Comodo alimentatore con cavo jumper: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questo è un piccolo modulo di alimentazione regolabile (da 0 a 16,5 V) modificato per facilitare i collegamenti a breadboard senza saldatura e vari moduli. Il modulo ha un display LCD di tensione e corrente (a 2A), ma questo progetto adatta il modulo con alcune semplici parti per rendere più facile l'uso dei cavi di collegamento per alimentare i progetti.

Vorrei dare credito a mio padre per una regola: "Se devi fare le stesse cose tre volte, crea uno strumento". Sono sicuro che me lo ha insegnato, ma nel corso della mia vita l'ho visto NON usare quella regola. Di solito, i progetti sarebbero andati meglio se avesse seguito quella regola. Come papà anch'io, beh, ho bisogno che anche mio figlio me lo ricordi.

La regola di base è che se ti ritrovi a fare la stessa cosa per la terza volta, considera di semplificarla creando un modello, una maschera o uno strumento. Se disponi di uno strumento che ti aiuta a ridurre lo sforzo, il tempo speso per realizzarlo ti farà risparmiare sulla 3a, 4a e forse 100a volta che devi fare qualcosa senza lo strumento.

Ci stavo pensando la terza… ehm… la ventesima volta che ho collegato un alimentatore da banco a una breadboard senza saldatura per alimentare qualche esperimento elettrico. Da qualche parte nella mia collezione di vari moduli elettronici, sapevo di avere un convertitore da CC a CC a tensione variabile che aveva un piccolo display LCD per tensione e corrente, nonché alcune breadboard MOLTO piccole (5 righe di 5 connessioni ciascuna) e decisi di usare questi per realizzare questo alimentatore a ponticello. Preparalo una volta, usalo spesso.

Passaggio 1: elenco delle parti

Il primo passo è ottenere tutte le parti. Ho trovato il modulo da CC a CC che sapevo di aver sepolto da qualche parte. Tutte le altre parti sono uscite dal mio cestino. Non è necessario utilizzare le parti esatte che ho usato in questo Instructable. È abbastanza facile da personalizzare per le parti che hai a disposizione o le caratteristiche specifiche che desideri.

Il modulo da CC a CC è disponibile su eBay, Amazon o altri fornitori di elettronica online. Sopra ci sono le immagini del modulo nudo, nel case, e del case stesso. Il modulo che avevo è arrivato con questa custodia trasparente semplice da assemblare.

Se lo acquisti su eBay, acquista da un venditore di cui ti fidi. Al momento della stesura di questo articolo, il modulo era disponibile per meno di $ 8 USD da qui: https://www.ebay.com/itm/DC-DC-Adjustable-Buck-Converter-Stabilizer-Step-Down-Voltage-Reducer- W-Custodia fai da te/282559541237

Nella foto sopra è un PCB verde da 70 mm per 90 mm che ho usato come base per questo progetto. Anche in quella foto ci sono due delle tre breadboard 5x5 micro-size senza saldatura, alcune intestazioni pin, un LED e un jack di alimentazione.

Ci sono un paio di parti mancanti da quella foto, ma non ho avuto la presenza di spirito di scattare una foto delle parti tutte riunite mentre assemblavo questo progetto. Quindi dovresti aggiungere all'elenco un altro LED, un paio di resistori, un interruttore e alcuni altri connettori diritti ea 90 gradi.

Dal momento che non è necessario duplicare esattamente ciò che ho fatto con questo progetto, sentiti libero di cambiarlo in base alle tue esigenze. Così com'è costruito, è facile collegare questo modulo, selezionare una tensione e utilizzare i cavi dei ponticelli per alimentare i circuiti. Altri jack/connettori potrebbero integrare ciò che vedi qui.

Passaggio 2: specifiche del modulo di alimentazione

Questa non è una fase di assemblaggio, ma è un elenco delle specifiche tecniche del modulo da uno dei venditori.

Caratteristiche del convertitore step-down regolabile DC-DC:

Display LCD chiaro e ampio, sfondo blu e cifre bianche, lettura contemporanea di tensione e corrente.

L'intervallo di tensione in ingresso è DC 5-23V, l'intervallo di tensione suggerito è inferiore a 20V

Tensione di uscita regolabile in modo continuo 0-16,5 V, la tensione di ingresso deve essere almeno 1 V superiore alla tensione di uscita. Salva automaticamente l'ultima tensione impostata.

Design unico: due pulsanti per la regolazione della tensione, uno per ridurre la tensione, l'altro per aumentare la tensione, Questo modulo di alimentazione a tensione ridotta utilizza chip MP2304 importato; 95% di efficienza di conversione, +/- 1% di precisione, basso calore generato.

Corrente di uscita: 3A Peak, consiglia l'uso entro 2A. (Oltre 2A, migliorare la dissipazione del calore.)

Precisione: 1% Alta efficienza di conversione: fino al 95%

Regolazione del carico: S (I) ≤0,8%

Regolazione della tensione: S (u) ≤0,8%

Dimensioni del modulo: 62 x 44 x 18 mm

Passaggio 3: rimozione del terminale a vite

Il modulo da CC a CC può essere utilizzato da solo, facendo passare i cavi ai terminali a vite, fornendo alimentazione ai terminali a vite di sinistra e ottenendo una tensione regolata dai terminali a vite di destra. Ma NON dover utilizzare terminali a vite è il punto di questo progetto.

Questo passaggio consiste nella rimozione dei due terminali a vite in modo che i fili possano essere eseguiti dalle connessioni del PCB al PCB verde "sea of hole".

Ho usato uno strumento di estrazione della saldatura che impiega un vuoto e un ugello riscaldato per aspirare la saldatura fusa. Un altro metodo per rimuovere la saldatura consiste nell'utilizzare la treccia di saldatura.

I due morsetti a vite vengono rimossi e salvati. Saranno riutilizzati.

Passaggio 4: saldatura del modulo da CC a CC in posizione

Il modulo da CC a CC viene testato sulla metà superiore della scheda sopra la parte posteriore del case. Nota che la custodia è in acrilico trasparente, ma che i pezzi hanno carta protettiva marrone su di essi. Questa carta deve essere rimossa prima di assemblare la custodia.

Le parti della custodia sono inoltre dotate di due pezzi acrilici rossi che vengono utilizzati per estendere l'altezza dei pulsanti di aumento/riduzione della tensione del modulo. Prendi nota di questi pezzi rossi. Riderai di me più tardi.

Degna di nota anche la serigrafia sul retro del modulo. No, non il logo "Vincitori". Prendere nota dell'ordine di connessione di ingresso, terra e uscita. Per riferimento: dalla parte superiore del modulo, la lettura da sinistra a destra è INPUT, GROUND sul lato sinistro e OUTPUT, GROUND sul lato destro.

Ho usato quattro fili saldati a queste connessioni di ingresso e uscita. I cavi erano fili di scarto tagliati dai lunghi cavi dei LED per qualche altro progetto. Questi fili collegano il modulo al PCB verde.

Con la parte posteriore del case e il modulo da CC a CC in posizione, questi cavi sono stati saldati al PCB verde.

Passaggio 5: il caso chiaro

La prima foto in alto mostra le piccole parti in acrilico per i bordi lunghi della custodia. Quando la custodia viene assemblata normalmente, le due "manopole" più grandi su quelle parti sporgono attraverso il fondello e fungono da piedini per la custodia. Poiché questo case viene montato piatto sul PCB verde, questi piedini devono essere rimossi. Nota nella foto che ho usato un coltello per incidere lungo la parte dove doveva essere accorciato. Ho inciso con il coltello alcune volte su ciascun lato e poi ho usato una pinza per staccare il "piede" del pezzo.

Ho assemblato le quattro parti laterali della custodia sul retro della custodia dopo aver rimosso la carta protettiva marrone. Queste parti sono state tutte incollate insieme al buon vecchio E6000. Adoro quella roba. Il pezzo anteriore della custodia con sopra la carta marrone non è stato incollato ma messo in posizione per assicurarsi che le altre parti fossero allineate correttamente. Ho lasciato asciugare/polimerizzare per circa un'ora.

La carta marrone è stata rimossa dalla copertina. Questa parte sarebbe normalmente tenuta in posizione dalle due viti a macchina fornite con la custodia. I fori per le viti sulla parte anteriore della custodia sono dimensionati in modo che la vite si adatti facilmente. I fori per le viti corrispondenti sulla parte posteriore della custodia sono leggermente sottodimensionati in modo che la vite della macchina inserisca i propri fili in quell'acrilico. Funziona bene quando la custodia è assemblata con i "piedi" non tagliati, poiché quella vite sporge un po' dal retro. Con la custodia montata piatta sul PCB, la vite è troppo lunga.

Quindi ho preso la decisione affrettata di rinunciare a queste viti e incollare semplicemente il pezzo della cassa anteriore. Ho usato di nuovo E6000 e ho lasciato polimerizzare.

Ricordi le parti dei bottoni in acrilico rosso? Beh, non l'ho fatto. Ho incollato quella parte anteriore in posizione senza ricordarmi di inserire prima i pezzi rossi. Quindi, per risolvere questo problema, ho tagliato i pezzi rossi per adattarli perfettamente e li ho inseriti dall'alto. L'attento taglio mantiene queste parti in posizione.

Passaggio 6: posizionare le parti sulla scacchiera

I terminali a vite sono stati riutilizzati posizionandoli sul PCB verde sia per l'ingresso che per l'uscita. Questo è facoltativo, ovviamente, poiché puoi scegliere altri modi per portare potere al consiglio di amministrazione. Ho contrassegnato i terminali con uno Sharpie nero per la massa e con uno Sharpie rosso per la tensione positiva.

Sulla scheda sono state montate tre intestazioni 1x5. Queste intestazioni possono essere utilizzate con i ponticelli a filo singolo femmina comunemente indicati come ponticelli "Dupont".

I tre pezzi per breadboard senza saldatura 5x5 di dimensioni micro hanno una sorta di sporgenza di plastica sul fondo che deve essere rimossa. Ho usato un coltellino per rimuovere i cilindretti cavi.

La quarta immagine illustra un'intestazione 1x5 piegata a 90 gradi posizionata nei blocchi. Ecco come viene stabilita la connessione a quel blocco. Un altro singolo pin a 90 gradi (foto 5) spogliato della plastica di montaggio in combinazione con un singolo pin dritto è ciò che serve per effettuare la connessione dal blocco al PCB verde.

Ancora una volta ho usato il buon vecchio cemento E6000 per incollare il blocco breadboard senza saldatura in posizione.

Passaggio 7: connessioni e piedini in gomma

Tutte le masse sono collegate insieme, incluso il blocco nero e i pin associati.

La connessione di ingresso della tensione del terminale a vite e il jack cilindrico (positivo centrale) sono cablati in comune. L'interruttore a pulsante (push on, push off) effettua il collegamento della tensione di ingresso al convertitore da CC a CC e al blocco giallo e ai pin associati. Anche su questo nodo è presente un LED/resistenza giallo (330 ohm).

Il blocco rosso, i pin, il LED e il terminale a vite sono tutti collegati alla tensione di uscita del convertitore da CC a CC.

Tutto è stato disposto con cura in modo che il filo nudo che scorreva sul retro del PCB creasse tutti i collegamenti tranne uno. Per questo è stato utilizzato un filo isolato.

Quattro piedini in gomma (protuberanze) sono stati posizionati nell'angolo posteriore della scheda per mantenere le connessioni live lontane dalla superficie su cui si appoggia questa scheda.

Passaggio 8: scatti di bellezza

Ecco un paio di immagini della parte superiore del progetto, nonché i lati di ingresso e uscita dell'assieme.

Passaggio 9: calibrazione

Il modulo che avevo visualizzato 5,01 V e i miei misuratori concordavano sul fatto che l'uscita effettiva fosse di 5,09 V. Questo errore può essere corretto.

Per calibrare, tenere premuto il pulsante rosso sinistro (diminuzione tensione) mentre si accende l'unità. Il display lampeggiante significa che è in modalità calibrazione.

Premere la tensione verso il basso e/o verso l'alto (il pulsante rosso sul lato destro) per fare in modo che il display di questo convertitore da CC a CC corrisponda al display di un voltmetro collegato all'uscita.

Ciclo di alimentazione.

Passaggio 10: utilizzare

La prima immagine sopra mostra due moduli LED da https://www.37sensors.com/ collegati tramite connettori femmina a femmina (comunemente chiamati connettori "Dupont", anche se non è sempre così) al blocco di massa nero e al blocco di uscita rosso.

La seconda immagine mostra un Sensor. Engine:MICRO (SEM) alimentato da questo progetto. Certamente si possono utilizzare anche altre schede, come l'onnipresente Arduino. Il SEM a 32 bit può essere collegato lungo il bordo di una breadboard senza saldatura.

Il video utilizza l'uscita PWM del SEM per pilotare un modulo MOSFET IRF520 (vedere la documentazione qui) che utilizza la connessione di ingresso a 12V (blocco giallo) per controllare una piccola lampadina da 12V. Il codice fa sì che la lampadina si accenda e si spenga come se respirasse.

Questo è il codice che gira sul SEM:

OPZIONE AUTORUN ON

a = 1

b = 1

c = 1

PWM 1, 1000, a, b, c

FARE

per a = da 0 a 99 PASSO 2

PWM 1, 1000, a, b, c

PAUSA 10

SUCCESSIVO a

PAUSA 50

per a = 100 a 1 STEP -2

PWM 1, 1000, a, b, c

PAUSA 10

SUCCESSIVO a

PAUSA 50

CICLO CONTINUO

Puoi vedere che è abbastanza semplice codificare qualcosa sul Sensor. Engine:MICRO per utilizzare questo alimentatore a ponticello.