Furnizimi me energji i tensionit të ndryshueshëm USB: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Kam pasur një ide për një furnizim me energji të ndryshueshme të mundësuar nga USB për ca kohë. Ndërsa e projektova, e bëra pak më të gjithanshëm duke lejuar jo vetëm hyrjen USB, por çdo gjë nga 3 VDC në 8 VDC përmes një prizë USB ose përmes prizave të prizës së bananeve. Dalja përdor llojin e prizës që do të shihni në një lyth mur dhe dy priza me priza bananeje. Nëse futni 5 volt në të, mund të ndryshoni daljen nga 1.3 Volt në 20 Volt të ngarkuar lehtë me tensione më të ulëta deri në 200 mA. Pjesa e përparme përmban një ekran dixhital që shfaq voltazhet dhe rrymën që shkon në ngarkesë. Në foton e mësipërme, unë jam duke furnizuar një mini oshiloskop me 9 volt në 120mA nga furnizimi USB 5 volt nga një terminal USB laptop.

Furnizimet:

Pjesët

(1) Rezistencë 240 ohm, 1/4 vat

(1) Rezistencë 67 k, 1/4 vat

(2) 4.7 k rezistorë 1/4 vat

(3) 1 k rezistorë, 1/4 vat

(3) transistorë 2N3904

(1) IRF520 Mosfet ose ekuivalent

(2) Diodat ndërruese 1N914

(1) diodë 1N4007

(2).01 uF kondensatorë qeramikë (skema thotë 8 nF ose.008 uF por.01 uF është më e lehtë për tu marrë)

(2) 10 uF kondensatorë elektrolitikë, 50 volt

(1) 470 uF kondensator elektrolitik 50 volt

(1) induktor 56 uH (Mund të plagoset në një toroid të vogël nëse dëshironi)

(1) Tenxhere me stoli 100k

(1) potenciometër 5k 1/2 vat, kon kon linear

(1) Çipi IC i rregullatorit të tensionit LM317

(4) priza banane (mashkull)

(1) prizë USB me madhësi standarde (mashkull)

(1) modul dixhital voltmetër ammetër

(1) Strehimi

(1) Pllakë perfe ose prototipuese

(1) çelës i zi me shtrëngues vidash

Tub i tkurrjes së nxehtësisë

Ngjyra të ndryshme të telit lidhës

Lidhës me lopatë (madhësi të ndryshme)

Lavaman nxehtësie dhe përbërje silikoni për LM317

Mjetet

Hekur për saldim, ngjitës, ngjitës i shkrirjes së nxehtë, stërvitje me copa stërvitje, kaçavida të ndryshme, lloje të ndryshme të pincave të vogla, multimetër dhe oshiloskop

Hapi 1: Marrja e Pjesëve

Kam përdorur qëllimisht pjesë që janë të lehta për tu gjetur dhe mund të shpëtohen nga bordet elektronike të skrapit. IC LM317 është shumë i zakonshëm dhe transistorët 2N3904 janë të përdorimit të përgjithshëm dhe shumë lloje të ndryshme mund të zëvendësohen. Mosfet është gjithashtu shumë i zakonshëm dhe llojet e tjera mund të përdoren si zëvendësues për sa kohë që zëvendësuesi është një Mosfet me kanal N dhe ka vlerësime të ngjashme. Induktori nuk është kritik dhe shumë në rangun prej 50 deri në 200 nH mund të përdoren. Për këtë qëllim, unë i shpëtoj ata nga dërrasat e drejtuara të llambave CFL. Mund të përdoret çdo lloj kuti projekti. Unë e kisha këtë në dorë, por një e zezë më e lirë është e përshtatshme. Sa i përket përdorimit të bordit perf, është zgjedhja ime personale për lehtësinë në të cilën mund të bëhen modifikimet.

Hapi 2: Teoria Prapa Qarkut

Fotografitë e mësipërme të formës valore tregojnë përparimin e formës së valës. E para tregon formën e valës në daljen e multivibratorit të qëndrueshëm në krye të diodës 1N914 të dorës së djathtë. E dyta tregon formën e valës në portën e IRF520 dhe e fundit tregon formën e valës në burimin e IRF520.

Qarku përdor një multivibrator astabël dy transistor që funksionon në 18 kHz. Dalja e valës katrore merret nga maja e njërës prej dy diodave 1N914. Transistorët janë të zakonshëm 2N3904. Vala katrore e tensionit të ulët nxitet nga një transistor tjetër 2N3904 i cili është i njëanshëm në klasën C. Transistori rrit valën katrore të hyrjes me një faktor prej rreth 10 ku kalon përmes një kondensatori elektrolitik dhe potenciometrit 100k para se të aplikohet në portën e një Mosfet IRF520 Me Mosfet është i lidhur si një helikopter me hapje me terminalin e burimit që ka një mbytës 56 uH që kthehet në furnizimin me 5 volt. Ndërsa Mosfet ndizet dhe pastaj fiket papritmas, fusha magnetike në induktor formohet dhe pastaj shembet duke prodhuar një EMF të pasme. Ky tension mbrapa EMF lejohet të rrjedhë përmes diodës 1N4007 dhe është në seri me tensionin e burimit. Kjo ngarkohet deri në shtimin e dy tensioneve në elektrolitikun 470 uF Përpara kondensatorit është një çip rregullator i tensionit LM317 i konfiguruar si një furnizim me energji i rregullueshëm i cili rregullohet nga potenciometri 5k. Tensioni i shkarkuar është i rregullueshëm nga 1.3 volt deri në 20 volt. Një voltmetër dixhital dhe një ampermetër futen në qark për të dhënë leximet e duhura të tensionit dhe rrymës në panelin e përparmë.

Hapi 3: Ndërtoni Multivibratorin Astable dhe shihni nëse funksionon

Vendoseni Astiv Multivibrator së bashku si në foto. Ndizeni me 5 volt dhe forma e valës në kolektorin e tranzistorit të dytë duhet të duket si dhëmbi i sharrës në foton e dytë me frekuencën afërsisht 18 kHz.

Hapi 4: Shtoni seksione tampon/amplifikator dhe Boost Converter

Pasi të jetë përcaktuar se multivibratori astable po punon, mund të shtoni seksionin e tranzitorit tampon. Tenxhereja e zbukurimit 100 K shtohet për të vendosur nivelin e hyrjes së sinjalit në Mosfet. Pas montimit të Mosfet, ndërsa merrni masa anti-statike, instaloni diodën dhe kondensatorin elektrolitik. Para se të instaloni këto pjesë, mund të dëshironi të eksperimentoni me vendosjen e tyre në tabelën e një eksperimentuesi ndërsa provoni vlera të ndryshme të induktorit. Mora një bandë CFL dhe zbulova se induktorët ishin të përsosur për këtë qëllim, me përjashtim të faktit se ata nxeheshin me më shumë se 100 mA që kalonin nëpër to. Kam gjetur se ky induktor është i përsosur pasi përdor tela më të trashë. Ju mund të përdorni induktorë nga 50 në 200 uH dhe do të merrni rezultate të mira në këtë frekuencë. Unë do të rekomandoja drejtimin e Mosfet nga një gjenerator funksionesh ndërsa eksperimentoni. Shkoni nga kulmi.5 volt në majë deri në 5 volt kulm në kulm. Vendosni një voltmetër nëpër kondensatorin 470 uF dhe shikoni se si tensioni rritet në kondensator shumë herë më shumë sesa tensioni i hyrjes. I shkarkuar, imi shkoi në një tepricë prej 30 volt. Sigurohuni që elektrolitiku juaj 470 uF të vlerësohet të paktën 50 volt.

Drita fluoreshente-kompakte CFL

Hapi 5: Shtoni qarkun LM317

Pasi të jeni të kënaqur me performancën e seksionit të konvertuesit të rritjes Mosfet, mund të instaloni LM317 dhe lavamanin e tij. Kam gjetur se LM317 u bë i nxehtë, kishte nevojë për një lavaman, por jo Mosfet. Nëse spiralja nxehet, mund të bëni një ngrohës nxehtësie nga fletë alumini dhe pak zam. Kam përdorur një copë të vogël prej fletë metalike të përkulur rreth spirales lirshëm dhe të ngjitur në vend me zam të shkrirë të nxehtë.

Hapi 6: Stërvitni vrima në rast, lidhni prizat me banane dhe montoni ekranin dixhital në pjesën e përparme

Stërvitni vrima në panelin e përparmë për potenciometër (1), (4) vrima për prizat e bananeve dhe (2) për kabllon USB dhe prizën e tipit të përshtatësit. Montoni bordin qark në pozicionin e treguar në figurë dhe lidhni gjithçka së bashku. Kam gjetur se prizat e bananeve që kam përdorur kanë punuar më mirë me lidhëset e lopatës të lidhura me to. Disa marka kanë lidhje lidhëse në pjesën e pasme, kështu që varet nga lloji i lidhësit që përdorni.

Unë e sigurova tabelën në bazën e kutisë me pak zam të shkrirë të nxehtë për heqje të lehtë nëse dua të bëj modifikime në qark. Pjesa e përparme e plastikës së zezë u pre për të akomoduar faqen e panelit të njehsorit. Shtë siguruar me zam të shkrirë të nxehtë. Pasi të gjithë prizat ishin vendosur në pjesën e pasme, paneli u mbajt gjithashtu në vend me zam të shkrirë të nxehtë.

Hapi 7: Montimi dhe Testimi Përfundimtar

Pika përfundimtare për t'u lidhur me pajisjen është moduli i tensionit/rrymës. Moduli vjen me një tel të zi dhe një tel të bardhë, këto shkojnë në furnizimin me tension hyrës. Teli portokalli ndjen tensionin pozitiv të daljes. Ka dy tela të trasha të zeza dhe të kuqe, këto shkojnë në shuntin aktual. Këto shkojnë në seri me ngarkesën e daljes për t'ju bërë të ditur se sa rrymë tërhiqet nga ngarkesa juaj. Matësit nuk regjistrohen nëse vendosni polaritetin në të kundërt. Kam gjetur se për ndonjë arsye rryma nuk po lexonte saktë për mua, kështu që më duhej të eksperimentoja me trashësi dhe lloje të ndryshme telash. Pasi mora leximet e duhura aktuale, i bashkova telat drejtpërdrejt në terminalet në modul, duke hequr qafe lidhjet e dhëna. Ky mund të ketë qenë një problem vetëm me modulin që kam përdorur.

Kjo pajisje do të fillojë të punojë rreth 3 hyrje VDC dhe në këtë tension do t'ju japë dalje deri në 7 volt në 60 mA. Me hyrje 5 volt, do t'ju japë maksimumi 11 volt në 120 mA vazhdimisht, pa mbinxehur asnjë nga përbërësit. Zhytja më e mirë e nxehtësisë do t'ju japë rryma më të larta. Kjo ishte brenda kufirit për të cilin doja ta përdorja.