USB ცვლადი ძაბვის კვების წყარო: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

დიდი ხანია მქონდა იდეა USB- ით აღჭურვილი ცვლადი დენის წყაროს შესახებ. როგორც მე შევიმუშავე იგი, მე გავხდი უფრო მრავალმხრივი, რაც არა მხოლოდ USB შეყვანის საშუალებას იძლევა, არამედ 3 VDC– დან 8 VDC– მდე USB დანამატის საშუალებით ან ბანანის საცობების საშუალებით. გამომავალი იყენებს ჯეკის ტიპს, რომელსაც ნახავთ კედლის მეჭეჭში და ბანანის ორ ჯეკში. თუ მასში 5 ვოლტს იკვებებით, შეგიძლიათ შეცვალოთ გამომავალი 1.3 ვოლტიდან 20 ვოლტამდე, მსუბუქად დატვირთული ქვედა ძაბვებით 200 mA– მდე. წინა მხარეს არის ციფრული დისპლეი, რომელიც აჩვენებს ვოლტს და მიმდინარეს დატვირთვაზე. ზემოთ მოცემულ სურათზე, მე ვაწვდი მინი ოსცილოსკოპს 9 ვოლტით 120mA– ზე ლეპტოპის USB ტერმინალიდან 5 ვოლტიანი USB წყაროდან.

მასალები:

ნაწილები

(1) 240 ohm რეზისტორი, 1/4 ვატი

(1) 67 კ რეზისტორი, 1/4 ვატი

(2) 4.7 კ რეზისტორები 1/4 ვატი

(3) 1 კ რეზისტორები, 1/4 ვატი

(3) 2N3904 ტრანზისტორი

(1) IRF520 მოსფეტი ან ექვივალენტი

(2) 1N914 გადართვის დიოდები

(1) 1N4007 დიოდი

(2).01 uF კერამიკული კონდენსატორები (სქემატურად ნათქვამია 8 nF ან.008 uF, მაგრამ.01 uF უფრო ადვილი მისაღებია)

(2) 10 uF ელექტროლიტური კონდენსატორები, 50 ვოლტი

(1) 470 uF ელექტროლიტური კონდენსატორი 50 ვოლტი

(1) 56 uH ინდუქტორი (სურვილისამებრ შეიძლება დაიხუროს პატარა ტოროიდზე)

(1) 100 ათასი მორთული ქვაბი

(1) 5k 1/2 ვატიანი პოტენომეტრი, ხაზოვანი კონუსი

(1) LM317 IC ძაბვის მარეგულირებელი IC ჩიპი

(4) ბანანის ჯეკები (მამრობითი)

(1) სტანდარტული ზომის USB ბუდე (მამრობითი)

(1) ციფრული ვოლტმეტრის ამმეტრის მოდული

(1) საბინაო

(1) სრულყოფილი ან პროტოტიპის დაფა

(1) შავი სახელური ხრახნიანი გამკაცრებით

სითბოს შემცირება მილები

სხვადასხვა ფერის შემაერთებელი მავთულები

ყვავის კონექტორები (სხვადასხვა ზომის)

გამათბობელი და სილიციუმის ნაერთი LM317– ისთვის

ინსტრუმენტები

შედუღების რკინა, გამდნარი, ცხელი დნობის წებო, საბურღი საბურღი ნაჭრებით, ხრახნიანი ასორტიმენტით, სხვადასხვა სახის მცირე ზომის ქამრით, მულტიმეტრი და ოსცილოსკოპი

ნაბიჯი 1: ნაწილების მოპოვება

მე განზრახ გამოვიყენე ნაწილები, რომელთა პოვნა ადვილია და მათი ამოღება შესაძლებელია ჯართის ელექტრონული დაფებიდან. LM317 IC არის ძალიან გავრცელებული და 2N3904 ტრანზისტორი არის ზოგადი დანიშნულების და მრავალი სხვადასხვა სახის ჩანაცვლება შეიძლება. Mosfet ასევე ძალიან გავრცელებულია და სხვა ტიპები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც შემცვლელი, სანამ შემცვლელი არის N არხის Mosfet და აქვს მსგავსი რეიტინგები. ინდუქტორი არ არის კრიტიკული და შეიძლება გამოყენებულ იქნას 50 -დან 200 nH დიაპაზონში. ამ მიზნით, მე ვიხსნი მათ დახარჯული CFL ნათურების მძღოლების დაფებიდან. ნებისმიერი ტიპის პროექტის ყუთის გამოყენება შეიძლება. მე მქონდა ეს ერთი, მაგრამ უფრო იაფი შავი იდეალურად ჯდება. რაც შეეხება პერფის დაფის გამოყენებას, ეს ჩემი პირადი არჩევანია იმ სიმარტივის გამო, რომლითაც შესაძლებელია ცვლილებები.

ნაბიჯი 2: თეორია სქემის მიღმა

ზემოთ მოყვანილი ფოტოები აჩვენებს ტალღის ფორმის პროგრესირებას. პირველი გვიჩვენებს ტალღის ფორმას ასტაბილური მულტივიბრატორის გამოსასვლელში მარჯვენა ხელის 1N914 დიოდის ზედა ნაწილში. მეორე გვიჩვენებს ტალღის ფორმას IRF520 კარიბჭესთან და ბოლო გვიჩვენებს ტალღის ფორმას IRF520 წყაროსთან.

წრე იყენებს ორ ტრანზისტორულ ასტაბილურ მულტივიბრატორს, რომელიც მუშაობს 18 კჰც -ზე. კვადრატული ტალღის გამომუშავება აღებულია ორი 1N914 დიოდიდან ერთ -ერთი ზემოდან. ტრანზისტორები ჩვეულებრივი 2N3904- ია. დაბალი ძაბვის კვადრატული ტალღა აძლიერებს სხვა 2N3904 ტრანზისტორს, რომელიც არის მიკერძოებული კლასი C. ტრანზისტორი აძლიერებს შეყვანის კვადრატულ ტალღას დაახლოებით 10 ფაქტორით, სადაც გადის ელექტროლიზურ კონდენსატორსა და 100 კ პოტენომეტრზე IRF520 Mosfet- ის კარიბჭეზე გამოყენებამდე. რა Mosfet არის სადენიანი, როგორც საფეხურებრივი ჩოპერი წყაროს ტერმინალით, რომელსაც აქვს 56 uH ჩოკი დაუბრუნდება 5 ვოლტს. როდესაც Mosfet ჩართულია და შემდეგ მოულოდნელად გამორთულია, მაგნიტური ველი იქმნება ინდუქტორში და შემდეგ იშლება წარმოქმნის უკანა EMF. ეს უკანა EMF ძაბვა ნებადართულია 1N4007 დიოდის გავლით და თანმიმდევრულია წყაროს ძაბვასთან. კონდენსატორის წინ არის LM317 ძაბვის მარეგულირებელი ჩიპი ორი ძაბვის დამატებამდე 470 uF ელექტროლიტური მასშტაბით, რომელიც არის კონფიგურირებული როგორც რეგულირებადი კვების წყარო, რომელიც მორგებულია 5k პოტენომეტრით. გადმოტვირთული ძაბვა რეგულირდება 1.3 ვოლტიდან 20 ვოლტამდე. ციფრული ვოლტმეტრი და ამმეტრი არის ჩართული წრეში, რათა უზრუნველყოს ძაბვისა და დენის შესაბამისი მაჩვენებლები წინა პანელზე.

ნაბიჯი 3: ააშენეთ ასტაბილური მულტივიბრატორი და ნახეთ მუშაობს თუ არა

განათავსეთ Astable Multivibrator ერთად, როგორც სურათზე. გაძლიერდით 5 ვოლტით და ტალღის ფორმა მეორე ტრანზისტორის კოლექტორთან უნდა გამოიყურებოდეს როგორც ნახატის კანი მეორე ფოტოზე, სიხშირე დაახლოებით 18 kHz.

ნაბიჯი 4: დაამატეთ ბუფერული/გამაძლიერებელი და გამაძლიერებელი კონვერტორი სექციები

მას შემდეგ რაც დადგინდა, რომ სტაბილური მულტივიბრატორი მუშაობს, შეგიძლიათ დაამატოთ ბუფერული ტრანზისტორი განყოფილება. 100 K მორთვა ქვაბს ემატება Mosfet– ში სიგნალის შეყვანის დონის დასადგენად. მოსფეტის დამონტაჟების შემდეგ, ანტისტატიკური ზომების მიღებისას, დააინსტალირეთ დიოდი და ელექტროლიტური კონდენსატორი. სანამ ამ ნაწილებს დააინსტალირებთ, შეიძლება დაგჭირდეთ ექსპერიმენტის ჩატარება ექსპერიმენტატორის დაფაზე, ინდუქტორის სხვადასხვა მნიშვნელობის ცდისას. მე გამოვყავი რამოდენიმე CFL და აღმოვაჩინე ინდუქტორები სრულყოფილი ამ მიზნისთვის, გარდა იმისა, რომ ისინი გაცხელდნენ 100 mA– ზე მეტი გადის მათში. აღმოვაჩინე, რომ ეს ინდუქტორი იყო სრულყოფილი, რადგან ის იყენებს სქელ მავთულს. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ინდუქტორები 50 -დან 200 uH– მდე და ამ სიხშირეზე მიიღებთ კარგ შედეგს. მე გირჩევთ ექსფლიმენტის დროს Mosfet– ის მართვას ფუნქციის გენერატორიდან. გადასვლა.5 ვოლტიდან პიკიდან მწვერვალამდე 5 ვოლტამდე პიკი მწვერვალზე. განათავსეთ ვოლტმეტრი 470 uF კონდენსატორზე და უყურეთ ძაბვის გაზრდას კონდენსატორზე რამდენჯერმე შეყვანის ძაბვაზე. გადმოტვირთული, ჩემი გაიზარდა 30 ვოლტზე მეტს. დარწმუნდით, რომ თქვენი 470 uF ელექტროლიტი შეფასებულია მინიმუმ 50 ვოლტამდე.

CFL- კომპაქტური ფლუორესცენტური ნათურა

ნაბიჯი 5: დაამატეთ LM317 წრე

მას შემდეგ რაც კმაყოფილი დარჩებით Mosfet boost კონვერტორის განყოფილების მუშაობით, შეგიძლიათ დააინსტალიროთ LM317 და მისი გამაცხელებელი. აღმოვაჩინე, რომ LM317 გაცხელდა, სჭირდებოდა გამაცხელებელი, მაგრამ არა მოსფეტი. თუ კოჭა ცხელდება, შეგიძლიათ გააკეთოთ გამაცხელებელი ალუმინის კილიტადან და წებოდან. მე გამოვიყენე ლითონის პატარა ნაჭერი, რომელიც მოხრილი იყო კოჭის ირგვლივ და გამყარებული იყო ადგილზე ცხელი დნობის წებოთი.

ნაბიჯი 6: საბურღი ხვრელები შემთხვევაში, მიამაგრეთ ბანანის ჯეკები და დაამონტაჟეთ ციფრული ჩვენება წინა მხარეს

გაბურღეთ ხვრელები წინა პანელზე პოტენომეტრისთვის (1), (4) ხვრელები ბანანის ჯეკებისთვის და (2) USB კაბელისთვის და ადაპტერის ტიპის დანამატისთვის. დაამონტაჟეთ მიკროსქემის დაფა სურათზე ნაჩვენები პოზიციით და შეაერთეთ ყველაფერი ერთად. აღმოვაჩინე, რომ ბანანის სანთლები, რომელიც მე გამოვიყენე, უკეთესად მუშაობდა მათთან დაკავშირებულ ყვავის კონექტორებთან. ზოგიერთ ბრენდს უკანა მხარეს აქვს შემაერთებელი კონექტორები, ასე რომ ეს დამოკიდებულია გამოყენებული კონექტორის ტიპზე.

მე დავაფიქსირე დაფა ქეისის ბაზაზე ცოტაოდენი ცხელი დნობის წებოთი, რომ ადვილად მოვიშორო, თუკი მსურს ცვლილებები შევიტანო წრეში. შავი პლასტმასის წინა ნაჭერი მოჭრილი იყო მეტრიანი პანელის სახეს. იგი დაფიქსირდა ცხელი დნობის წებოთი. მას შემდეგ, რაც ყველა ჯეკი უკანა ნაწილში იყო, პანელი ასევე დაიდგა ცხელი დნობის წებოთი.

ნაბიჯი 7: საბოლოო შეკრება და ტესტირება

მოწყობილობაში შესაყვანი ბოლო ელემენტია ძაბვის/მიმდინარე მოდული. მოდულს მოყვება შავი მავთული და თეთრი მავთული, ეს მიდის ძაბვის შესასვლელთან. ნარინჯისფერი მავთული იგრძნობს გამომავალ პოზიტიურ ძაბვას. არის ორი სქელი შავი და წითელი მავთული, ეს მიდის მიმდინარე შუნტზე. ეს მიდის სერიაში გამომავალი დატვირთვით, რათა შეგატყობინოთ რამდენი დენი იზიდავს თქვენს დატვირთვას. მრიცხველები არ დარეგისტრირდება, თუ პოლარობას საპირისპიროდ აყენებთ. აღმოვაჩინე, რომ რატომღაც დენი არ კითხულობს ზუსტად ჩემთვის, ამიტომ მომიწია ექსპერიმენტი მავთულის სხვადასხვა სისქისა და ტიპების შესახებ. მას შემდეგ რაც მივიღე სათანადო მიმდინარე კითხვები, მე მივაწებე მავთულები პირდაპირ მოდულის ტერმინალებს, მოვიშორე მიწოდებული კავშირები. ეს შეიძლება იყოს პრობლემა მხოლოდ იმ მოდულის გამო, რომელსაც მე ვიყენებდი.

ეს მოწყობილობა დაიწყებს მუშაობას 3 VDC შეყვანისას და ამ ძაბვისას მოგცემთ 7 ვოლტამდე გამომუშავებას 60 mA- ზე. 5 ვოლტიანი შეყვანისას ის მოგცემთ მაქსიმუმ 11 ვოლტს 120 mA– ზე უწყვეტად, რომელიმე კომპონენტის გადახურების გარეშე. უკეთესი სითბოს ჩაძირვა მოგცემთ უფრო მაღალ დენებს. ეს იყო იმ დიაპაზონში, რომლის გამოყენებაც მინდოდა.