DIY Breadboard quvvat manbai: 5 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Men har doim ko'chma quvvat manbasini, ayniqsa non paneli uchun qilinganini xohlardim. Men uni sotuvda topa olmaganim uchun o'zim yasashga majbur bo'ldim. Sizni ham shunday qilishga taklif qilaman.

PCB JLCPCB homiyligida. PCB va bepul etkazib berish uchun 2 dollar birinchi buyurtma:

Xususiyatlari:

• Chiqish 5V 1A.
• Har qanday standart 400 yoki 830 punktli non paneliga ulang.
• Haddan tashqari zaryadlangan, zaryadsizlangan va haddan tashqari oqimdan himoyalangan zaryadlovchi.
• Ikki rangli LEDli batareya ko'rsatkichi (yashil 50-100%, sariq 20-50%, qizil 0-20%).
• Bostirish diodli past to'lqin/shovqin chiqishi.

1 -qadam: materiallar

Asosiy materiallar:

• 18650 lityum-ionli batareya. Men buzilgan noutbukdan o'zimnikini oldim. Men bu loyihada hamma narsani iloji boricha ixcham/engil qilish uchun ishlatardim, lekin quvvatni oshirish uchun parallel ravishda ikkita batareyadan foydalanishingiz mumkin. Agar siz ikkita batareyadan foydalansangiz, ularning markasi, modeli, yoshi/eskirishi va sig'imi 100% bir xil ekanligiga ishonch hosil qiling. Bu erda sotib oling:
• TP4056 zaryadlovchi moduli batareyadan himoyalangan. Siz sotib olmaslik kerak bo'lgan batareyadan himoyalanmagan versiya mavjud. Rasmda bo'lgani kabi, 6 ta ulanishni sotib olganingizga ishonch hosil qiling. Bu erda sotib oling:
• MT3608 kuchaytirgichli konvertor moduli. U kuchlanishni tanlash uchun potentsiometrga ega. Bu holda men 5V ni tanlayman. Bu erda sotib oling:
• O'z-o'zidan qulflanadigan tugma, diametri 12 mm bo'lgan 3A/125V kuchlanishli. Bu erda sotib oling:
• 470 mF 25V elektrolitik kondansatkich. Bu katta yukni kiritganimizda kuchlanish pasayishini kamaytiradi. Bu erda sotib oling:
• 100nF sopol kondansatör. Yuqori chastotali to'lqin/shovqinni kamaytiradi. Bu erda sotib oling:
• 1nF sopol kondansatör. Juda yuqori chastotali to'lqin/shovqinni kamaytiradi. Bu erda sotib oling:
• Shottki diodasi 1A 40V. Bu panelga ulangan komponentlarni kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuqori kuchlanishdan himoya qilish uchun qilingan. Bu erda sotib oling:
• 2x8 sm perforator. Bu erda sotib oling:
• X2 er -xotin qatorli 2x3 2,54 mm pinli erkak sarlavhalar. Ba'zi arzon arduino nanolar ular bilan birga keladi va men odatda ularni lehimlamayman, shuning uchun men ularni ushbu loyiha uchun oldim. Siz ularni 90 daraja burchak bilan sotib olishingiz mumkin, bu esa o'rnatishni engillashtirish uchun eng yaxshi variant bo'ladi. Bu erda sotib oling:

• Epoksi:

Eslatma: Amazon Associate sifatida men malakali xaridlardan daromad olaman.

Batareya indikatori uchun materiallar (ixtiyoriy):

• 3 mm ikki rangli LED (qizil-yashil). Men umumiy anod va umumiy katodli LEDlar uchun diagrammalar va tenglikni gerber fayllarini qo'ydim, shunda ular ham ishlaydi. Etarli darajada diffuziya mavjudligiga ishonch hosil qiling, chunki ikkala LEDni bir vaqtning o'zida aylantirganda ham sariq rang paydo bo'ladi. Ikkala rang ham bir-biriga yaxshi mos kelmaydigan juda yomon sifatli ikki rangli LEDlar mavjud. Bu erda sotib oling:
• NE5532P op-amp. Bu erda sotib oling:
• S8050 NPN tranzistorli. Amalda, har qanday NPN tranzistori ishlaydi. Bu erda sotib oling:

• Rezistorlar (1/4 Vt yoki 1/8 Vtning 1%):

  • R1: qizil LED yonib turganda boshqariladigan op-amp 2IN+ kuchlanish taqsimlagichining salbiy tomoni uchun 6.2K. Bu erda sotib oling:
  • R2: qizil LED yonib turganda boshqariladigan op-amp 2IN+ kuchlanish taqsimlagichining ijobiy tomoni uchun 2.2K. Bu qiymat va boshqalarni o'z ichiga olgan rezistorlar to'plamini sotib oling:
  • R3: 51K, teskari aloqa uchun qizil chiroq yonib turganda mos yozuvlar kuchlanishini o'zgartirishi mumkin.
  • Qizil LED uchun R4: 2K. Bu qiymat sizning LED -ga qarab farq qilishi mumkin.
  • R5: 6.8K, yashil LED o'chirilganda boshqariladigan op-amp 1IN uchun kuchlanish bo'linmasining salbiy tomoni uchun.
  • R6: 2.7K, yashil LED o'chirilganda boshqariladigan op-amp 1IN uchun kuchlanish bo'linmasining ijobiy tomoni uchun. Bu erda sotib oling:
  • R7: 100K, teskari aloqa uchun yashil chiroq o'chib turganda, mos yozuvlar kuchlanishini o'zgartiradi.
  • Yashil LED uchun R8: 100. Bu qiymat LEDga qarab farq qilishi mumkin.
  • R9: 5.1K tranzistorli kirish uchun. NPN tranzistori chiqish uchun inverter sifatida ishlaydi, shuning uchun teskari aloqa to'g'ri kutupluluğa ega.
  • R10: 2K tranzistorli kirish uchun.

E'tibor bering: kuchlanish bo'luvchi va teskari aloqa uchun barcha qarshilik qiymatlari kerakli natijaga erishish uchun juda muhimdir. Agar siz bitta rezistor qiymatini o'zgartirsangiz, kompensatsiya qilish uchun boshqa rezistorlarni o'zgartirishingiz mumkin. Yoki agar siz LEDlar yoqilgan/o'chirilgan joydagi kuchlanishni qasddan o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, buni rezistorlar qiymatlarini o'zgartirib qilishingiz mumkin.

Majburiy bo'lmagan materiallar:

• Zaryadlovchi indikatori uchun 3 mm ikki rangli LED (qizil-yashil) umumiy anod. Zaryadlovchi moduli ikkita o'rnatilgan LEDga ega: bitta qizil rang zaryad olayotganini bildiradi; va zaryadlash jarayoni tugaganligini bildiruvchi ko'k rang. Agar xohlasangiz, bu ikki rangli LED bu LEDlarni almashtirishi mumkin. Bu erda sotib oling:
• Zaryadlovchi modulidagi R3 -ni almashtirish uchun 2.2K qarshilik, maksimal zaryad oqimini sukut bo'yicha 1A o'rniga 500mA atrofida o'rnatish uchun. Bu sirtga o'rnatilgan rezistor, lekin men faqat teshikli rezistorlarni sotib olganimdan foydalanganman.

2 -qadam: Tayyorgarlik

Lehimlashdan oldin barcha komponentlarni, ayniqsa modullarni sinab ko'ring.

Kuchaytirgichda chiqish voltajini tanlash uchun potansiometr mavjud. Boshqa komponentlarga lehimlashdan oldin uni 5V da qoldirganingizga ishonch hosil qiling, chunki siz uni hamma narsa ulangan holda birinchi marta yoqilganda yuqori voltajda o'rnatilishini xohlamaysiz. Siz elektrolitik kondansatkichni puflashingiz yoki batareya indikatoridagi op-ampni yoqishingiz mumkin. Kuchaytirgichni sozlash uchun siz uni batareyaga va multimetrga ulashingiz kerak. Voltajni pasaytirish uchun soat yo'nalishi bo'yicha aylantiring; kuchlanishni oshirish uchun soat sohasi farqli o'laroq.

Agar siz zaryadlovchi moduliga ba'zi o'zgartirishlar kiritmoqchi bo'lsangiz, boshqa komponentalarga ulanishdan oldin buni hozir bajaring. Men qilgan uchta o'zgartirish bor. Birinchidan, R3 rezistorini 2.2K ga almashtirib, maksimal zaryad oqimini sukut bo'yicha 1A o'rniga 500mA atrofida o'rnataman. Sababi, IC zaryad olayotganda chindan ham qizib ketadi. Men zaryad oqimini kamaytiradigan haroratni pasaytirmoqchi edim. Albatta, batareyani zaryad qilish uchun ko'proq vaqt kerak bo'ladi, lekin menimcha, bu etarli darajada tez.

Ikkinchi modifikatsiya ikkita LED ko'rsatkichini bitta rangli LED (qizil-yashil) umumiy anodga almashtirish edi. Men buni yanada chiroyli ko'rinish va dizaynga mos kelish uchun qildim, lekin buni qilish shart emas.

Va zaryadlovchi moduli bilan qilgan oxirgi ishim - mikro USB ulagichining yon tomonidagi lehimni kuchaytirish. Bu ulagich tormozlashga sezgir, shuning uchun men ulagichning metall qobig'i va tenglikni o'rtasida ko'proq lehim qo'shishni maslahat beraman. Men orqadagi haqiqiy elektr aloqalarini buzmasdim. Juda ko'p lehim qo'shishdan ehtiyot bo'ling, chunki u ulagichning ichiga kirishi mumkin.

Men non paneli (batareyasiz) uchun quvvat adapterlarini ko'rdim, ular panelning uchiga ulanadi va agar siz xohlasangiz, siz dizaynni qabul qila olasiz, lekin men odatda taxtaning ikkala uchiga arduino nanosini qo'yaman va men xohlamayman. USB ulagichini to'sadigan har qanday narsa.

3 -qadam: Batareya ko'rsatkichi (ixtiyoriy)

Men batareyaning 50% (3.64V) yoki undan yuqori bo'lganida yashil rangda yonib turadigan ikki rangli LED (qizil-yashil) bilan juda oddiy batareya ko'rsatkichini loyihalashtiraman; 50% dan 20% gacha (3,64V - 3,50V) bo'lganda sarg'ayadi; qizil esa 20% (3,50V) dan past bo'lganda. LEDlar ostonada miltillashining oldini olish uchun ikkita schmitt tetikini yaratish uchun op-ampdan foydalanadi.

Men juda ixcham bo'lishni xohlardim, shuning uchun men o'z tartibimni ishlatishni maslahat beraman. Yoki bundan ham yaxshiroq, mening gerber faylimni yuklang va JLCPCB.com kabi veb -saytdan shaxsiy PCB -ga buyurtma bering. Shunday qilib, siz PCB ulanishlari bilan ishlamasdan, komponentlarni lehimlashingiz kerak. Hozirda ular 2 ta dollarga 10 ta kichik PCB sotib olish va birinchi buyurtma uchun bepul etkazib berish mumkin bo'lgan reklama aktsiyasiga ega.

Men PCB -larni easyEDA -da loyihalashtiraman, shuning uchun siz loyihani yuklashingiz va hatto tartibini xohlaganingizcha o'zgartirishingiz mumkin.

Ikki rangli LED umumiy katod:

Ikki rangli LED umumiy anod:

4 -qadam: yig'ish

Avval 3 ta kondansatkichni kuchaytirgich konvertorining chiqishiga lehimlang. Bu kondansatkichlar kuchaytirgich konvertori yoki chiqindagi yuklarning har qanday to'lqin va shovqinini kamaytirishga yordam beradi. Men ularni o'rnatishni qat'iy tavsiya qilaman. Agar sizda aniq qiymatlar bo'lmasa, shunga o'xshash qiymatlarni qo'ying.

Asosiy sxemani sinovdan o'tkazganingizdan so'ng, 2x8 sm o'lchamdagi pervaz panelini kesib oling, shunda ba'zi non paneli yonida joylashgan dastgohlar uchun joy bo'ladi. Agar shunday qilmasangiz, batareya banki ba'zi turdagi taxtalarga mos kelmaydi, hech bo'lmaganda elektr panjarasini orqaga ulashsiz. Hamma non taxtalarida bir xil yonbag'irlar mavjud emas, ba'zilarida esa an'anaviy 3 o'rniga 4 taglik bor. Agar siz batareyalar panelini taxtaning uchiga ulashni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, siz hali ham joy ajratishingiz kerak bo'lishi mumkin. ba'zi non taxtalari bu uchida ham bor.

2x3 o'lchamdagi erkaklar pinini pervaz taxtasiga to'g'ri holatda lehimlash uchun qo'llanma sifatida ishlatish uchun non taxtasiga joylashtiring.

Chiqishdagi schottky diodini qo'shing (1A 40V yoki undan ko'p). Bu diod elektr tarmog'iga ulangan har qanday komponentni o'rni, dvigatel, induktor, solenoid va boshqalar kabi rulonlardan kelib chiqadigan yuqori kuchlanishdan himoya qiladi. Diyotning salbiy tomoni (oq chiziq) chiqishning ijobiy tomoniga o'tishiga ishonch hosil qiling.

Koson/qopqoq uchun men qora kartondan foydalanardim. Eng yaxshi tanlov emas, chunki yonuvchan, lekin siz xohlagan narsani ishlatishingiz mumkin.

5 -qadam: Xulosa

Ba'zi muhim maslahatlar:

• Zaryad olayotganda quvvat bankidan foydalanmang. Zaryadlash jarayoni batareyaga zarar etkazishi mumkin bo'lgan bir nechta himoya xususiyatlarini o'chirib qo'yadi va yuk haddan tashqari zaryadlash holatiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, haddan tashqari oqim himoyasi o'chirilgan bo'lsa, hatto non taxtasi ham zarar ko'rishi mumkin.
• Haddan tashqari oqim himoyasi juda tez ta'sir qiladi, shuning uchun u qisqa tutashuvni aniqlaganda quvvatni uzadi. Qayta tiklash uchun quvvatni taxminan 3 soniya o'chiring.

Tegishli ma'lumotlar:

Bu mening ba'zi testlarim natijalari. Bu siznikidan farq qilishi mumkin, lekin siz undan nimani kutish kerakligi haqida ma'lumot olishingiz mumkin:

• Zaryaddan bo'sh vaqtgacha (560mA): 4:30 soat.
• 50 mA yuk bilan to'liq batareya 23 soat 17 daqiqa davom etdi.
• 500 mA yuk bilan to'liq batareya 2 soat 21 daqiqa davom etdi. Bu chiqishda 1630 mA / soat atrofida.
• Men 500 mA yukga ulanganimda 0,03 V kuchlanishdagi maksimal doimiy voltaj tushishini kuzatdim, shuning uchun umuman olganda u juda barqaror 5 V ni chiqaradi. Men boshqa kichikroq kuchaytirgichlarni ko'rdim, ular kuchlanishni 5V (4,3V) ostida 0,7V ga tushiradi, men buni qabul qilib bo'lmaydi.
• Batareya ko'rsatkichi uchun kuchlanish 50% = 3,64V, 20% = 3,50V atrofida. Teskari aloqa qiymatni +/- 0,7V ga o'zgartiradi. LEDlar yoqilgan/o'chadigan kuchlanishlarni o'zgartirish uchun siz turli xil qarshilik qiymatlarini sinab ko'rishingiz mumkin, lekin men tavsiya qilgan qiymatlar mening testlarim va hisob -kitoblarimga asoslanadi va ular 18650 ta batareyaga to'g'ri keladi.

Quvvatni ikki baravar ko'paytirish uchun parallel ravishda ikkita batareyadan foydalanish mumkin. Men ham bu versiyani yaratdim, lekin aniqki, u katta va og'ir, shuning uchun mening birinchi tanlovim emas. Qaysi versiyani qurishni o'zingiz hal qilasiz.

Bo'ldi shu. Agar sizda savol bo'lsa, menga xabar bering.

Omad.