Építsen kettős 15 V -os tápegységet a polcmodulok használatával 50 dollár alatt: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Bevezetés:

Ha hobbija vagy, aki hanggal foglalkozik, akkor ismeri a kettős sínű tápegységeket. A legtöbb kis teljesítményű hangkártya, például az előerősítők +/- 5V és +/- 15V között vannak. A kettős feszültségű tápegység sokkal könnyebbé teszi a prototípusok tervezését vagy az általános javításokat.

Ez a tápegység könnyen összeszerelhető, mivel általában a polcról származó modullapokat használja, kivéve a szabályozótáblát, amelyet saját maga kell megépítenie. Ennek azonban oka van, amire később kitérek.

A használt szabályozókártya feszültsége +/- 1,25V és 37V között van (a bemeneti feszültségtől függően). Nekem csak +/- 15V-ra van szükségem, szóval egy pár volt feletti bemeneti tápegység (19V körül) rendben van. Az LM317 és LM337 feszültségszabályozók 1,5A ea körül is képesek kiszivattyúzni (attól függően, hogy mennyi feszültséget veszítenek), így a bemeneti tápegység áramerősségének ennél is magasabbnak kell lennie. Ezért választottam két laptop tápegységet a bemeneti feszültségek ellátására. 19 V -ot és körülbelül 3,4 A -t adnak ki, ami több mint elegendő a szabályozó panel ellátásához. Arról nem is beszélve, hogy chipsként olcsók.

Szerettem volna egy lineáris tápegységet is, mivel általában kevesebb egyenáramú hullámzásuk van a kimeneten (bár nem olyan hatékony, mint egy teljes kapcsolóüzemű tápegység). A kapcsolóüzemű bemeneti tápegység használata a 240VAC 19V-ra történő csökkentésére olcsó és hatékony. A kapcsolásuk általában az audió sáv felett van, így nem befolyásolja a tesztdarabokba áramló tápellátás zaját. A lineáris szabályozók kiszűrik a maradék egyenáramú hullámosság nagy részét. Tehát nagyjából a legjobbat kapja mindkét világból.

A használt mérők képesek feszültség és áram mérésére (0-100V és 0-10A), kettős színűek az egyszerű leolvasás érdekében.

Néhány módosítással egy csomó alkatrészt nagyon hasznos asztali tápegységgé alakíthat.

Megjegyzés: Egy dolog nincs ebben a tápegységben, ez az állandó áramszabályozó vezérlés. Az LM317/337 szabályozók maguk is rendelkeznek bizonyos túlfeszültség -védelemmel, azonban nem futtatnám őket túl sokáig így. Ezért került a terheléskapcsoló ebbe a projektbe. Tehát ha ez import, akkor használhat egy másik szabályozótáblát az Ön igényeinek megfelelően.

1. lépés: Figyelmeztetés és általános megjegyzések

240 V -os vezetékek és laptop tápegységek:

Mivel ez a projekt nagyfeszültséget (240 V) használ, nagyon halálosak lehetnek, ha félreértjük. Ha nem biztos abban, hogyan kell csatlakoztatni a nagyfeszültségű alkatrészeket, vagy nem kényelmesen dolgozik feszültség alatt álló berendezéseken, akkor azt javaslom, hogy ne próbálkozzon ezzel. Nem vállalok felelősséget, ha megöli magát. Nem akarok hallani felőled, miután meghaltál, mondván Pete, áramütést szenvedtem, és most meghaltam - OK ??

Most, hogy ezt mondjuk, van még pár lehetősége:

1. Csak használja a laptop tápegységeit a mellékelt formában, és használjon néhány egyenáramú tápcsatlakozót a doboz hátoldalán. Ez csak azt jelenti, hogy két laptop tápegységet kell csatlakoztatnia - de ez sokkal biztonságosabb lehetőség. Azonban meg kell találnia egy másik megoldást a LED -mérők áramellátására, mivel ezekhez is szükség van külön ellátásra.

2. Felszerelheti a laptop kellékeit a tokba, és csak levágja a 240 V -os csatlakozókat, és közvetlenül a hátlapon lévő IEC -aljzathoz vezetheti. Azonban szüksége lesz egy nagyobb tokra, mint amit használtam, és ismét élő kapcsolatokkal rendelkezik, így még mindig nem olyan biztonságos.

LED panel mérők + tápfeszültségek:

A piacon többféle LED -mérő található. Lényegében mindegyik ugyanazt csinálja, de kapcsolataik nem mindig egyformák. Nem mindig garantált, hogy lemegy a vezetékmérőről. Rendeléskor próbálja ki a kapcsolási rajzukat. Általában a két vastag huzal lesz az aktuális söntmérő. A másik három a mérőteljesítmény (a piros/fekete kijelző táplálásához) és egy sárga feszültségérzékelő vezeték a feszültség méréséhez.

Amit a mérőknél észre fog venni, az az, hogy közös földeléssel vagy 0V ponttal rendelkeznek (a fekete vezetékek belsőleg vannak összekötve). Ebben a konkrét projektben ez nem jó. Ez az oka annak, hogy a mérőórákat két kis tápegység (240VAC - 12VDC modullap) külön -külön táplálja. A tápellátáshoz két táblát is használnia kell, különben rövidre zárja a kimeneteket a tápegység használatakor. Egy másik lényeges ok az, hogy a LED -mérők működéséhez minimum vagy 4,5 V szükséges. Tehát ha a szabályozótábla kimenetét 1,25 V -ra csökkenti, a mérők nem kapcsolnak be.

2. lépés: Anyagjegyzék

Erre lesz szüksége. Mindezt megvásárolhatja az Ebay -ről, az Amazon -ról vagy az Aliexpressről. Az egészet az Ebay -ről vettem

- Műanyag tok (műanyag tokot használtam) - 12-15 dollár

- 1x LM317/337 szabályozó készlet tábla - 10 USD

- 2x 19V 3,42A laptop tápegység - 6,75 dollár ea

- 2x 240VAC - 12VDC 450mA kapcsolóüzemű lépcsőzetes transzformátor táblák - 1,50 dollár ea

- 2x feszültség/áram panel mérők 0-100V/0-10A- $ 3.50 ea (ömlesztve olcsóbb és különböző színekben kapható)

- 2x 10K ohmos többfordulós edények + gombok - 2 dollár ea (használhatja a mellékelt edényeket, de a többfordulós könnyebb beállítani)

- Egyéb és általános hardverek: 240VAC kapcsoló (én 12VDC LED -es lámpát használtam), kötőkapcsok (6), IEC -aljzat, biztosítékok és biztosítéktartók (3), kicsi levágott alumínium szög (2), állványok (6), a huzalok és a hő zsugorodásának általános hossza - valószínűleg további 5-10 USD

1. megjegyzés: A biztosítékok használata attól függ, hogy mennyi áramot kíván használni. Azt javaslom, hogy 1-1,5 A a két szabályozó panelhez és 0,5 A a 240 V-os táphoz. Mehet lejjebb is, mivel nem fog 7A -t rajzolni mindkét kellékből.

2. megjegyzés: A konstrukció legdrágább része a tok. Tehát ha olcsóbbat talál, vagy szeretne sajátot dobni, akkor néhány dollárt megspórol.

3. megjegyzés: Néhány márkájú többfordulós vagy precíziós edény áll rendelkezésre. A küldött Bochen márkájú edény volt, amelyhez speciális gombok állnak rendelkezésre, és nem használnak szabványos durva recés gombokat. Nem számít, hogy melyik típust használja, csak az, hogy megfelelő gombokat kapjon.

4. megjegyzés: Megvettem ezeket a laptop tápegységeket, mivel csak körülbelül 6 dollárba kerültek. Spóroljon megint néhány dollárt, ha történetesen van néhány régi.

3. lépés: Vázlatok és kapcsolási rajzok

Az első kép az állományszabályozó kártya eredeti vázlata, a bemeneti kupakokkal és az egyenirányítóval együtt, amely 12V-0V-12V AC transzformátort használ a tápellátáshoz (ehhez a tápegységhez nem használunk)

A második kép az összes egyes tábla bekötési rajza

A harmadik és a negyedik kép a panel mérőkészülékeinek kapcsolási rajzai (én használtam), amelyek különböző konfigurációkat mutatnak be a teljesítmény és a mérés érdekében. Lényegében ebben a projektben a negyedik diagramot használjuk.

4. lépés: Laptop tápegység

Miért 19V -os laptop tápegységek?

Ennek az az oka, hogy a szabályozó táblát eredetileg egy kettős 12 V-os váltakozó áramú transzformátor (12V-0-12V) működtetésére tervezték. Azonban, ha megnézi egy ilyen árát akár az ebay -ről, akár a helyi elektronikai boltban - ezek körülbelül 30 USD. Félig két laptop kellék érkezik.

Ha nagyobb feszültséget szeretne a szabályozókból, csak használjon nagyobb bemeneti tápegységet. Ne feledje, hogy a szabályozó táblák +/- 37V kimenetet adnak ki, így a bemenet néhány Volt felett lehet. Ne feledje azonban, hogy minél nagyobb a feszültségkülönbség (bemenet a kimenetre), annál több hőt termelnek a szabályozók. Például: ha a bemeneti feszültség 35 V, a kimenet pedig 5 V, akkor sok hő alakul ki, és szükség lehet nagyobb hűtőbordákra és/vagy ventilátorra.

A laptop kellékeinek előkészítése

Az építéshez kivettem a kellékeket a tokjaikból, mivel szükségem volt rá, hogy illeszkedjenek a műszerházba. Ha csak a laptop kellékeit fogja használni, és egyenáramú csatlakozókat használ, kihagyhatja ezt a lépést.

Amit meg kell tennie, feltörni a műanyag tokot. Használjon lapos csavarhúzót, és óvatosan szúrja le a szélét, amíg a teteje le nem jön. Ezután távolítsa el az áramköri lap szerelvényt.

A 2. képen egy darab szög alumíniumot fúrtam, és néhány lyukat fúrtam a tápegység oldalába (azt hiszem, a meglévő lyukakat használtam az ellátásban). Ügyeljen arra, hogy közben ne sérüljön meg semmilyen alkatrész. Ezenkívül további lyukakat fúrtam a rögzítőoszlopok csavarozásához, és a szerelvény rögzítéséhez a műanyag ház aljához. A szög használata kicsit szilárdabbá tette, mint a rögzítőoszlopok használata.

A táblából kijövő vezetékek kissé könnyűnek tűntek, ezért lecseréltem őket nehezebb méretű drótra. Forrasztja ki a régi vezetékeket, illessze be az új vezetékeket a tábla tetején, és forrasztja a helyére a tábla alján (utólag könnyebb, de hosszabb hosszúságú nyomtávmérőt kellett volna használnom, mivel nehéz volt ennyi vezetéket csatlakoztatni ugyanazokra a pontokra).

A laptop kellékek tápellátás LED -del is rendelkeznek. Nincs rájuk szükség, azonban megtarthatja őket, ha megerősítést szeretne arról, hogy minden készlet hatékonyan működik (kihalnak, ha probléma merül fel az ellátással vagy a lehívott összeggel). A könnyebb hibakeresés érdekében bent tartottam őket.

Megjegyzés: Ugyanazt a laptop tápegységet kell használnia. Ennek oka az, hogy ha a feszültségek egy kicsit kiesnek, hajlamosak magukba süllyeszteni az áramot, elszaladni, majd fújni. Általában nem lehet probléma, ha ugyanazokat a kellékeket használja. Ha azonban aggódik, vagy extra védelmet szeretne, elhelyezhet néhány tápdiódát (például IN4004 vagy IN5404) fordítottan, torzítva az egyes tápegységek kimenetein (tehát a katód pozitívra, az anód negatívra). Ez megakadályozza, hogy minden tápegység lemerítse az áramot, ha a feszültség kissé leáll, vagy ha az egyik tápellátás a másik előtt feszül.

5. lépés: Az LM317/337 szabályozó és kezdeti teszt felépítése

A szabályozókártya készlet formájában érkezik, vagyis önnek kell forrasztania. Van néhány beszállító, akik előre összeállítva értékesítik őket néhány extra dollárért. Néha az alkatrészek eltávolítása az ilyen típusú táblákról véletlenül kitépheti a pályákat. Néhány komponenst mindenképpen el kell távolítania, így eleve ugyanolyan könnyen megépíthető nélkülük.

Az első képen egy kész tábla látható (ennek így kell kinéznie, ha készletre készítette). A második képen azonban láthatók a módosítások a bemeneti kupakok és az egyenirányító eltávolításával. Helyette linkeket adtam hozzá a bemeneti sorkapocs megváltoztatásához, hogy elfogadja a +/- 19V-ot, és a szabályozók bemenetére irányítsa. Ha szeretné, megtarthatja a bemeneti sapkákat, de ezek nem szükségesek, mivel a laptop kellékei elég jók.

Azt is megjegyzi, hogy behelyeztem a LED -es tápellátás kapcsolóit és az edényeket is, hogy szükség esetén megkönnyítse a táblák eltávolítását.

Tehát csak szerelje össze a táblát az utasításaik szerint, a fenti módosítások kivételével.

Ha elkészült, csatlakoztassa egy működő tápegységhez, és ellenőrizze az egyes szabályozófokozatok kimenetét. Ne feledje, ha egyetlen bemeneti tápegységet használ a teszteléshez, +/- bemenet (a +/0V sorkapcsokon) +/0V ki a szabályozó panelből. +/- bemenet (0V/- sorkapcsokon), 0V/- ki a szabályozó panelből. Győződjön meg róla, hogy beállíthatja a kimeneti feszültséget (az utolsó képen a külső teszt tápegység látható).

6. lépés: A tok előkészítése

Mérje meg, hogyan szeretné, hogy az alkatrészek az első és a hátsó panel hátulján üljenek. Ne feledje, ez vissza fog kerülni (én magam követtem el ezt a hibát). Valójában a tükörképet akartam az előlapon. De szerencsére a hátsó panelt még nem csináltam meg, ezért csak az elejére illesztettem (vagy lehet, hogy csak 180 fok körül forgattam).

Először fúrjon lyukakat kis fúrószárakkal. Ezután nagyítsa ki egy nagyobb fúróval. Ha nincs elég nagy fúrószára (mint nekem), dörzsárral növelheti a lyukakat (nagyon praktikus eszköz).

Miután minden lyukat kifúrt, pattintsa ki a mérőpanelek kivágásait, és reszelje le annyira, hogy a mérő és az IEC foglalat illeszkedjen.

Néhány címkét is hozzáadtam az elejéhez (levéllapok használatával). Ezeket beszerezheti online, vagy kinyomtathatja sajátját tiszta nyomtatópapírra. Ezután csak védőlakkot szórtam a tetejére.

7. lépés: A hardver felszerelése

Miután az elülső és hátsó panelek megszáradtak, szerelje fel az összes hardvert az elülső és hátsó panelekre.

A két laptop tápegység a tok aljára szerelhető. Ne felejtsen el helyet hagyni az IEC aljzatnak, biztosítéknak és vezetékeknek az elülső kapcsolóhoz. Alternatív megoldásként egy kapcsolót is felszerelhet a hátlapra, ha úgy tetszik.

Szerelje fel a szabályozó panelt.

Végül, de nem utolsósorban, mivel a mérőpanelek 240 V/12 V -os tápegységeihez nincs sehol csavaros rögzítés, ezért egy szilíciumfoltot használtam a helyükre. Csak győződjön meg róla, hogy először hozzáadta a bemeneti és kimeneti vezetékeket!

8. lépés: Az összes bekötése

Kezdje a 240 V -os vezeték bekötésével az IEC csatlakozóról a kapcsolóra és a bemeneti biztosítéktartóra. Ezután csatlakoztassa az összes 240 V -os vezetéket a két laptop tápegységhez és két méteres tápegységhez. Helyezzen be egy biztosítékot, és ebben a szakaszban valószínűleg jó ötlet ellenőrizni a kábelezést és a bekapcsolást, csak hogy megbizonyosodjon arról, hogy a laptop tápellátásából származó összes feszültség megfelelő (egyenként 19 V legyen)

Csatlakoztassa az edényeket és a LED -et az előlapi vezérlőkhöz a szabályozó tábláról. 2 tűs foglalatokat és csapokat használtam, hogy megkönnyítsem a szétszerelést a szabályozó panelen.

Most csatlakoztassa a laptop kellékeinek kimeneteit, és csatlakoztassa a szabályozó kártya bemenetéhez. Az áramellátást a mérőkhöz is csatlakoztathatja. Ne feledje, hogy az egyik tápellátás pozitívja a másik negatív felé megy, hogy virtuális nulla feszültségpontot hozzon létre. Ismét kapcsolja be, és győződjön meg arról, hogy a feszültségek a vártnak megfelelőek - a bemeneti feszültségek között 38V, +/- 19V legyen a bemeneteken lévő 0V és némi névleges feszültség a szabályozókártya kimenetén (attól függően, hogy az edény hol van beállítva).

Csatlakoztassa a szabályozó panel kimenetét a kimeneti biztosítékokhoz és a terheléskapcsolóhoz. Csatlakoztassa a mérő áramvezetékeit (a kapcsolási rajz szerint), majd a feszültségérzékelő vezetékeket a mérőből. Helyezzen be néhány biztosítékot, és ellenőrizze újra, hogy a mérők feszültséget mutatnak -e. Ujjak keresztbe, nem hagytad, hogy a varázslatos füst elmeneküljön!

Megjegyzés: A mérők valószínűleg a legnehezebben futnak. Ne feledje, hogy a mérők aktuális része pozitívból negatívba megy. Ugyanez történik a negatív feszültséggel is - 0V -ról negatív feszültségre áramlik!

9. lépés: A beállítások tesztelése és kalibrálása

Miután ellenőrizte, hogy a füst nem szökik ki, csatlakoztasson egy megbízható mérőt, és ellenőrizze a kimeneti feszültséget mind a pozitív, mind a negatív kimeneten. Valószínűleg azt fogja tapasztalni, hogy a LED -mérők kissé kimaradtak (mint a 2 + 4 fényképeken). Mivel ezek a mérők kissé kieshetnek a spektrum mindkét végén, kalibrálja őket arra a feszültségre, amelyet általában a legtöbbször használni fog, vagy egy feszültségtartomány közepén. Például, ha sokat használ 12V -ot, kalibrálja őket 12V -ra. Ha rendszeresen 5V és 15V között mozog, akkor 10V -on kalibrálja.

Ha két multimétere van, akkor a feszültség- és árambeállítást együtt végezheti el. Ellenkező esetben csatlakoztasson névleges terhelést a kimenethez, állítsa be a feszültséget, majd válassza le a mérőt, és kapcsolja sorba a tápegységgel, és cserélje ki a multiméter vezetékét (ha a mérőórának külön feszültség- és áramkivezetései vannak) az áram méréséhez.

A LED-es panelmérők hátoldalán két kis díszítőedény található a feszültség (v-adj) és az áramerősség (i-adj) beállításához (lásd az első fotót). Kalibráláskor általában jó ötlet ellenállással terhelni a kimenetet, mivel terheléskor a kimeneti feszültség kissé elmozdulhat.

Tehát állítsa be a v-adj-t, amíg a feszültség nem ugyanaz, mint a mérő. A vágók egy kicsit érzékenyek, és egy kis fordulat mehet el ott, ahol szeretné. Csak kitartás, amíg helyes

A jelenlegi beállításhoz azt javaslom, hogy kalibráljon egy nagy hőelnyelő ellenállást (6. fotó). Csak győződjön meg arról, hogy nem alacsonyabb, mint amit a kínálat ki tud adni. A szabályozó panel mindkét oldala 1,5 A -t tud táplálni. Elegendő az 1A körüli kalibrálás.

Az ohmos törvény alkalmazásával V = IxR - tehát (V/I = R) 15V/1A = 15ohm. A 15 ohmos ellenállásokat egy kicsit nehéz elérni, így a 2x 8 ohmos soros ellenállások 16 ohmot adnak. Mérje meg az ellenállásokat - a kettő nálam 8,3 és 8,1 ohm méretű = összesen 16,4 ohm.

Tehát csatlakoztassa újra a számokat (V/R = I) 15V/16,4ohm = 0,914634A - ez az a szám, amelyre kalibrálunk. Meg kell találnia, hogy a mérőnek ezt kell megjelenítenie, valamint kétszer ellenőriznie kell a mérőt.

Ezenkívül ki kell számítania az ellenállások teljesítményét, mivel nem szeretné, hogy süljenek! Tehát ismét ohmos törvény P = VxI - 15Vx0.91463 = 13.72W. Győződjön meg arról, hogy az ellenállások mindegyike nagyobb, mint ez az érték - 25W jó. Pár 100 W -ot használtam, ami arany (lásd a 6. fotót). Ezeket az ebay -ről körülbelül 8 dollárért lehet kapni kettőért.

A tápellátásból származó áram méréséhez sorba kell helyezni a mérőt a tápegységgel és a terhelési ellenállásokkal. Nem számít, hogy a mérő az első, vagy az ellenállások, csak győződjön meg arról, hogy a mérőn átfolyó áram pozitív -negatív (tehát pozitív és 0 V -os kivezetések - pozitív/negatív a multiméter áramkivezetésein). A tápellátás negatív oldalát 0V -ról negatívra kell mérni, a mérő pozitív értéke 0V -ra, a negatív pedig a tápegység negatívjára. Ha ez csak megzavarta - nézze meg az utolsó fotót.

A csatlakoztatás után látnia kell a feszültséget és az áramot is az előlapon. Állítsa be az aktuális edényt a panelmérő hátoldalán, amíg az nem ugyanaz, mint a multiméter. Ha két mérője van, legyen az egyik az áram mérésére (soros), a másik pedig a feszültség mérésére (párhuzamosan).

Most már jó indulni.

10. lépés: Utolsó gondolatok

Bár minden belefért a tokba, kicsit játszhattam volna a belső elrendezéssel, és talán áthelyezhettem az IEC aljzatot, hogy a két laptop kellék 90 fokos helyzetben legyen a jelenlegi helyükön. Az elrendezést is tükrözni kellett volna, mivel általában szeretem, ha minden balról jobbra halad. Mellékeltem egy vázlatot arról, hogy mit kellett volna tennem.

Hálózati kábelből 7,5A 240VAC -os kábelezést használtam (mert ezt fektettem le). Mivel ez egy ilyen szűk hely, valószínűleg könnyebb 240 V -os vezetéket kellett volna használnom, mivel a projekt nem sok áramot vesz fel.

Azt sem vettem észre, hogy az egyik tok csavarja egyenesen átment a 240 V -os kapcsoló helyén. Utólag némileg át kellett volna állítanom a kapcsolót, és valószínűleg fel kellett volna szerelnem a 240 V -os biztosítéktartót az előlapra is, hogy elkerüljem a felesleges huzalozást. Egy kis keveréssel valószínűleg a kimeneti biztosítéktartókat is elhelyezhettem volna az előlapon, de az előlap már eléggé zsúfolt volt.

A nap végén az általam igényelt +/- 15 V feszültséget biztosítja, könnyen beállítható, megbízható és könnyen hozzáférhető alkatrészeket használ.

Jövőbeli projektek

Van egy másik kettős 0-30V/3A tápegység is, de ez lehet, hogy két külön tápegység lesz (ismét a távolságtól függően). Ennek állandó áramellátása van. Ezeket a táblákat egy időben vettem, mivel nem tudtam eldönteni, hogy melyiket szeretném, így megvettem mindkettőt!

Valamennyi tápegység anyja lesz - kettős alacsony/magas feszültségű tápegység, két oldalanként két szabályozótáblát használva (4). Alacsony 0-30V tartományról magas 30-90V és 5A tartományra kapcsol! Ezt a kettős feszültségű erősítőlapok tesztelésére használják. Ismét lehet, hogy a távolságtól függően két külön tápegység lesz.