DIY justerbar benkstrømforsyning: 4 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Jeg har brukt en gammel strømforsyning basert på en lineær regulator i mange år nå, men maksimal utgang på 15V-3A, kombinert med unøyaktige analoge skjermer, presset meg til å lage min egen strømforsyning som løser disse problemene.

Jeg så på andre strømforsyninger som folk har laget for inspirasjon, og bestemte meg for noen grunnleggende krav:

-Mer kraft enn den gamle analogen man kunne levere

-Kjølevifte (om nødvendig)

-Digital skjerm

-Slank utseende og trygg (ikke at den analoge ikke var noen av disse tingene ….)

For elektronikken ble alle elementene hentet fra eBay eller fra et hopp utenfor høyskolen min (seriøst), så materialregningen er ganske vanskelig å bestemme. Jeg anslår at jeg brukte mindre enn € 12 i deler, men dette vil være høyere hvis du ikke kan få noen deler (strømkilde) gratis, der prisen er veldig avhengig av effekt du ønsker.

Vær oppmerksom på at denne 'ible fokuserer på strømforsyningen min, og derfor er ikke alle trinnene i en fremgangsmåte, men mer en oversikt over trinnene som er tatt. Hvis det er nødvendig med flere detaljer, hjelper jeg deg selvfølgelig, bare legg igjen en kommentar her eller på demonstrasjonsvideoen på youtube, så svarer jeg ASAP:)

Trinn 1: Power Electronics

Strømkilden som ble brukt var en høy strøm (8A) SMPS (Switch-Mode-Power-Supply) som gir 19V, som jeg heldigvis fikk gratis. Lignende strømkilder som kan brukes inkluderer en bærbar lader eller en transformator med en fullbro -likeretterkrets.

For å stoppe strømuttaket når den ikke ble brukt, ble Live -tilkoblingen utvidet til en bryter på frontpanelet på saken og tilbake til SMPS. Siden saken er av metall, koblet jeg jordnålen til bunnplaten med en skrue.

DC -utgangen på SMPS ble koblet til en DCDC Buck -omformer som trapp ned, hvis utgang gikk til de positive og negative tilkoblingene på frontpanelet på saken (via shuntmotstanden på det digitale displayet).

Den digitale skjermen, sammen med en 5V buck -omformer (for USB -portene) ble drevet av 19V SMPS, da dette ville forbli konstant uansett hva utgangsspenningen var satt til.

En 24V datamaskinvifte ble også koblet til SMPS via en MOSFET -krets, som begrenser strømmen (og dermed hastigheten) til viften. MERK: Strømbegrensningskretsen er ikke nødvendig, og MOSFET fungerer bare som en motstand. Det ble lagt til for å redusere viftehastigheten og mange andre kretser (til og med en LM317 -basert krets) ville trolig fungere bedre enn implementeringen min, men jeg kan inkludere den hvis noen vil ha den.

Trinn 2: Kontroller elektronikk og skjermledninger

Den digitale displaymåleren må være koblet i serie med den negative utgangsterminalen for å registrere strømmen, og en annen ledning går til den positive utgangsterminalen for å måle utgangsspenningen, som vist på bildet ovenfor.

For å justere utgangsspenningen, erstattes en 50kOhm trimmerpotte på 15A buck -omformeren med et lignende nominelt enkeltvridningspotensiometer som utvides til fronthuset med en båndkabel. Den ene siden av potensiometeret er koblet til et 2 kOhm potensiometer i et forsøk på å ha en "finjustert" spenningsknapp, men som diskutert senere, brukes dette sjelden.

En iboende feil ved bruk av en buck -omformer er at utgangsspenningen er begrenset til omtrent 1V mindre enn inngangsspenningen, men potensiometermotstanden er tilpasset den maksimale inngangsspenningen (i dette tilfellet maks. Inngangsspenning = 30V). Dette betyr at hvis du forsyner bukkomformeren med en spenning godt under maksimal inngangsspenning, vil potensiometeret ha en død sone - der dreining av knappen ikke endrer spenningen. For å overvinne dette er det to alternativer:

1) Bruk en kombinert Buck/Boost Converter som enten går opp eller ned inngangsspenningen til det som er ønsket - dette alternativet vil være best for å ha et stort utgangsspenningsområde som er uavhengig av (ikke begrenset av) inngangsspenningen.

2) Velg et potensiometer med en motstand som reduserer dødsonen til et akseptabelt nivå - dette er det billigste alternativet, men reduserer bare dødsonen (som øker oppløsningen som et resultat), slik at utgangsspenningen fortsatt er begrenset til en viss mengde under inngangsspenningen.

Jeg gikk med alternativ 2 ettersom jeg allerede hadde en 15A buck converter og ikke ønsket å vente på at flere deler skulle komme fra Kina. Siden den nødvendige potensiometermotstanden ikke var nær en standardverdi, la jeg en motstand over potensiometerets ytre terminaler, noe som effektivt reduserte motstanden til ønsket verdi.

Trinn 3: Saken

Nå for den morsomme og kjedelige delen - å lage saken. Du kan bruke hva du vil til dette; tre, MDF, plast, metall eller helt 3D -trykt hvis du virkelig ville. Jeg gikk med metall og plast, da jeg er mest komfortabel med disse materialene, og de ser fine ut sammen (beklager treentusiaster).

Jeg hadde en god mengde rustfritt stålplater, så hoveddekselet ble laget med dette. Front- og bakpanelene var laget av plast (akryl foran, ukjent seig plast på baksiden) og grunnplaten var laget av en stålplate fra et TV -stativ.

Basen ble kuttet for å være litt bredere og mye lengre enn SMPS, og det ble boret hull i de fire hjørnene der SMPS -fester festet seg (da den øvre halvdelen av saken ble fjernet for ledninger og bedre varmespredning).

Disse hullene ble tappet med en M4 -kran, slik at maskinskruer kunne brukes til å feste SMPS til basen, sammen med rettvinklede plater i rustfritt stål som brukes til å koble basen til dekselet i rustfritt stål og bakpanelet. To lignende hull ble boret og tappet for å holde frontpanelet på plass med et plast rett vinkelstykke som ble brukt denne gangen (på grunn av nærheten til strømtilkoblinger).

Front- og bakpanelene ble merket og boret der det var nødvendig, deretter ble brikkene kuttet og håndfilert til dimensjon, inkludert de rektangulære hullene for displayet, USB -porter og strømtilkoblingen på baksiden.

Hoveddekselet ble merket på 0,8 mm SS -ark og kuttet i størrelse med en vinkelsliper, inkludert en port på siden for et luftinntak. Hull for siden og toppen ble merket og boret før bøyning, men siden jeg ikke har en metallbrems (ennå), hadde svingene jeg klarte å få en alvorlig radius til seg. Da jeg regnet ut for en mindre radius for hullene, hamret jeg kantene mot noe vinkeljern i en skruestikke for å få alt til å stemme riktig - dette introduserer litt "karakter" i stykket og sørger for at alle vet at det er skreddersydd …

Alt er montert med M4 maskinskruer, eller lim for deler som ikke trenger å byttes ut. Jeg tror det er viktig å bygge ting med tanke på brukbarhet.

Trinn 4: Gjennomgå

Etter montering, testing og bruk i flere måneder, oppdaget jeg at 2K potensiometeret for "finjustering" -funksjonen var støyende (går av og til ved krets). Dette var uakseptabelt ettersom det gjorde at utgangsspenningen uventet hoppet, og så skrudde jeg ganske enkelt 2k -potten til minimumsposisjonen, slik at den ikke forstyrrer hovedjusteringspotten. Høy kvalitet potensiometre er et must for prosjekter som disse.

Jeg håper dette hjelper noen av dere der ute, ettersom andre ibles hjalp meg. Dette er bare en tilnærming av mange, og jeg oppfordrer til spørsmål hvis det er behov for tilleggsinformasjon, enten her eller på YouTube -videoen min. Tusen takk og godt gjort hvis du har kommet så langt, lykkelig!