DIY Breadboard Güc Təchizatı: 5 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Mən həmişə çörək taxtaları üçün hazırlanmış portativ enerji təchizatı istəmişəm. Satış üçün tapmadığım üçün özüm hazırlamalı oldum. Sizi də belə etməyə dəvət edirəm.

PCB, JLCPCB tərəfindən maliyyələşdirilir. PCB və Pulsuz Göndərmə üçün 2 dollar İlk Sifariş:

Xüsusiyyətləri:

• Çıxış 5V 1A.
• Hər hansı bir standart 400 və ya 830 nöqtəli çörək taxtasına fişlər.
• Aşırı yüklənmə, həddindən artıq yükləmə və həddindən artıq cərəyan qorunması olan şarj cihazı.
• İki rəngli LED ilə batareya göstəricisi (yaşıl 50-100%, sarı 20-50%, qırmızı 0-20%).
• Bastırıcı diod ilə aşağı dalğalanma/səs çıxışı.

Addım 1: Materiallar

Əsas materiallar:

• 18650 litium-ion batareya. Qırılan noutbukdan özümdən götürdüm. Hər şeyi mümkün qədər yığcam/yüngül etmək üçün bu layihə üçün birini istifadə etdim, ancaq tutumu artırmaq üçün paralel olaraq iki batareyadan istifadə edə bilərsiniz. İki batareyadan istifadə edirsinizsə, onların marka, model, yaş/geyimi və tutumu 100% eyni olduğundan əmin olun və onları bağladığınız anda oxşar bir yükə sahib olun. Buradan satın alın:
• Batareya qorunması olan TP4056 şarj cihazı modulu. Batareya qorunması olmayan bir versiya var ki, onu satın ala bilməzsiniz. Şəkil kimi 6 əlaqəsi olan birini satın aldığınızdan əmin olun. Buradan satın alın:
• MT3608 gücləndirici çevirici modulu. Gərginliyi seçmək üçün potensiometr var. Bu vəziyyətdə 5V seçirəm. Buradan satın alın:
• Çuxur diametri 12 mm olan 3A/125 V gücündə özünü bağlayan düymə. Buradan satın alın:
• 470μF 25V elektrolitik kondansatör. Bu, əhəmiyyətli bir yük tətbiq edərkən gərginliyin azalmasını azaldır. Buradan satın alın:
• 100nF keramika kondansatörü. Yüksək tezlikli dalğalanmanı/səs -küyü azaldır. Buradan satın alın:
• 1nF keramika kondansatörü. Çox yüksək tezlikli dalğalanmanı/səs -küyü azaldır. Buradan satın alın:
• Schottky diod 1A 40V. Bu, çörək taxtasına qoşulmuş komponentləri dövrə üzərindəki hər hansı bir bobinin səbəb olduğu yüksək gərginlik sıçrayışlarından qorumaq üçündür. Buradan satın alın:
• 2x8 sm ölçü taxtası. Buradan satın alın:
• X2 cüt sıra 2x3 2.54mm pinli kişi başlıqları. Bəzi ucuz arduino nanolar bunlarla birlikdə gəlir və ümumiyyətlə onları lehimləmirəm, bu səbəbdən bu layihə üçün götürdüm. Quraşdırmanı asanlaşdırmaq üçün daha yaxşı bir seçim ola biləcək 90 dərəcə bir açı ilə satın ala bilərsiniz. Buradan satın alın:

• Epoksi:

Qeyd: Amazon Associate olaraq, uyğun satınalmalardan qazanıram.

Batareya göstəricisi üçün materiallar (isteğe bağlı):

• 3 mm iki rəngli LED (qırmızı-yaşıl). Ümumi anod və ümumi katot LEDləri üçün diaqramlar və PCB gerber sənədləri qoydum ki, ya da işləsin. Sadəcə, hər iki LED -i eyni vaxtda çevirdiyiniz zaman hətta sarı bir rəng əldə edəcəyi üçün kifayət qədər yayılmasına əmin olun. Hər iki rəngin yaxşı qarışmadığı bir çox pis keyfiyyətli iki rəngli LED var. Buradan satın alın:
• Op-amp NE5532P. Buradan satın alın:
• S8050 NPN tranzistor. Praktik olaraq hər hansı bir NPN tranzistoru işləyəcək. Buradan satın alın:

• Rezistorlar (1/4W və ya 1/8W 1%):

  • R1: 6.2K, qırmızı LED-in yandığını idarə edən op-amp 2IN+ üçün gərginlik ayırıcının mənfi tərəfi üçün. Buradan satın alın:
  • R2: Qırmızı LED-in yandığını idarə edən op-amp 2IN+ üçün gərginlik ayırıcının müsbət tərəfi üçün 2.2K. Bu dəyəri və daha çoxunu ehtiva edən bir rezistor dəsti alın:
  • R3: 51K, qırmızı LED möhkəm bir keçid üçün AÇILDIĞI zaman referans gərginliyini dəyişdirə bilər.
  • Qırmızı LED üçün R4: 2K. Bu dəyər LED -dən asılı olaraq fərqli ola bilər.
  • R5: Yaşıl LED-in sönməsini nəzarət edən op-amp 1IN üçün gərginlik ayırıcının mənfi tərəfi üçün 6.8K.
  • R6: yaşıl LED-in sönməsini nəzarət edən op-amp 1IN üçün gərginlik ayırıcının müsbət tərəfi üçün 2.7K. Buradan satın alın:
  • R7: 100K, geribildirim üçün yaşıl LED möhkəm bir keçid üçün söndürüldükdə istinad gərginliyini dəyişdirir.
  • Yaşıl LED üçün R8: 100. Bu dəyər LED -dən asılı olaraq fərqli ola bilər.
  • Transistor girişi üçün R9: 5.1K. NPN tranzistoru çıxış üçün bir çevirici kimi işləyir, buna görə də geribildirim düzgün polariteye malikdir.
  • R10: Transistor girişi üçün 2K açılan.

Qeyd: Gərginlik bölücüləri və geribildirim üçün bütün müqavimət dəyərləri istənilən nəticəni əldə etmək üçün çox vacibdir. Bir müqavimət dəyərini dəyişdirsəniz, kompensasiya etmək üçün digər rezistorları dəyişdirmək istəyə bilərsiniz. Və ya qəsdən LED -lərin AÇMA/KAPATMA gərginliyini dəyişdirmək istəyirsinizsə, bu müqavimət dəyərlərini dəyişdirərək edə bilərsiniz.

İsteğe bağlı materiallar:

• Şarj cihazı göstəricisi üçün 3 mm iki rəngli LED (qırmızı-yaşıl) ümumi anod. Şarj cihazının modulunda iki quraşdırılmış LED var: biri qırmızı rəngdə olduğunu göstərir; və şarj prosesinin bitdiyini bildirən mavi rəng. İstəyirsinizsə, bu iki rəngli LED bu LEDləri əvəz edə bilər. Buradan satın alın:
• Maksimum şarj cərəyanını standart olaraq 1A əvəzinə 500mA civarına təyin etmək üçün şarj modulundakı R3 -ü əvəz etmək üçün 2.2K rezistor. Səthə quraşdırılmış bir rezistordur, ancaq yalnız deşikli rezistorlar aldığım üçün istifadə etdim.

Addım 2: Hazırlıq

Lehimdən əvvəl bütün komponentləri, xüsusən modulları yoxlayın.

Gücləndirici çeviricinin çıxış gərginliyini seçmək üçün potensiometr var. Başqa komponentlərə lehimləməzdən əvvəl 5V -də buraxdığınızdan əmin olun, çünki hər şeyi bağlı olduqda işə salanda yüksək gərginliyə qoyulmasını istəmirsiniz. Elektrolitik kondansatörü partlatmaq və ya batareya göstəricisindəki op-ampu yandırmaq olar. Güc çeviricisini tənzimləmək üçün onu batareyaya və multimetrə bağlamalısınız. Gərginliyi azaltmaq üçün saat yönünde çevirin; gərginliyi artırmaq üçün saat yönünün əksinə çevirin.

Şarj cihazı modulunda bəzi dəyişikliklər etməyi planlaşdırırsınızsa, digər komponentlərə qoşulmadan əvvəl bunu indi edin. Etdiyim üç dəyişiklik var. Əvvəlcə maksimum şarj cərəyanını standart olaraq 1A əvəzinə 500mA ətrafında təyin etmək üçün R3 rezistorunu 2.2K ilə əvəz edirəm. Bunun səbəbi, şarj edərkən IC -nin həqiqətən qızmasıdır. Şarj cərəyanını azaldan temperaturu azaltmaq istədim. Əlbəttə ki, batareyanı doldurmaq daha uzun çəkir, amma fikrimcə kifayət qədər sürətlidir.

İkinci dəyişiklik, iki LED göstəricisini bir rəngli LED (qırmızı-yaşıl) ümumi anodla əvəz etmək idi. Bunu daha yaxşı görünmək və dizaynıma uyğunlaşdırmaq üçün etdim, amma bunu etmək lazım deyil.

Şarj cihazı modulunda etdiyim son şey, mikro USB konnektorunun yan tərəflərində lehimləmə işini gücləndirməkdir. Bu bağlayıcı əyləcdən həssasdır, buna görə konnektorun metal qabığı ilə PCB arasında daha çox lehim əlavə etməyi məsləhət görürəm. Arxadakı əsl elektrik əlaqələri ilə qarışmazdım. Çox lehim əlavə etməmək üçün diqqətli olun, çünki konnektoru korlaya bilər.

Çörək taxtasının ucuna tıxanan (batareyasız) çörək lövhələri üçün güc adapterləri gördüm və əgər istəsəniz bu dizaynı götürə bilərsiniz, amma ümumiyyətlə çörək lövhələrinin hər iki ucuna arduino nanos qoyuram və istəmirdim USB konnektorunu bloklayan hər şey.

Addım 3: Batareya Göstəricisi (isteğe bağlı)

Batareya 50% (3.64V) və ya yuxarı olduqda yaşıl rəngdə yanan iki rəngli LED (qırmızı-yaşıl) ilə çox əsas bir batareya göstəricisi hazırlayıram; 50% -20% (3.64V - 3.50V) arasında olduqda sarıya çevrilir; və qırmızı 20% -dən aşağı olduqda (3.50V). LED-lərin eşikdə titrəməsinin qarşısını almaq üçün iki schmitt tetikleyici yaratmaq üçün bir op-amp istifadə edir.

Çox yığcam olmaq istədim, buna görə planımı istifadə etməyi məsləhət görürəm. Və ya daha yaxşısı, gerber faylımı yükləyin və xüsusi PCB -ni JLCPCB.com kimi bir veb saytından sifariş edin. Bu şəkildə, PCB üzərindəki bağlantılarla məşğul olmadan komponentləri lehimləməlisiniz. Hal -hazırda 2 ABŞ dollarına 10 kiçik PCB satın ala biləcəyiniz bir promosyon və ilk sifariş üçün pulsuz göndərmə var.

PCB -ləri easyEDA üzərində hazırlayıram, buna görə də layihəni yükləyə və hətta düzeni istədiyiniz kimi dəyişə bilərsiniz.

İki rəngli LED Ümumi Katod:

İki rəngli LED Ümumi Anod:

Addım 4: Montaj

Əvvəlcə gücləndirici çeviricinin çıxışına 3 kondansatörü lehimləyin. Bu kondansatörler, gücləndirici çeviricinin və ya çıxışdakı yüklərin səbəb olduğu hər hansı bir dalğalanma və səs -küyü azaltmağa kömək edir. Onları quraşdırmağı şiddətlə təklif edirəm. Bu dəqiq dəyərlərə sahib deyilsinizsə, oxşar dəyərləri qoyun.

Əsas dövrəni sınaqdan keçirdikdən sonra, bəzi çörək lövhələrinin yanlarında olan saplamalar üçün yer açmaq üçün 2x8 sm ölçü taxtasını kəsin. Bunu etməsəniz, batareya bankınız, heç olmasa elektrik raylarını geriyə bağlamadan, bəzi çörək lövhələri ilə uyğun olmazdı. Çörək taxtalarının hamısında eyni tərəfdə saplar yoxdur, bəzilərində isə ənənəvi 3 yerinə 4 saplama var. Çörək lövhələrinin uclarına bağlanacaq batareya bankı dizayn etməyi seçsəniz, hələ də yer açmalısınız. bəzi çörək lövhələrinin də o uclarında olan saplamalar.

2x3 kişi sancaqlarını düzgün bir vəziyyətdə lövhəyə lehimləmək üçün bələdçi olaraq istifadə etmək üçün çörək taxtasına qoyun.

Çıxışa schottky diod (1A 40V və ya daha çox) əlavə edin. Bu diod, elektrik relsinə bağlı olan hər hansı bir komponenti röle, mühərrik, indüktör, solenoid və s.

Kassa/örtük üçün qara kartondan istifadə etdim. Ən yaxşı seçim deyil, çünki yanar, amma istədiyinizi istifadə edə bilərsiniz.

Addım 5: Nəticə

Bəzi vacib məsləhətlər:

• Şarj edərkən güc bankını istifadə etməyin. Şarj prosesi batareyaya zərər verə biləcək bir neçə qoruma xüsusiyyətini deaktiv edir və yük həddindən artıq yüklənmə vəziyyətinə səbəb ola bilər. Ayrıca, həddindən artıq cərəyan qorumasının əlil olması çörək taxtasının özünə də zərər verə bilər.
• Həddindən artıq cərəyan qorunması çox tez reaksiya verir, buna görə də qısa bir dövrə algılarsa gücü kəsər. Bunu sıfırlamaq üçün gücü təxminən 3 saniyə söndürün.

Müvafiq məlumatlar:

Bunlar bəzi testlərimin nəticələridir. Sizinkindən fərqli ola bilər, amma nə gözlədiyinizə istinad olaraq istifadə edə bilərsiniz:

• Boşdan tama qədər şarj müddəti (560mA -da): 4:30 saat.
• 50 mA yüklə tam bir batareya 23 saat 17 dəqiqə davam etdi.
• 500 mA yüklə tam bir batareya 2 saat 21 dəqiqə davam etdi. Bu çıxışda təxminən 1630 mAh -dir.
• 500mA yükə qoşulduqda 0.03V çıxışında maksimum sabit bir gərginlik düşməsini müşahidə etdim, buna görə ümumilikdə çox sabit 5V çıxarır. Qəbul edilə bilməyən 5V (4.3V) altında gərginliyi 0.7V aşağı saldıqları digər kiçik gücləndirici çeviriciləri gördüm.
• Batareya göstəricisi üçün gərginliklər təxminən 50% = 3.64V, 20% = 3.50V olaraq təyin olunur. Geribildirim dəyəri +/- 0.7V olaraq dəyişir. LED -lərin açıldığı/söndüyü gərginliyi dəyişdirmək üçün fərqli müqavimət dəyərlərini sınaya bilərsiniz, amma tövsiyə olunan dəyərlər testlərimə və hesablamalara əsaslanır və əksər 18650 batareyalar üçün tətbiq olunmalıdır.

Tutumu iki dəfə artırmaq üçün paralel olaraq iki batareyadan istifadə etmək mümkündür. Mən də bu versiyanı yaratdım, amma daha böyük və ağır olduğu üçün ilk seçimim deyil. Hansı versiyanı quracağınıza özünüz qərar verin.

Bu belədir. Sualınız varsa, mənə bildirin.

Uğurlar.