USB Dəyişən Gərginlik Güc Təchizatı: 7 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Bir müddətdir USB ilə işləyən dəyişən enerji təchizatı haqqında bir fikrim var. Dizayn edərkən, yalnız USB girişinə deyil, 3 VDC -dən 8 VDC -yə USB fişi və ya banan fişləri vasitəsilə icazə verən bir az daha çox yönlü hala gətirdim. Çıxış, bir divar siğilində və iki banan fişində gördüyünüz kriko tipindən istifadə edir. 5 volt daxil olsanız, 200 mA -a qədər aşağı gərginliklə yüngül yüklənmiş 1,3 Volt -dan 20 Volt -a qədər dəyişə bilərsiniz. Ön tərəfdə yükə gedən volt və cərəyanı göstərən rəqəmsal bir ekran var. Yuxarıdakı şəkildə, laptopun USB terminalından 5 voltluq USB təchizatından 120 mA -da 9 voltlu bir mini osiloskop verirəm.

Təchizat:

Hissələri

(1) 240 ohm müqavimət, 1/4 vat

(1) 67 k müqavimət, 1/4 vat

(2) 4.7 k müqavimət 1/4 vatt

(3) 1 k müqavimət, 1/4 vat

(3) 2N3904 tranzistorlar

(1) IRF520 Mosfet və ya ekvivalenti

(2) 1N914 keçid diodları

(1) 1N4007 diod

(2).01 uF keramika kondansatörleri (sxemdə 8 nF və ya.008 uF deyilir, lakin.01 uF əldə etmək daha asandır)

(2) 10 uF elektrolitik kondansatörler, 50 volt

(1) 470 uF elektrolitik kondansatör 50 volt

(1) 56 uH indüktör (İstəsəniz kiçik bir toroidə sarıla bilər)

(1) 100 min bəzək qazanı

(1) 5k 1/2 vat potensiometr, xətti konus

(1) LM317 IC gərginlik tənzimləyicisi IC çipi

(4) banan yuvaları (kişi)

(1) standart ölçülü USB jak (kişi)

(1) rəqəmsal voltmetr ampermetr modulu

(1) Mənzil

(1) Perf və ya prototip lövhəsi

(1) vida sıxıcı ilə qara düymə

İstilik büzücü borular

Bağlama telinin müxtəlif rəngləri

Kəmər bağlayıcıları (müxtəlif ölçülərdə)

LM317 üçün soyuducu və silikon birləşməsi

Alətlər

Lehimləmə Dəmiri, Lehim, İsti əriyən yapışqan, Matkap ucları olan matkaplar, müxtəlif tornavidalar, müxtəlif növ kiçik penslər, multimetr və osiloskop

Addım 1: hissələrin alınması

Qəsdən tapmaq üçün asan olan və elektron lövhələrdən atıla bilən hissələrdən istifadə etdim. LM317 IC çox yaygındır və 2N3904 tranzistorları ümumi təyinatlıdır və bir çox fərqli növ əvəz edilə bilər. Mosfet də çox yaygındır və əvəzedici N-kanallı Mosfet olduğu və oxşar reytinqlərə sahib olduğu müddətdə digər növlər əvəz kimi istifadə edilə bilər. İndüktör kritik deyil və 50 ilə 200 nH aralığında bir çoxu istifadə edilə bilər. Bu məqsədlə, onları CFL lampa sürücü lövhələrindən qurtardım. İstənilən növ layihə qutusu istifadə edilə bilər. Əlində əlimdə idi, amma daha ucuz qara rəng uyğun gəlir. Perf board istifadə etməyə gəldikdə, dəyişikliklərin edilə biləcəyi rahatlıq mənim şəxsi seçimimdir.

Addım 2: Dövrə arxasında nəzəriyyə

Yuxarıdakı dalğa şəkilləri dalğa formasının inkişafını göstərir. Birincisi, sağ əl 1N914 diodunun üstündəki heyrətamiz multivibratorun çıxışındakı dalğa formasını göstərir. İkincisi, IRF520 qapısında dalğa formasını, sonuncu isə IRF520 mənbəyindəki dalğa formasını göstərir.

Dövrə 18 kHz -də işləyən iki tranzistorlu dayanıqlı multivibratordan istifadə edir. Kvadrat dalğa çıxışı iki 1N914 diodundan birinin üstündən alınır. Transistorlar ümumi 2N3904 -lərdir. Aşağı gərginlikli kvadrat dalğa, C sinifli digər 2N3904 tranzistoru ilə gücləndirilir. Transistor, IRF520 Mosfet qapısına tətbiq edilməzdən əvvəl elektrolitik kondansatördən və 100k potensiometrdən keçən təxminən 10 dəfə artan giriş kvadrat dalğasını artırır.. Mosfet, 5 voltlu bir qaynağa qayıdan 56 uH şoka malik olan qaynaq terminalına malik bir gücləndirici kimi bağlanmışdır. Mosfet açıldıqdan sonra birdən söndürüldükdə, indüktordakı maqnit sahəsi əmələ gəlir və sonra çökərək arxa EMF əmələ gətirir. Bu geri EMF gərginliyinin 1N4007 diodundan axmasına icazə verilir və qaynaq gərginliyi ilə ardıcıldır. Kondansatörün önündəki 470 uF elektrolitik iki gərginliyin əlavə edilməsinə qədər, 5k potensiometr tərəfindən tənzimlənən tənzimlənən bir enerji təchizatı olaraq konfiqurasiya edilmiş bir LM317 gərginlik tənzimləyici çipidir. Yüklənməmiş gərginlik 1,3 və 20 volt arasında tənzimlənir. Ön paneldə lazımi gərginlik və cərəyan göstəricilərini vermək üçün dövrə rəqəmsal bir voltmetr və ampermetr bağlanır.

Addım 3: Astable Multivibrator qurun və işlədiyinə baxın

Astable Multivibratoru şəkildəki kimi bir yerə qoyun. 5 volt gücə sahib olun və ikinci tranzistorun kollektorundakı dalğa forması, təxminən 18 kHz tezliyi olan ikinci fotodakı mişar dişinə bənzəməlidir.

Addım 4: Tampon/gücləndirici və Dönüştürücü Bölmələrini əlavə edin

Möhtəşəm multivibratorun işlədiyi müəyyən edildikdən sonra tampon tranzistor hissəsini əlavə edə bilərsiniz. Mosfetə siqnal girişinin səviyyəsini təyin etmək üçün 100 K trim qazan əlavə olunur. Mosfet quraşdırıldıqdan sonra, anti-statik tədbirlər görərkən, diod və elektrolitik kondansatörü quraşdırın. Bu hissələri quraşdırmadan əvvəl, induktorun müxtəlif dəyərlərini sınayarkən onları təcrübəçinin lövhəsinə qoymaqla sınaqdan keçirmək istəyə bilərsiniz. Bir dəstə CFL ayırdım və induktorların bu məqsəd üçün mükəmməl olduğunu gördüm, istisna olmaqla, 100 mA -dan çox keçdikdə istilər. Qalın tel istifadə etdiyi üçün bu indüktoru mükəmməl hesab etdim. 50 ilə 200 uH arasında induktorlardan istifadə edə bilərsiniz və bu tezlikdə yaxşı nəticələr əldə edəcəksiniz. Təcrübə edərkən Mosfet'i bir funksiya generatorundan sürməyi məsləhət görürəm. 5 volt zirvədən zirvəyə 5 volta qədər zirvəyə gedin. 470 uF kondansatörün üzərinə bir voltmetr qoyun və giriş gərginliyindən dəfələrlə çox olan bir kondansatör üzərindəki gərginliyi izləyin. Boşaldıldı, mənimki 30 voltun üstünə çıxdı. 470 uF elektrolitinizin ən az 50 volt qiymətləndirildiyinə əmin olun.

CFL-Kompakt Floresan İşıq

Addım 5: LM317 Circuit əlavə edin

Mosfet boost çevirici bölməsinin performansından razı qaldıqdan sonra LM317 -ni quraşdıra bilərsiniz və bu, istilik emicisidir. LM317 -nin isidiciyə ehtiyacı olduğunu, ancaq Mosfetə ehtiyac olmadığını gördüm. Bobin qızarsa alüminium folqa və bir az yapışdırıcıdan bir soyuducu hazırlaya bilərsiniz. Bobin ətrafında sərbəst əyilmiş və isti əriyən yapışqan ilə yerə yapışdırılmış kiçik bir təbəqə metaldan istifadə etdim.

Addım 6: Çantada Deliklər qazın, Banana Jakları bağlayın və Rəqəmsal Ekranı Ön tərəfə bağlayın

Ön paneldə potansiyometr (1), (4) banan yuvaları və (2) USB kabeli və adapter tipli fiş üçün deliklər açın. Devre kartını şəkildə göstərildiyi yerə bağlayın və hər şeyi tellə bağlayın. İstifadə etdiyim banan fişlərinin onlara bağlı olan kürək bağlayıcılarla daha yaxşı işlədiyini gördüm. Bəzi markaların arxa tərəfində lehim bağlayıcıları olduğundan istifadə etdiyiniz konnektorun növündən asılıdır.

Dövrədə dəyişiklik etmək istəsəm, lövhəni korpusun bazasındakı bir az isti əriyən yapışqan ilə asanlıqla çıxarmaq üçün təmin etdim. Qara plastikin ön hissəsi sayğac panelinin üzünü yerləşdirmək üçün kəsilmişdir. İsti əriyən yapışqan ilə bərkidilmişdir. Arxa tərəfdəki bütün krikolar yerində olduqdan sonra panel də isti əriyən yapışqanla yerində tutuldu.

Addım 7: Son Quraşdırma və Test

Cihaza bağlanacaq son maddə gərginlik/cərəyan moduludur. Modul qara tel və ağ tel ilə gəlir, bunlar giriş gərginliyi təchizatına gedir. Narıncı tel, çıxış müsbət gərginliyini hiss edir. İki qalın qara və qırmızı tel var, bunlar mövcud şanta gedir. Yükünüz tərəfindən nə qədər cərəyan çəkildiyini sizə bildirmək üçün bunlar çıxış yükü ilə birlikdə gedir. Qütblüyü tərsinə qoysanız sayğaclar qeydiyyatdan keçmir. Nədənsə cərəyanın mənim üçün düzgün oxunmadığını gördüm, buna görə də müxtəlif tel qalınlığı və növləri ilə təcrübə aparmalı oldum. Düzgün cari oxunuşları əldə etdikdən sonra, verilən əlaqələrdən qurtulmaqla telləri birbaşa moduldakı terminallara lehimlədim. Bu, yalnız istifadə etdiyim modulda problem ola bilərdi.

Bu cihaz 3 VDC girişi ətrafında işləməyə başlayacaq və bu gərginlik sizə 60 mA -da 7 volta qədər çıxış verəcək. 5 volt girişi ilə, heç bir komponenti həddindən artıq qızdırmadan, davamlı olaraq 120 mA -da maksimum 11 volt verər. Daha yaxşı istilik qəbulu sizə daha yüksək cərəyanlar verəcəkdir. Bu, istifadə etmək istədiyim diapazonda idi.