Ar USB-C darbināms stenda barošanas avots: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Strāvas barošanas avots ir būtisks rīks, strādājot ar elektroniku, lai varētu precīzi noteikt jūsu projektam nepieciešamo spriegumu, kā arī ierobežot strāvu, kad viss ir patiešām noderīgi. Šis ir mans portatīvais USB-C Bench Power Supply, pārsteidzoši spējīgs stenda padeve, kas tiek darbināta, izmantojot USB-C barošanas avotu.

Šī ir patiešām vienkārša konstrukcija, kuras izgatavošanai vajadzētu aizņemt tikai pāris stundas, un labākā daļa, tā maksāja mazāk nekā 12 USD, ieskaitot piegādi!

Piegādes

• USB -C barošanas modulis - Aliexpress
• PSU vienība - Aliexpress
• Banānu domkratu termināļi - Aliexpress
• Barošanas slēdzis - Aliexpress

1. darbība. Noskatieties video

Videoklipā ir ietverta tā pati informācija, ko es parādīju Instructables, taču, izmantojot video, varētu būt vieglāk redzēt, kā izskatās un darbojas barošanas avots.

2. darbība: USB-C barošanas avots

Ja jums nav pazīstama USB-C barošanas piegāde, es domāju, ka es sniegšu īsu ievadu par to, kas tas ir. (nekautrējieties izlaist)

USB-C barošanas avots jeb PD ir USB-C standarts, ko var izmantot līdz 100 W jaudas piegādei. Mūsdienās arvien vairāk ierīču tiek darbinātas ar PD, piemēram, Nintendo Switch un Apple MacBook. Tomēr ne visi lādētāji, kas baro USB-C ierīces, ir PD barošanas avoti, taču tie parasti norāda uz tiem, ja tie atbalsta PD.

Es domāju, ka USB-C PD bieži tiek pārprasts. Lai gan tas atbalsta dažādus spriegumus, jūs nevarat iestatīt noteiktu spriegumu ar PD, tas ir ierobežots līdz 5 dažādiem sprieguma līmeņiem:

• 5V
• 9V
• 12 V (tehniski vairs neietilpst standartā, bet daži materiāli to joprojām atbalsta)
• 15V
• 20V

Pat tad ne visas preces var nodrošināt visu šo. Piemēram, Mac lādētāji atbalsta tikai 5, 9 un 20 V.

Ierīce, kuru darbina PD, vienojas ar barošanas avotu, lai noteiktu tai vispiemērotāko sprieguma līmeni. Bet ar stenda barošanu jūs parasti vēlaties precīzi kontrolēt spriegumu, kā arī vēlaties ierobežot strāvu, ko jūs nevarat darīt ar PD barošanu. Lai gan PD, apspriežoties ar barošanas avotu, var ņemt vērā strāvas padeves pašreizējo spēju, taču tas nekādā veidā neierobežo strāvu, tā ir pārbaude, vai barošana spēs nodrošināt ierīcei nepieciešamo strāvu. Bet ar šo konstrukciju jūs varat ērti izmantot PD barošanas avotu, pat saderīgu akumulatora bateriju, ar funkcijām, kuras jūs sagaidāt no tipiskāka barošanas avota, ieskaitot iespēju paaugstināt spriegumu, ko parasti nodrošina PD atbalsta.

3. darbība. Būvējuma komponenti

USB-C PD dekoratīvais modulis

Pirmā lieta, kas jums būs nepieciešama šai būvei, ir sarunu veids ar USB-C PD barošanas avotu. Kā minēts iepriekš, ierīce, kas tiek darbināta, parasti vienojas ar lādētāju, lai izlemtu, kādu spriegumu ņemt no PSU, un tas mums ir vajadzīgs.

Ir vairākas iespējas, kā to izdarīt. Es izveidoju video, aplūkojot dažus no tiem, ja vēlaties to pārbaudīt.

Katram no tiem ir savas priekšrocības, taču es izvēlējos šo konstrukciju, pamatojoties uz IP2721 IC, kas ir tas pats, ko izmantoju savā TS100 Flex-C-Friend.

Tā ir laba izvēle, jo:

• tas ir lēts, piegāde maksā tikai 2 USD.
• Tā uzvedība ir labi piemērota šim projektam. IP2721 var konfigurēt tā, lai tas efektīvi uzņemtu augstāko spriegumu, ko piedāvā barošanas bloks, kas ir piemērots šim lietošanas gadījumam. (Vienkārši noteikti pārslēdziet moduli uz “HIGH”)

Barošanas avota modulis

Šī projekta galvenā daļa ir ZK-4KX Buck-Boost modulis. Tas satur displeju un barošanas avota lietošanas vadīklas. Šis modulis ļaus mums pārveidot spriegumu, ko iegūstam no PD barošanas, uz visu, kas mums nepieciešams, pat ieskaitot augstāku spriegumu.

Šāda veida moduļi nav jauni, taču tie parasti tiek novēroti tādos projektos kā veco datoru barošanas avotu pārveidošana par stenda izejvielām.

ZK-4KX ir lētākais viens no šāda veida moduļiem, ar kuriem es saskāros, es maksāju tikai 7,50 USD, ieskaitot piegādi manai, un, lai gan tas jūtas diezgan lēts, es patiesībā biju diezgan pārsteigts par tā funkcijām. Tas var izvadīt no 0 līdz 30 V (pat ja ieeja ir mazāka par 30 V) un var nodrošināt līdz 3A (4A ar ventilatoru). Kopējais jaudas ierobežojums ir 35 W (50 W ar ventilatoru), par ko es runāšu vēlāk.

Dārgākajām ierīcēm ir dažādas saskarnes, un tās atbalsta arī lielāku jaudu, taču atcerieties, ka jūs joprojām ierobežos jaudas daudzums, ko var nodrošināt PD piegāde.

Citas būves daļas

Pēdējās lietas, ko es izmantoju, bija pāris banānu ligzdu ligzdas, kuras parasti tiek izmantotas stenda barošanai, tāpēc tas darbosies ar standarta kabeļiem un pēc tam beidzot ar slēdzi, lai viegli izslēgtu ZK spriegumu. 4KX. Gan kontaktligzdām, gan slēdzim pārliecinieties, ka esat ieguvis tos, kas apstrādā strāvu, ko izmantosit ar šo piegādi, daži no lētākajiem nevarēs pietiekami. Jums būs nepieciešama arī stieple, es izmantoju Stranded 22 AWG.

Citas nepieciešamās detaļas

Lai faktiski izmantotu stenda barošanas avotu, jums būs nepieciešamas dažas papildu lietas.

PD spējīgs USB-C barošanas avots. Būtībā jebkuram PD piegādei vajadzētu darīt. Daži vadi var savienot barošanas avotu ar jūsu projektiem.

4. solis: iežogojums

Lai viss būtu pieejams, es galu galā mainīju vienu, ko atradu Thingiverse. Es izmantoju Tinkercad, lai pārveidotu, lai tas atbilstu daļām, kas man bija būvniecībai, un lai pievienotu pamatnes ventilāciju, un šeit varat atrast STL.

Tomēr jums nav jāizmanto 3D printeris, jebkurai pietiekami lielai kastītei tas jādara.

Ir dažas lietas, ko jūs varētu darīt, lai potenciāli uzlabotu konstrukciju, un es par tām runāšu vēlāk.

5. solis: montāža

Pēc korpusa izdrukāšanas un pārliecināšanās, ka viss ir kārtībā, tagad bija pienācis laiks montāžai, kas patiesībā ir patiešām taisna.

PSU moduļa izejai jābūt savienotai tieši ar divām Banana ligzdas ligzdām

Es pievienoju Ground no IP2721 moduļa tieši ar PSU moduļa termināli “IN -”. IP2721 VCC vispirms tiek pievienots slēdzim, un pēc tam otra slēdža tapa ir pievienota PSU moduļa terminālim “IN +”.

Es izmantoju gofrēšanas instrumentus, lai drošiem savienojumiem pievienotu vadiem uzmavas un savienotājus, bet, manuprāt, jūs varētu izmantot kādu lodmetālu, bet tikai uzmanieties, lai neizkausētu domkratu vai slēdža plastmasu. IP2721 modulim es pievienoju arī skrūves spaili, tas ir tikai standarta 5 mm. Ieteicams arī nelodēt vadu, pirms to izmantojat ar skrūvējamu spaili.

Es izmantoju kādu karstu līmi, lai noturētu IP2721 moduli vietā, kā arī pievienoju ziepju ZK-4KX, jo tas bija nedaudz vaļīgs. Un ar to būvniecība ir pabeigta!

6. darbība: sākotnējā konfigurācija

Pirms sākat izmantot izejmateriālu, ir dažas lietas, kas jums jākonfigurē, taču tās tiks saglabātas PSU modulī, tāpēc jums tās būs jādara tikai vienu reizi.

Lai ieietu konfigurācijas režīmā, noklikšķiniet un turiet pogu “UI”, līdz ekrāns mainās. Lai pārvietotos konfigurācijas izvēlnes opcijās, noklikšķiniet uz pogas “SW”. Pilns iespēju klāsts ir uzskaitīts moduļu aprakstā, bet es apskatīšu tikai tās, kuras, manuprāt, ir vissvarīgākās.

Pirmā lieta, ko es iesaku darīt, ir mainīt noklusējuma uzvedību, kad to ieslēdzat, tas neizskaidrojami automātiski iespējo izvadi pēc noklusējuma, es nesaprotu, kāpēc kāds to vēlētos, bet par laimi tas ir konfigurējams.

Konfigurācijas opcijā “OPEN” noklikšķiniet uz kodētāja riteņa un turiet to nospiestu, līdz opcija mainās uz OFF.

Tālāk mēs vēlamies iestatīt moduļa kopējo jaudas ierobežojumu, tas ir īpaši noderīgi, ja jūsu PD padeve ir zemāka jauda, jo tas pārtrauks PSU moduļa patēriņu vairāk nekā PD barošanas avots.

Opcijā “OPP” attiecīgi iestatiet jaudu, izmantojot rotējošo kodētāju. Nospiežot kodētāju, tiks mainīts mainītais cipars.

Viena patiešām svarīga lieta šajā sakarā ir tāda, ka jūsu iestatītais jaudas ierobežojums, šķiet, attiecas uz moduļa izejas jaudu, nevis uz ievadi. Konvertējot spriegumu, modulis izmanto noteiktu jaudu, šis konkrētais apgalvo, ka ir 88% efektīvs, tas nozīmē, ka, lai piegādātu 10 W jaudu izejai, kas, iespējams, būs jāizmanto līdz 11,5 W. Es neesmu pārliecināts, cik ļoti es ticētu šim skaitlim, tāpēc es domāju, ka vislabāk būtu to ierobežot līdz 80% no tā, ko spēj jūsu piedāvājums.

Produkta lapā ir arī minēts, ka 35W ir maksimālais, ko modulis var darīt ar “dabisko siltuma izkliedi”, citiem vārdiem sakot, bez ventilatora.

Pēc tam es domāju, ka ir vērts pazemināt temperatūru, pie kuras modulis tiks izslēgts, pēc noklusējuma tas ir 110 ° C, kas man šķiet nedaudz mājīgi. Izvēloties opciju “OTP” (lai gan man “t” vairāk izskatās kā “r”), šeit varat mainīt temperatūras ierobežojumu, izmantojot rotējošo kodētāju. Es iestatīju savu 80c, kas ir minimums.

Lai izietu no konfigurācijas izvēlnes, vēlreiz noklikšķiniet un turiet UI pogu.

7. darbība: pamatdarbība

Tālāk apskatīsim, kā to izmantot. Galvenais, ko vēlaties darīt ar barošanas avotu, ir iestatīt spriegumu un strāvas ierobežojumu. Lai to izdarītu, vienreiz nospiediet pogu “UI”. Pirmā lieta, ko konfigurējat, ir spriegums, kas ar rotējošo kodētāju ir tādas pašas vadības ierīces kā iepriekš. Lai pārietu uz strāvas iestatīšanu, vienkārši vēlreiz nospiediet pogu “UI” un izmantojiet rotējošo kodētāju tāpat kā iepriekš. Lai izietu no šīs izvēlnes, vēlreiz nospiediet pogu “UI”, vai arī pēc dažām sekundēm taimauts beigsies.

Atgriežoties galvenajā izvēlnē, lai iespējotu izvadi, nospiediet rotējošo kodētāju. Kamēr izeja ir iespējota, jūs varat pielāgot spriegumu, pagriežot kodētāju, bet es to izmantotu tikai nelielām korekcijām, jo tas ir diezgan lēns.

Lai mainītu ekrānā redzamo, varat vienu reizi nospiest pogu “SW”, lai apakšējo rindu mainītu uz ampēriem, vatiem, pastiprinātāju stundām vai iespējoto laiku.

Lai mainītu augšējo rindu, nospiediet un turiet pogu “SW”, un jūs varat pārslēgties starp spriegumu, spriegumu un temperatūru.

8. solis: Vai tas ir labi?

Labs jautājums!

Tas noteikti ir labāk, nekā es sākotnēji gaidīju, kad to iegādājos. Pārī ar PD barošanas banku tas ir patiešām kompakts risinājums, ko varat izmantot jebkur.

Interfeiss ir…. tikai Ok. Ņemot vērā displeja veidu, es neesmu pārliecināts, kā citādi to varētu apstrādāt, taču es bieži aizmirstu, kura poga ko dara, un mirgojošā rakstzīme, kas norāda, kuru ciparu maināt, liek justies diezgan nereaģējošai

Sprieguma precizitāte ir diezgan laba, lai gan zem lielākām slodzēm tas nedaudz samazinās, tomēr nekas nav traks, bet tas ir sliktāks par manu Tenma barošanas avotu.

Aizsardzība pret pārspriegumu ieslēdzas, kad jūs to gaidāt, lai gan šajā stāvoklī tas rada zināmu spriegumu, ko es negaidīju, bet arī Tenma to dara.

Kas attiecas uz pulsāciju, neuztraucieties, saskaņā ar sarakstu tam ir zems pulsācija (…….. man nav darbības jomas)

9. darbība: ko es varētu uzlabot?

Ja es atkal veidotu šo projektu, es apsvērtu dažas izmaiņas.

Pirmkārt, 3D lietu noteikti varētu uzlabot. Manis izveidotā modificētā versija ir laba, bet es neesmu 3D dizainers! T

viņa galvenais jautājums ir slinks darbs, ko es darīju, lai ievietotu IP2721 moduli, tas pat nav tuvu tam, lai tas būtu piemērots, es tikai pārliecinājos, ka tas ir pietiekami liels, lai nerastos problēma, un es ļāvu karstajai līmei novērst visas problēmas no tur.

Jūs arī pamanīsit, ka man ir uzlīmes, kas norāda uz pozitīvu un negatīvu, modificējot lietu, es nedomāju, ka man vajadzēs šīs norādes, jo es domāju, ka domkratu krāsa būs pietiekama, bet tas tā nav, vairāk apmēram pēc minūtes.

Turklāt būtu jauki, ja korpusa pamatne būtu iespiesta pārējā korpusā, pašreizējais dizains ir paredzēts M2.5 skrūvēm, bet man nav pietiekami daudz laika. Pašlaik tas paliek vietā tikai berzes dēļ, taču tas var nebūt vienāds visiem printeriem.

Iegūtie banānu domkrati ir jaukas kvalitātes, taču, manuprāt, jums varētu būt labāk izvēlēties tos, kas pēc stila ir līdzīgi Tenma modeļiem, jo, ja jūs saņemat kabeli, kas ir pārklāts ar šiem, jums ir jānoskrūvē plastmasa. piesegt. Un tāpēc man ir jāatzīmē, kurš ir kurš!

Es neesmu pārliecināts, vai slēdzis patiešām ir tik noderīgs, IP2721 modulis joprojām tiks darbināts, kas nav liels darījums, bet jūs, iespējams, vienkārši atvienosit no barošanas avota, kad būsit pabeidzis to.

Visbeidzot, lai palielinātu moduļa jaudu, jums jāatrod veids, kā integrēt ventilatoru gan korpusa dizainā, gan jāatrod veids, kā to barot (iespējams, atsevišķs buka pārveidotājs.)

10. solis: pēdējās domas

Es domāju, ka šī ir noderīga ierīce, kurai bija lēti iegādāties detaļas, un tā bija ātri saliekama, neņemot vērā lietas izdrukāšanas laiku, jūs varētu viegli to uzbūvēt stundas laikā.

Tāpēc es domāju, ka, ja jums jau ir PD barošanas avots un vēlaties iegūt lētu Bench barošanas avotu, es domāju, ka tas patiesībā ir diezgan labs risinājums.

Man tomēr būtu interesanti dzirdēt citu cilvēku domas par to. Laba vieta, kur to izdarīt, ir mana nesaskaņa, tur atradīsit daudz noderīgu veidotāju.

Es arī vēlos pateikt lielu paldies saviem Github sponsoriem par palīdzību man un dīvainajām lietām, kuras man patīk veidot.

Paldies, ka izlasījāt!