5V stabilisert forsyning for USB -hub: 16 trinn

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

Av neelandanit2n.net Følg mer av forfatteren:

Om: Jeg er Chandra Sekhar, og jeg bor i India. Jeg er interessert i elektronikk og å bygge små engangskretser rundt små chips (den elektroniske typen). Mer om neelandan »

Dette er en stabilisert forsyning som er beregnet på å brukes med en bussdrevet USB -hub for å levere en stabilisert + 5 volt forsyning til enhetene som er koblet til den.

På grunn av motstanden til tilkoblingskabelen og motstandene som er introdusert for strømføling for overstrømsbeskyttelse, kan spenningen ved navet være alt mellom +4,5 V (belastet) og +5,5 V. Denne kretsen vil levere en stabilisert +5 V i begge tilfellene, dvs. det er en buck/boost -design, ved bruk av TPS63000 switch mode regulator chip produsert av Texas Instruments. Den kan levere +5 V ved 500 mA fra inngangsspenninger så lave som 2 volt, slik at et oppladbart batteri og dets (USB -drevne) lader kan legges til for å gjøre dette til en USB UPS for USB -huben.

Trinn 1: Forberede kretskortet

Jeg bestemte meg for å lage et grunnplanbasert layout. Brikken har ti loddeputer og en termisk pute som skal loddes, og dette var en annen metode for å prøve med denne typen blyløse pakker.

Et skrap av ensidig fenolisk kobberpapir i papir ble kuttet i størrelse og konturen av brikken tegnet på den ukledde siden. Deretter ble det fjernet materiale med en liten skrutrekker som ble skjerpet til en meisel, noe som gjorde at en brikke kunne sitte i.

Trinn 2: Lim inn brikken

Brikken limes deretter inn i plassen så gravd ut.

Dette er strengt tatt unødvendig, men jeg likte følelsen av å rive ut PCB -materialet, og det var morsomt å legge til tre dimensjoner i kretsen.

Trinn 3: Jordforbindelsene

Nå som brikken sitter godt inne i brettet, er det på tide å planlegge å koble jordledningene.

Siden den andre siden er et ubrutt bakkeplan, er dette enkelt: bare bor hull og lodd en ledning.

Trinn 4: Borehull

Når du ser på skjematikken, må tre pads av ic kobles til bakken. Så det bores tre hull på de riktige stedene.

Trinn 5: Lodding av jordledninger

Tre ledninger er først loddet på kobbersiden, deretter bøyd over ic, kuttet i størrelse og loddet til putene og den sentrale termiske puten.

Trinn 6: Klargjøring av induktoren

En støpt 2,2 mikrohenry -induktor ble oppvarmet i en flamme, innkapslingen ble fjernet og svingene telles (det var 12). Den ble deretter spolet opp igjen ved hjelp av fersk ledning over den bare ferritkjernen.

Jeg bestemte meg for å grave induktoren inn (for beskyttelse) slik at formen er merket på brettet. Alt dette er selvfølgelig virkelig unødvendig.

Trinn 7: Induktoren

Dette er en annen visning av den forberedte induktoren.

Trinn 8: Hullet for induktoren

Jeg har skåret ut et fint hull for induktoren å sitte i.

Trinn 9: Induktoren på plass

Slik ser induktoren ut når den monteres på plass.

Trinn 10: Inndatafilteret

Strømmen til den analoge delen av brikken må filtreres av en seriemotstand og kondensator til jord. Disse komponentene er montert på plass. Kobberfolie fra et annet skrapebrett ble løftet, kuttet i form og satt på plass for å koble komponentene.

Dette gjør oppsettet til et tosidig brett - liksom.

Trinn 11: Utgangskontakten og kondensatoren

Et par pinner fra et gammelt hovedkort ble presset i drift for den 5 volt regulerte utgangen. Den 10 mikrofarad tantal overflatemonterte kondensatoren ble loddet over den.

Alle motstandene og kondensatorene ble reddet fra søppelharddisker.

Trinn 12: Tilbakemeldingsmotstandene

Tilbakemeldingsinngangen til TPS63000 må mates med en spenning på 500 millivolt avledet fra utgangen. Med en 5 volt nominell effekt betyr dette et divisjonsforhold på ti eller to motstander, den ene ni ganger den andre.

Ved å rase alle mine overflatemonteringsbrett (i søppelboksen min) kastet jeg opp paret du ser på figuren. De ble koblet sammen som vist, deretter koblet til et batteri, og mitt pålitelige multimeter bekreftet at divisjonsforholdet faktisk var ti. Hvis du er forvirret, til venstre er en 523K motstand, dvs. 5, 2 og 3 etterfulgt av tre nuller, i ohm. Til høyre er en 4,7 megohm motstand, dvs. 4 og 7 etterfulgt av fem nuller, i ohm. 47 delt på ni er omtrent 5,23.

Trinn 13: Motstandene på plass

Motstandene er loddet på plass, men på grunn av plassbegrensninger måtte de festes oppreist til utgangskondensatoren.

Det hele holdes sammen med liberale anvendelser av superlim - ellers kan loddeskjøtene løsne hver gang brettet faller av bordet. Nå gjenstår bare induktoren og inngangskondensatoren.

Trinn 14: Nisje for kondensatoren også

Jeg bestemte meg for å kutte i kortet for inngangskondensatoren, og bruke loddestifter for inngangstilkoblingen.

Kondensatorens omriss er merket på brettet for å kutte ut.

Trinn 15: Kondensatorgrav

Kondensatorgraven er klar til bruk.

Trinn 16: Det ferdige brettet

Brettet er ferdig, alle komponentene er på plass.

Den ble testet. Først med to ganske svake penlightceller - jeg stolte ikke så mye på håndarbeidet mitt - og utgangen var 5,04 volt Glad over suksessen, jeg prøvde det med tre gode celler - en inngangsspenning på 4,5 volt - og utgangen var fortsatt 5,04 volt Deretter prøvde jeg spenningen fra USB -porten på datamaskinen min - rundt 5 volt, men sannsynligvis kunne hoppe rundt på de to nederste sifrene - og fremdeles holdt utgangen på samme gamle 5,04 volt. Så det ser ut til at denne tingen fungerer, i hvert fall under foreløpige tester. I henhold til databladet starter den på 1,9 volt og godtar maksimalt 5,5 volt, og holder utgangsspenningen stabil. Det er en buck -boost -omformer, noe som betyr at den kan godta inngangsspenninger over og under utgangsspenningen, og bytte mellom moduser automatisk for å holde spenningen stabil. Den kan mates fra en oppladbar celle for å opprettholde USB -forsyningsspenningen selv om kabelen er koblet fra datamaskinen - hvis det er bra.