի ռեժիմի էլեկտրամատակարարումը `օգտագործելով THT (անցքի տեխնոլոգիայի միջոցով) և ոչ SMD (մակերևույթի վրա տեղադրված սարք)

Լավ, լավ, դու ինձ հասկացար: Հնարավոր է, որ այն փոքր չէ, քան այս ընկերությունը, որը ստեղծվել է Murata Manufacturing ընկերության կողմից, բայց միանշանակ այն է, ինչ դուք կարող եք ինքներդ կառուցել տանը ՝ օգտագործելով ընդհանուր հասանելի տարրեր և գործիքներ:

Իմ գաղափարն էր ստեղծել միկրոկոնտրոլերի վրա հիմնված փոքր նախագծերի համար կոմպակտ անջատիչ ռեժիմի սնուցման աղբյուր:

Այս նախագիծը նաև մի տեսակ ձեռնարկ է, թե ինչպես կարելի է ուղիներ ստեղծել PCB- ի վրա ՝ օգտագործելով պինդ մետաղալարեր ՝ զոդման ուղիներ կառուցելու փոխարեն:

Եկեք անենք դա!

Քայլ 1: Դիզայն

Դուք կարող եք գտնել գրպանի չափի էլեկտրամատակարարման անհատական դիզայն, բայց նրանցից շատերի կարծիքով ես ունեի 2 ամենամեծ թերություն.

• Նրանք գծային էներգիայի աղբյուրներ են, այսինքն ՝ դրանք շատ արդյունավետ չեն,
• Նրանք կամ չեն կարգավորվում, կամ կարգավորվում են քայլ առ քայլ

Իմ ավելացնող փոխարկիչը անջատիչ ռեժիմի սնուցման աղբյուր է `սահուն կարգավորվող ելքային լարմամբ (կարգավորվող դիմադրության միջոցով): Եթե ցանկանում եք ավելին կարդալ, microchip.com կայքում կա հիանալի փաստաթուղթ, որը նկարագրում է SMPS- ների օգտագործման տարբեր ճարտարապետություններ, առավելություններ և թերություններ:

Որպես անջատիչ ռեժիմի սնուցման աղբյուրի հիմնական չիպ, ես ընտրեցի շատ տարածված և սովորաբար հասանելի MC34063 չիպը: Այն կարող է օգտագործվել քայլ առ քայլ (buck), step-up (boost) փոխարկիչ կամ լարման ինվերտոր կառուցելու համար ՝ միայն արտաքին տարրեր ավելացնելով: Շատ գեղեցիկ բացատրություն, թե ինչպես կարելի է նախագծել SMPS ՝ օգտագործելով MC34063- ը, արել է Դեյվ onesոնսը ՝ իր YouTube տեսանյութում: Ես խստորեն խորհուրդ եմ տալիս դիտել այն և հետևել յուրաքանչյուր տարրի արժեքների հաշվարկներին:

Եթե դուք չեք ցանկանում դա անել ձեռքով, կարող եք օգտագործել MC34063- ի առցանց հաշվիչը `ձեր կարիքներին համապատասխան: Դուք կարող եք օգտագործել այս մեկը Madis Kaal- ի կամ այն, որը նախատեսված է ավելի բարձր լարման համար changpuak.ch- ում:

Ես ընտրեցի տարրեր, որոնք միայն կոպիտ կերպով կպչում էին հաշվարկներին.

Ես ընտրեցի ամենամեծ կոնդենսատորները, որոնք կարող էին տեղավորվել տախտակի վրա: Մուտքային և ելքային կոնդենսատորները 220 μF 16 Վ են: I Ձեզ անհրաժեշտ է ավելի բարձր ելքային լարում կամ ավելի մեծ մուտքային լարման կարիք, ընտրեք համապատասխան կոնդենսատորներ:

• Inductor L: 100µH, սա միակն էր, որը ես ստացա հենց չիպի չափսերով:
• Ես օգտագործել եմ 1N4001 (1A, 50V) դիոդ `ինչ -որ Shotky դիոդի փոխարեն: Այս դիոդի միացման հաճախականությունը 15 կՀց է, ինչը ավելի քիչ է, քան իմ օգտագործած միացման հաճախականությունը, բայց ինչ -որ կերպ ամբողջ սխեման լավ է աշխատում:
• Անջատիչ կոնդենսատոր Ct: 1nF (այն տալիս է միացման հաճախականություն ~ 26kHz)
• Ընթացիկ պաշտպանության ռեզիստոր Rsc: 0.22Ω
• Փոփոխական դիմադրություն, որը ներկայացնում է դիմադրության հարաբերակցությունը R2- ից R1: 20kΩ

TIps

• Ընտրեք անջատման հաճախականությունը (ընտրելով համապատասխան անջատիչ կոնդենսատորը) ձեր դիոդի տիրույթում (ընդհանուր նպատակի փոխարեն ընտրելով Շոտկիի դիոդը):
• Ընտրեք ավելի մեծ լարման կոնդենսատորներ, քան ցանկանում եք տրամադրել որպես մուտք (մուտքային կոնդենսատոր) կամ միացեք ելքին (ելքային կոնդենսատոր): Օրինակ ՝ 16 Վ կոնդենսատոր մուտքի վրա (ավելի բարձր հզորությամբ) և 50 Վ կոնդենսատոր ՝ ելքի վրա (ավելի փոքր հզորությամբ), բայց երկուսն էլ համեմատաբար նույն չափի են:

Քայլ 2: Նյութեր և գործիքներ

Նյութեր, որոնք ես օգտագործել եմ, բայց ճշգրիտ արժեքները խիստ կախված են Ձեր կարիքներից.

• Չիպ MC34063 (Amazon)
• Անջատիչ կոնդենսատոր `1nF
• Մուտքային կոնդենսատոր `16V, 220µF
• Ելքային կոնդենսատոր `16V, 220µF (խորհուրդ եմ տալիս 50V, 4.7µF)
• Արագ անջատիչ դիոդ ՝ 1N4001 (Որոշ կրակոցային դիոդներ շատ ավելի արագ են)
• Ռեզիստոր ՝ 180Ω (կամայական արժեք)
• Ռեզիստոր `0.22Ω
• Փոփոխական դիմադրություն `0-20kΩ, բայց կարող եք օգտագործել 0-50kΩ
• Ինդուկտոր `100μH
• PCB տախտակի նախատիպ (BangGood.com)
• Որոշ կարճ մալուխներ

Անհրաժեշտ գործիքներ.

• Sոդման կայան (և դրա շուրջը `կոմունալ ծառայություններ. Զոդման մետաղալար, անհրաժեշտության դեպքում խեժ, հուշում մաքրելու բան և այլն …)
• Տափակաբերան աքցան, անկյունագծային տափակաբերան աքցան/կողային կտրիչներ
• Սղոց կամ պտտվող գործիք ՝ տախտակը կտրելու համար
• Ֆայլ
• Կպչուն ժապավեն (այո, որպես գործիք, ոչ որպես նյութ)
• Դու

Քայլ 3. Տարրերի տեղադրում - սկիզբ

Ես շատ ժամանակ եմ ծախսում տախտակի վրա նման կոնֆիգուրացիայի տարրեր կազմակերպելու համար, այնպես որ այն հնարավորինս քիչ տեղ է զբաղեցնում: Բազմաթիվ փորձերից և անհաջողություններից հետո այս նախագիծը ներկայացնում է այն, ինչով ես ավարտվեցի: Այս պահին, կարծում եմ, սա տարրերի ամենաօպտիմալ տեղադրումն է `օգտագործելով տախտակի միայն 1 կողմը:

Ես մտածում էի տարրեր տեղադրել երկու կողմերում, բայց հետո.

• զոդումն իսկապես բարդ կլիներ
• Այն իրականում ավելի քիչ տարածք չի զբաղեցնում
• SMPS- ն ունենալու է ինչ -որ անկանոն ձև, ինչը այն դարձնում է օրինակ. ճահիճ կամ 9 Վ մարտկոցի վրա շատ դժվար է հասնել

Հանգույցները միացնելու համար ես օգտագործեցի մերկ մետաղալար օգտագործելու տեխնիկան, այն թեքեցի արահետի սպասված տեսքով, այնուհետև այն կպցրեցի տախտակին: Ես նախընտրում եմ այս տեխնիկան `զոդման փոխարեն, քանի որ.

• PCB- ով «կետերը միացնելու» համար զոդի օգտագործումը ես խենթ եմ համարում և ինչ -որ կերպ անտեղի: Soldոդման մետաղալարն այսօր պարունակում է խեժ, որն օգտագործվում է զոդման և մակերևույթի ապօքսիդացման համար: Բայց օգտագործելով զոդը որպես ճանապարհ կառուցող, խեժը գոլորշիանում է և որոշ օքսիդացված մասեր բաց թողնում, ինչը ես համարում եմ ոչ այնքան լավ միացման համար:
• Ես օգտագործած PCB- ի վրա 2 «կետ» զոդի հետ կապելը գրեթե անհնար է: Sոդիչը կպչում է «կետերին» ՝ առանց նրանց միջև դիտավորյալ կապ հաստատելու: Եթե դուք օգտագործում եք PCB- ն, որտեղ «կետերը» պատրաստված են պղնձից և դրանք շատ մոտ են միմյանց, ապա ավելի հեշտ է կապեր հաստատելը:
• Erոդման օգտագործումը ուղիներ ստեղծելու համար օգտագործում է պարզապես… շատ զոդման: Լարի օգտագործումը պարզապես ավելի քիչ «թանկ» է:
• Սխալի դեպքում իսկապես դժվար կլինի հեռացնել զոդման հին ուղին և այն փոխարինել նորով: Լարային ուղու օգտագործումը համեմատաբար շատ ավելի հեշտ գործ է:
• Լարերի օգտագործումը շատ ավելի հուսալի կապ է ստեղծում:

Թերությունն այն է, որ ավելի շատ ժամանակ է պահանջվում մետաղալարը ձևավորելու և այն զոդելու համար: Բայց եթե որոշակի փորձ ձեռք բերես, դա այլևս դժվար գործ չէ: Գոնե ես պարզապես սովոր էի դրան:

Խորհուրդներ

• Տարրերը տեղադրելու հիմնական կանոնն այն է, որ ծայրահեղ ոտքերը կտրեք տախտակի մյուս կողմում, հնարավորինս մոտ տախտակին: Դա մեզ կօգնի ավելի ուշ, երբ մենք մետաղալարը կտեղադրենք արահետներ կառուցելու համար:
• Մի օգտագործեք տարրի ոտքերը `ուղիներ ստեղծելու համար: Ընդհանրապես դա լավ գաղափար է դա անել, բայց եթե դուք սխալ եք թույլ տալիս, կամ ձեր տարրը պետք է փոխարինվի (օրինակ ՝ այն կոտրված է), ապա դա իսկապես դժվար է անել: Ամեն դեպքում, ձեզ հարկավոր կլինի կտրել մետաղալարը և քանի որ ոտքերը թեքված են, տարրը տախտակից հանելը կարող է դժվար լինել:
• Փորձեք ուղիներ կառուցել շղթայի ներսից դեպի դրս, կամ մի կողմից մյուսը: Փորձեք խուսափել իրավիճակից, երբ Դուք պետք է ճանապարհ ստեղծեք, բայց շրջապատի այլ ուղիներ արդեն ստեղծված են: Կարող է դժվար լինել բռնել ճանապարհը:
• Cutոդումից առաջ մի կտրեք արահետը մինչև վերջնական երկարությունը: Ձեռք բերեք ավելի երկար մետաղալար, ձևավորեք այն, օգտագործեք ժապավեն, որպեսզի ուղու մետաղալարը դիր տախտակի վրա, կպցրեք այն և վերջապես կտրեք այն ցանկալի կետ (ստուգեք լուսանկարները):

Քայլ 4. Տարրերի տեղադրում. Հիմնական խնդիր

Պարզապես պետք է հետևել սխեմատիկային և տարրը մեկ առ մեկ տեղադրել ՝ կտրելով ավելորդ ոտքերը, զոդել այն հնարավորինս մոտ տախտակին, ձևավորել ուղի-մետաղալար, զոդել և կտրել: Կրկնել մեկ այլ տարրով:

Հուշում.

Լուսանկարների վրա կարող եք ստուգել, թե ինչպես եմ տեղադրել յուրաքանչյուր տարր: Փորձեք պարզապես հետևել տրամադրված սխեմային: Որոշ բարդ սխեմաներում, որոնք վերաբերում են բարձր հաճախականություններին և այլն, ինդուկտորները տեղադրվում են տախտակի վրա ՝ մագնիսական դաշտի պատճառով, որը կարող է միջամտել այլ տարրերին: Բայց մեր նախագծում մեզ պարզապես չի հետաքրքրում այս գործը: Ահա թե ինչու ես ինդուկտորը տեղադրեցի ուղղակիորեն MC34063 չիպի գագաթին և ինձ չեն հետաքրքրում որևէ միջամտություն:

Քայլ 5: Տախտակի կտրում

Նախկինում պետք է իմանաք, որ PCB- ի տախտակները իսկապես կոշտ են, և դրա պատճառով դժվար է կտրել: Ես առաջին հերթին փորձեցի օգտագործել պտտվող գործիք (լուսանկար): Կտրող գիծը շատ հարթ է, բայց այն կտրելը շատ երկար տևեց: Ես որոշեցի անցնել սովորական սղոցին `մետաղ կտրելու համար, և ինձ համար դա ընդհանուր առմամբ լավ էր աշխատում:

Խորհուրդներ.

• Կտրեք խորհուրդը, նախքան բոլոր տարրերը զոդելը: Նախ տեղադրեք բոլոր տարրերը (առանց զոդման), նշեք կտրման կետերը, հեռացրեք բոլոր տարրերը, կտրեք տախտակը, այնուհետև տարրերը հետ դրեք և դրանք կպցրեք: Կտրման ընթացքում Անհրաժեշտ է հոգ տանել արդեն զոդված տարրերի մասին:
• Ես կնախընտրեի պտտվող գործիքի փոխարեն սղոց օգտագործել, բայց սա, հավանաբար, անհատական բան է:

Քայլ 6: Ձևավորում

Կտրելուց հետո ես ֆայլ եմ օգտագործել եզրերը հարթելու և անկյունները կլորացնելու համար:

Տախտակի վերջնական չափը 2,5 սմ երկարություն էր, 2 սմ լայնություն և 1,5 սմ բարձրություն:

Նախագիծն իր կոպիտ տեսքով ավարտված է: Փորձարկման ժամանակը…

Քայլ 7: Փորձարկման գործողություն

Ես միացրի տախտակը LED շերտին (12 LED), որը 12 Վ լարման կարիք ունի: Ես սահմանել եմ 5 Վ մուտքագրում (առանձնացված է USB պորտով) և կարգավորվող դիմադրիչի միջոցով սահմանել եմ 12 Վ ելք: Այն կատարյալ է աշխատում: Համեմատաբար բարձր հոսանքի պատճառով MC34063 չիպը տաքանում էր: Ես մի քանի րոպե հեռացա շղթայից ՝ LED շերտով միացված, և այն կայուն էր:

Քայլ 8: Վերջնական արդյունք

Ես համարում եմ մեծ հաջողություն, որ նման փոքր SMPS- ն կարող է ուժ տալ այսպիսի ընթացիկ գծագրման նման 12 LED- ների: