Alimentatore da banco mini: 7 passaggi (con immagini)

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

Sin dal mio primo progetto di alimentazione da banco, ho voluto costruirne un altro che sarebbe stato molto più piccolo ed economico. Il problema con il primo era che il costo totale era di oltre 70 $ ed era sopraffatto per la maggior parte delle mie applicazioni. Volevo avere più alimentatori sul mio banco in modo da poter alimentare più di un progetto alla volta, ma il costo e le dimensioni non lo permettevano.

Così ho deciso di costruire un mini alimentatore da banco. Il mio obiettivo principale con questo alimentatore era il basso costo, le dimensioni ridotte e l'estetica visivamente accattivante. Volevo che non costasse più di $ 25. Volevo avere impostazioni di corrente e tensione variabili. E volevo una potenza di uscita decente di ~ 30 Watt.

Quindi seguimi mentre prendo i miei obiettivi e li trasformo in realtà. Se ti piace il mio lavoro, per favore supportami votandomi e condividendo con voi amici che la pensano come me.

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Passaggio 1: progettazione e test

Ho iniziato il mio progetto per l'alimentatore con la selezione dell'alimentatore switching. Ho trovato caricabatterie per laptop da 19 Volt 1,6 Amp in un centro di riciclaggio di componenti elettronici. Erano di piccole dimensioni e di buona qualità, quindi erano perfetti per il mio mini alimentatore.

Ho scelto di utilizzare un convertitore buck con modalità a corrente costante e tensione costante come modulo regolatore. Questo era facilmente reperibile e dal costo molto basso.

Per il display, ho acquistato per la prima volta il convertitore buck con il volt/amp integrato, ma il display a sette segmenti era molto scuro, quindi ho scartato quel piano e ho acquistato un volt/amp meter da pannello.

Una volta che ho avuto tutte le parti, ho preso in giro il mio progetto e ho usato un carico elettronico per eseguire alcuni test per vedere se l'alimentatore può fornire la potenza di uscita che volevo.

Dopo diverse ore a pieno carico, le termiche erano entro limiti di sicurezza, quindi sono andato avanti con il progetto.

Passaggio 2: parti necessarie

Avrai bisogno delle seguenti parti:

1. Caricabatterie per laptop da 19 V 1,6 A eBay
2. 5A DC - Modulo Step Down DC CC CV AliExpress
3. Misuratore Volt/Amp da pannello AliExpress
4. Banane Jack Binding Post AliExpress
5. Presa da pannello IEC 320 C8 con interruttore AliExpress
6. Potenziometro 10K AliExpress
7. Dissipatore di calore MOS da 6 mm AliExpress
8. Manopole per potenziometro AliExpress
9. Connettori terminali
10. fili

Avrai anche bisogno della custodia stampata in 3D e tagliata al laser di cui parleremo nel passaggio successivo.

Passaggio 3: progettazione dell'alloggiamento

Per l'alloggiamento, ho voluto utilizzare compensato tagliato al laser perché non l'ho mai usato prima per nessuno dei miei progetti di elettronica. Volevo anche sperimentare con i cardini viventi. Detto questo, allegherò il mio modello SolidWorks e i miei file di taglio laser CorelDraw. Se hai accesso sia a una stampante 3D che a un laser cutter, puoi seguire quello che ho fatto. Altrimenti puoi stampare in 3D l'intero alloggiamento.

Ho usato compensato da 1/8 per la parte superiore e i lati dell'alloggiamento. Ho usato cerniere viventi tagliate al laser per aggiungere parte della curvatura. Ho stampato in 3D la base poiché era il modo più semplice per fissare tutti i moduli sul fondo e per rendere funzionale l'alimentatore.

Qualcosa da tenere a mente è che le tolleranze sul modello del corpo principale sono impostate per il taglio laser e non per la stampa 3D, quindi è necessario sperimentarle.

Ho sperimentato le tolleranze su tutti i miei file almeno 2 o 3 volte per ottenerle nel modo giusto. Le tue macchine possono variare, quindi dovresti anche sperimentare un po '. Avere le clip nella base e i ritagli per il misuratore del pannello a innesto giusto è un po 'complicato, quindi consiglierei di provarli prima separatamente, se possibile.

Fase 4: Costruzione di alloggi

Come ho detto prima, ho iniziato la costruzione dell'alloggiamento nel modo giusto, testando prima tutte le mie dimensioni. Anche se può valere la pena ricordare che ho finito per rifare l'alloggiamento 3 volte, ma il test probabilmente ha aiutato a evitare di rifarlo più di tre volte.

Ho tagliato i pezzi al laser, li ho puliti e levigati. Poi ho usato la supercolla per incollarli insieme. Poi ho stampato in 3D la base e ho finito. Bene, tutte quelle tre volte perché avevo una dimensione sbagliata e il mio cardine vivente era troppo debole. Per la base stampata in 3D ho progettato clip per tenere tutto in posizione e quando progetti le clip, le dimensioni sono molto importanti, quindi ho finito per ristampare molte volte.

Ma una volta terminato, ho testato la vestibilità e, nonostante alcune piccole lacune qua e là, ero contento di come sembrava.

Passaggio 5: Assemblea principale

L'assemblaggio per build come queste non è mai troppo complicato. Si limita a collegare tutto insieme e adattarlo.

Dal momento che ho progettato l'alloggiamento per essere il più piccolo possibile, tutto si adatterà perfettamente. Ho anche usato connettori e terminali in modo da poter smontare tutto abbastanza facilmente. È l'attenzione ai dettagli ciò che conta quando si tratta di un buon design e qualità costruttiva. Anche se è molto più facile saldare ogni filo, un approccio più professionale prevede connettori di dimensioni adeguate con fili crimpati solidi.

Il primo passo è rimuovere i potenziometri sul convertitore buck e sostituirlo con connettori jst. Quindi saldare alcuni fili ai vasi per montaggio a pannello e crimpare i connettori jst. Metti un dissipatore di calore sul regolatore di tensione.

Il prossimo passo è preparare il psu. Tagliare la sua custodia in plastica e dissaldare i cavi di ingresso e uscita. Saldare alcuni fili sull'ingresso e sull'uscita. Prendere nota dello spessore dei fili poiché questi sarebbero i principali fili che trasportano corrente, quindi vogliamo essere dimensionati in modo appropriato.

Quindi, agganciare i due moduli nella base e crimpare i terminali per il morsetto e l'ingresso di rete. Avvitare i collegamenti in base allo schema.

Infine rimbocca tutto e chiudi la custodia. Un buon modo per farlo è tenere fuori il misuratore di pannello e il connettore IEC. Una volta chiusa la base, infilare i fili e quindi spingere i due moduli.

Infine, infila dei piedini antiscivolo sulla base in modo che non scivoli sulla panca.

Passaggio 6: test

Una volta terminato l'assemblaggio, volevo provarlo, ma sfortunatamente ho collegato il mio regolatore di tensione al contrario e l'ho fritto. Quindi ho dovuto usare il mio backup. Una volta fatto ciò, sono stato in grado di variare la tensione e controllare la corrente come previsto.

Testare la fornitura ha rivelato alcuni difetti. Uno dei principali difetti è che la regolazione della tensione e della corrente non copre l'intera gamma dei potenziometri e questo perché non sto usando l'intera gamma del driver. Questo rende la regolazione molto pignola. Ma ho alcuni vasi di valore più piccolo nella posta e proverò con loro per modificare il circuito per il mio intervallo di corrente e tensione. Ho anche alcune manopole per i vasi nella posta. Per ora ho solo stampato in 3D alcuni, ma presto otterrò quelli reali che lo renderanno più ergonomico.

I test hanno anche rivelato che l'assorbimento di più energia rispetto all'alimentatore può gestire i risultati in uno spegnimento seguito da un ripristino automatico, che è una caratteristica interessante da avere poiché l'alimentatore è abbastanza intelligente da non danneggiarsi se viene cortocircuitato.

Passaggio 7: conclusione

Nel complesso sono molto contento di come appare e lo userò in futuro per testarlo in situazioni pratiche. Questa è solo la prima versione e ci lavorerò per apportare miglioramenti. Mi piacerebbe sentire dai tuoi ragazzi cosa ne pensi. Forse suggerire aree in cui posso migliorare. Il mio obiettivo finale è trasformarlo in un prodotto commerciabile e mi piacerebbe ricevere un feedback.

Ad ogni modo, grazie per avermi seguito e, ancora una volta, per favore sostieni il mio lavoro votandomi. Tutto l'aiuto è molto apprezzato.