Mục lục:
2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-13 06:58
Tôi đã sử dụng bộ nguồn cũ dựa trên bộ điều chỉnh tuyến tính trong nhiều năm nay, nhưng đầu ra tối đa 15V-3A, cùng với màn hình tương tự không chính xác đã thúc đẩy tôi tự tạo bộ nguồn để giải quyết những vấn đề này.
Tôi đã xem xét các nguồn cung cấp năng lượng khác mà mọi người đã tạo ra để lấy cảm hứng và quyết định dựa trên một số yêu cầu cơ bản:
-Năng lượng nhiều hơn so với thiết bị tương tự cũ có thể cung cấp
-Quạt làm mát (nếu cần)
- Màn hình kỹ thuật số
-Nhìn gọn gàng và an toàn (không phải là thiết bị tương tự không phải là một trong những điều này….)
Đối với thiết bị điện tử, tất cả các mặt hàng đều có nguồn gốc từ eBay hoặc từ một đơn vị bỏ qua bên ngoài trường đại học của tôi (nghiêm túc) nên hóa đơn nguyên vật liệu khá khó xác định. Tôi ước tính rằng tôi đã chi ít hơn € 12 cho các bộ phận, nhưng con số này sẽ cao hơn nếu bạn không thể có được một số bộ phận (nguồn điện) miễn phí, nơi giá cả phụ thuộc rất nhiều vào công suất điện mà bạn mong muốn.
Xin lưu ý rằng 'ible này tập trung vào việc xây dựng bộ nguồn của tôi và vì vậy không phải tất cả các bước đều theo phong cách hướng dẫn, mà là tóm tắt các bước được thực hiện. Nếu cần thêm chi tiết, tất nhiên, tôi rất sẵn lòng trợ giúp, chỉ cần để lại bình luận tại đây hoặc trên video trình diễn trên youtube và tôi sẽ trả lời càng sớm càng tốt:)
Bước 1: Điện tử công suất
Nguồn điện được sử dụng là dòng điện cao (8A) SMPS (Switch-Mode-Power-Supply) đầu ra 19V, tôi may mắn nhận được nó miễn phí. Các nguồn điện tương tự có thể được sử dụng bao gồm bộ sạc máy tính xách tay hoặc thậm chí một máy biến áp với mạch chỉnh lưu cầu đầy đủ.
Để dừng nguồn điện khi không được sử dụng, kết nối Trực tiếp đã được mở rộng đến một công tắc ở mặt trước của vỏ và quay trở lại SMPS. Vì vỏ máy là kim loại nên tôi đã kết nối chốt Earth với tấm nền bằng vít.
Đầu ra D. C. của SMPS được kết nối với bộ chuyển đổi DCDC Buck bậc xuống, đầu ra của bộ chuyển đổi này đi đến các kết nối âm và dương trên bảng điều khiển phía trước của vỏ máy (thông qua điện trở shunt trên màn hình kỹ thuật số).
Màn hình kỹ thuật số, cùng với bộ chuyển đổi 5V (cho cổng USB) được cấp nguồn bởi 19V SMPS, vì điều này sẽ không đổi cho dù điện áp đầu ra được đặt là bao nhiêu.
Một quạt máy tính 24V cũng được kết nối với SMPS thông qua mạch MOSFET, mạch này giới hạn dòng điện (và do đó là tốc độ) của quạt. LƯU Ý: Mạch giới hạn dòng là không cần thiết và MOSFET chỉ hoạt động như một điện trở. Nó được thêm vào để giảm tốc độ của quạt và nhiều mạch khác (thậm chí là mạch dựa trên LM317) có thể sẽ hoạt động tốt hơn so với cách thực hiện của tôi, nhưng tôi có thể đưa vào nếu ai đó muốn.
Bước 2: Kiểm soát dây điện tử và màn hình
Đồng hồ hiển thị kỹ thuật số cần được đấu nối tiếp với đầu ra âm để cảm nhận dòng điện và một dây khác đi đến đầu ra dương để đo điện áp đầu ra, như trong hình trên.
Để điều chỉnh điện áp đầu ra, một nồi tông đơ 50kOhm trên bộ chuyển đổi buck 15A được thay thế bằng một chiết áp rẽ đơn được đánh giá tương tự được kéo dài đến vỏ trước bằng cáp ruy-băng. Một bên của chiết áp được kết nối với chiết áp 2kOhm nhằm cố gắng có một núm điều chỉnh điện áp "tinh chỉnh" nhưng như đã thảo luận ở phần sau, điều này hiếm khi được sử dụng.
Một lỗ hổng cố hữu khi sử dụng bộ chuyển đổi buck là điện áp đầu ra được giới hạn ở mức thấp hơn điện áp đầu vào khoảng 1V, nhưng điện trở chiết áp phù hợp với điện áp đầu vào tối đa (trong trường hợp này là điện áp đầu vào tối đa = 30V). Điều này có nghĩa là nếu bạn cung cấp cho bộ chuyển đổi buck với điện áp thấp hơn nhiều so với điện áp đầu vào tối đa, thì chiết áp sẽ có vùng chết - nơi việc xoay núm xoay không làm thay đổi điện áp. Để khắc phục điều này, có hai lựa chọn:
1) Sử dụng Bộ chuyển đổi Buck / Boost kết hợp có thể nâng hoặc giảm điện áp đầu vào xuống bất kỳ thứ gì mong muốn - tùy chọn này sẽ tốt nhất khi có dải điện áp đầu ra lớn độc lập với (không bị giới hạn bởi) điện áp đầu vào.
2) Chọn một chiết áp có điện trở làm giảm vùng chết đến mức chấp nhận được - đây là tùy chọn rẻ nhất nhưng chỉ giảm vùng chết (do đó làm tăng độ phân giải) vì vậy điện áp đầu ra vẫn được giới hạn ở một mức nhất định dưới điện áp đầu vào.
Tôi đã chọn tùy chọn 2 vì tôi đã có một bộ chuyển đổi buck 15A và không muốn chờ thêm các bộ phận khác từ Trung Quốc. Vì điện trở chiết áp yêu cầu không gần giá trị tiêu chuẩn, tôi đặt một điện trở qua các cực bên ngoài của chiết áp, làm giảm hiệu quả điện trở đến giá trị mong muốn.
Bước 3: Trường hợp
Bây giờ cho phần thú vị và tẻ nhạt - làm cho trường hợp. Bạn có thể sử dụng bất cứ thứ gì bạn muốn cho việc này; gỗ, MDF, nhựa, kim loại hoặc in 3D hoàn toàn nếu bạn thực sự muốn. Tôi đã chọn kim loại và nhựa vì tôi cảm thấy thoải mái nhất với những vật liệu này và chúng trông đẹp mắt với nhau (xin lỗi những người đam mê gỗ).
Tôi đã có một lượng lớn vật liệu tấm thép không gỉ nên tấm bìa chính được làm bằng vật liệu này. Các tấm mặt trước và mặt sau được làm bằng nhựa (acrylic ở phía trước, nhựa dai không rõ ở phía sau) và tấm nền được làm từ một tấm thép từ giá đỡ TV.
Phần đế được cắt để rộng hơn và dài hơn một chút so với SMPS và các lỗ được khoan ở 4 góc, nơi sử dụng ốc vít của vỏ SMPS (vì nửa trên của vỏ được loại bỏ để đi dây và tản nhiệt tốt hơn).
Các lỗ này được khai thác bằng vòi M4 để các vít máy có thể được sử dụng để cố định SMPS vào đế, cùng với các tấm góc vuông bằng thép không gỉ được sử dụng để kết nối đế với vỏ thép không gỉ và bảng điều khiển phía sau. Hai lỗ tương tự đã được khoan và khai thác để giữ bảng điều khiển phía trước cố định với một miếng nhựa góc vuông được sử dụng lần này (do các kết nối nguồn gần nhau).
Các tấm mặt trước và mặt sau được đánh dấu và khoan ở những nơi cần thiết, sau đó các mảnh được cắt và mài bằng tay theo kích thước, bao gồm các lỗ hình chữ nhật cho màn hình, cổng USB và kết nối nguồn điện chính ở phía sau.
Nắp chính được đánh dấu trên tấm SS 0,8mm và được cắt theo kích thước bằng máy mài góc, bao gồm một cổng ở bên cạnh để hút khí. Các lỗ ở bên và trên cùng đã được đánh dấu và khoan trước khi uốn cong, nhưng vì tôi chưa có phanh kim loại tấm (chưa) nên những khúc cua tôi cố gắng thực hiện có bán kính nghiêm trọng đối với chúng. Khi tôi tính toán cho bán kính nhỏ hơn cho các lỗ, tôi đã dùng búa đập các cạnh vào một số sắt góc để làm cho mọi thứ được xếp đúng hàng - điều này giới thiệu một số "nhân vật" vào mảnh và đảm bảo rằng mọi người đều biết đó là hàng đặt riêng…
Mọi thứ được lắp ráp bằng vít máy M4 hoặc keo dán cho các bộ phận không cần thay thế. Tôi nghĩ điều quan trọng là phải xây dựng mọi thứ với tính khả thi.
Bước 4: Đánh giá
Sau khi lắp ráp, thử nghiệm và sử dụng trong vài tháng, tôi phát hiện ra chiết áp 2K cho chức năng "tinh chỉnh" bị nhiễu (thỉnh thoảng bị hở mạch khi xoay). Điều này là không thể chấp nhận được vì nó làm cho điện áp đầu ra nhảy bất ngờ, và vì vậy tôi chỉ cần xoay nồi 2k về vị trí tối thiểu của nó để nó không ảnh hưởng đến nồi điều chỉnh chính. Chiết áp chất lượng cao là điều bắt buộc đối với những dự án như thế này.
Tôi hy vọng điều này sẽ giúp một số bạn ở ngoài đó cũng như các 'ibles' khác đã giúp tôi. Đây chỉ là một trong số nhiều cách tiếp cận và tôi khuyến khích các câu hỏi nếu cần thêm bất kỳ thông tin nào, tại đây hoặc trên video youtube của tôi. Cảm ơn bạn rất nhiều và làm rất tốt nếu bạn đã làm được như vậy, chúc bạn làm việc vui vẻ!