Bina Bekalan Daya 15V Dual Menggunakan Modul Rak untuk Bawah $ 50: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Pengenalan:

Sekiranya anda peminat hobi yang berkaitan dengan audio, anda akan biasa dengan bekalan kuasa rel dua. Kebanyakan papan audio berkuasa rendah seperti pra-amp memerlukan mana-mana dari +/- 5V hingga +/- 15V. Mempunyai bekalan kuasa voltan ganda menjadikannya lebih mudah ketika membuat reka bentuk prototaip atau hanya pembaikan umum.

Bekalan kuasa ini mudah disatukan kerana biasanya menggunakan papan modul rak kecuali papan pengatur, yang mana anda harus membina sendiri. Namun ada alasan di sebalik apa yang akan saya sampaikan di kemudian hari.

Papan pengatur yang digunakan mempunyai voltan dari +/- 1.25V hingga 37V (bergantung pada voltan input anda). Saya hanya memerlukan +/- 15V, jadi bekalan kuasa input beberapa volt melebihi (sekitar 19V) baik. Pengatur voltan LM317 dan LM337 juga dapat mengepam sekitar 1.5A ea (bergantung pada berapa banyak voltan yang mereka turunkan), jadi penilaian semasa bekalan kuasa input juga perlu lebih tinggi daripada ini. Itulah sebabnya saya memilih dua bekalan kuasa komputer riba untuk membekalkan voltan input. Mereka mengeluarkan 19V dan sekitar 3.4A, yang lebih dari cukup untuk membekalkan papan pengatur. Belum lagi harganya murah seperti kerepek.

Saya juga mahukan bekalan kuasa linier kerana mereka pada umumnya mempunyai keluaran DC yang kurang (walaupun tidak seefisien dengan bekalan kuasa mod suis penuh). Menggunakan bekalan kuasa input suis-mod untuk menjatuhkan 240VAC hingga 19V adalah murah dan berkesan. Peralihan mereka juga umumnya berada di atas jalur audio sehingga tidak mempengaruhi kebisingan bekalan kuasa yang masuk ke bahagian ujian anda. Pengatur linier akan menyaring sebahagian besar riak DC yang tinggal. Jadi, anda mendapat yang terbaik dari kedua-dua dunia.

Meter yang digunakan dapat mengukur voltan dan arus (0-100V dan 0-10A), berwarna ganda untuk senang membaca.

Dengan beberapa pengubahsuaian, anda boleh mengubah sekumpulan bahagian menjadi bekalan kuasa bangku yang sangat berguna.

Catatan: Satu perkara yang tidak dimiliki bekalan kuasa ini dan itu ialah kawalan pengatur arus tetap. Pengawal selia LM317 / 337 sendiri mempunyai perlindungan lebih dari semasa, namun saya tidak akan menjalankannya terlalu lama dengan cara ini. Itulah sebabnya suis beban diletakkan dalam projek ini. Jadi jika itu adalah import, anda boleh menggunakan papan pengatur yang berbeza untuk memenuhi keperluan anda.

Langkah 1: Kata Amaran & Nota Umum

Bekalan kuasa pendawaian & komputer riba 240V:

Oleh kerana projek ini menggunakan voltan tinggi (240V), ia boleh menjadi sangat mematikan jika anda salah. Sekiranya anda tidak pasti cara memasang komponen voltan tinggi, atau tidak selesa menggunakan peralatan langsung, cadangan saya adalah tidak mencuba ini. Saya tidak bertanggungjawab sekiranya anda membunuh diri sendiri. Saya tidak mahu mendengar daripada anda setelah anda mati mengatakan Pete, saya mengejutkan diri sendiri dan sekarang saya sudah mati - OK ??

Sekarang dengan itu, anda mempunyai beberapa pilihan lain:

1. Cukup gunakan bekalan kuasa komputer riba dalam bentuk yang dibekalkan dan gunakan beberapa penyambung kuasa DC di bahagian belakang kotak. Ini hanya bermaksud anda harus memasangkan dua bekalan kuasa komputer riba - tetapi ia adalah pilihan yang lebih selamat. Walau bagaimanapun, anda perlu mencari penyelesaian lain untuk menghidupkan meter LED kerana mereka memerlukan bekalan yang berasingan juga.

2. Anda boleh memasangkan bekalan komputer riba di dalam casing tersebut, dan lepaskan plag 240V dan pasangkannya terus ke soket IEC di bahagian belakang. Walau bagaimanapun, anda memerlukan casing yang lebih besar daripada yang saya gunakan dan sekali lagi, ia mempunyai sambungan langsung sehingga masih tidak selamat..

Meter Panel LED + Voltan Bekalan:

Terdapat beberapa jenis meter LED di pasaran. Mereka semua pada dasarnya melakukan perkara yang sama, namun hubungan mereka tidak selalu sama. Melambung wayar tidak selalu dijamin. Semasa membuat pesanan, cuba dan dapatkan gambarajah pendawaian mereka. Secara amnya, dua wayar tebal akan menjadi meter shunt semasa. Tiga yang lain adalah daya meter (untuk menyalakan paparan yang berwarna merah / hitam) dan wayar deria voltan kuning untuk mengukur voltan.

Apa yang anda perhatikan dengan meter adalah bahawa mereka mempunyai bumi yang sama atau titik 0V (wayar hitam disambungkan bersama secara dalaman). Untuk projek ini yang tidak baik. Inilah sebabnya mengapa meter dikuasakan secara berasingan melalui dua papan bekalan kuasa kecil (papan modul 240VAC hingga 12VDC). Anda juga harus menggunakan dua papan untuk menyalakan kuasa, jika tidak, anda akan kekurangan output semasa menggunakan bekalan kuasa. Satu lagi sebab penting ialah meter LED memerlukan minimum atau 4.5V untuk berjalan. Oleh itu, jika anda menurunkan output anda ke 1.25V dari papan pengatur, meter tidak akan menyala.

Langkah 2: Bil Bahan

Inilah yang anda perlukan. Anda boleh membeli semua ini dari Ebay, Amazon atau Aliexpress. Saya beli semuanya dari Ebay

- Sarung Plastik (saya pernah menggunakan kotak instrumen plastik) - $ 12-15

- 1x Papan Pengatur LM317 / 337 - $ 10

- Bekalan Kuasa Laptop 2x 19V 3.42A - $ 6.75 setiap satu

- 2x 240VAC hingga 12VDC 450mA suis mod turun papan transformer - $ 1.50 ea

- 2x Meter Panel Voltan / Semasa 0-100V / 0-10A - $ 3.50 ea (lebih murah dalam jumlah besar dan tersedia dalam pelbagai warna)

- 2x 10K ohm periuk giliran + tombol yang sesuai - $ 2 ea (anda boleh menggunakan periuk yang disediakan, tetapi berbilang giliran lebih mudah dipasang)

- Pelbagai perkakasan dan umum: Suis 240VAC (saya menggunakan satu dengan lampu LED 12VDC), tiang terminal mengikat (6), soket IEC, pemegang fius dan fius (3), potongan sudut aluminium yang kecil (2), pemadaman (6), panjang umum wayar dan haba menyusut - mungkin $ 5-10 lagi

Catatan 1: Sekering untuk digunakan bergantung pada berapa banyak arus yang anda ingin gunakan. Saya mencadangkan 1-1.5A untuk dua papan pengatur dan 0.5A untuk bekalan 240V. Anda boleh turun lebih rendah dan anda tidak akan memperoleh 7A dari kedua-dua bekalan.

Catatan 2: Bahagian binaan yang paling mahal adalah kesnya. Oleh itu, jika anda dapat satu yang lebih murah atau mahu melancarkan sendiri, ia akan menjimatkan beberapa dolar.

Catatan 3: Terdapat beberapa jenama periuk pelbagai putaran atau ketepatan yang tersedia. Yang dihantar adalah periuk berjenama Bochen, yang mempunyai tombol khusus yang tersedia dan tidak menggunakan tombol knurl kasar standard. Tidak kira jenis yang anda gunakan, anda hanya boleh mendapatkan tombol yang sesuai.

Nota 4: Saya membeli bekalan kuasa komputer riba ini kerana harganya hanya sekitar $ 6ea. Jimat beberapa dolar lagi sekiranya anda mempunyai beberapa barang lama.

Langkah 3: Diagram Skema & Pendawaian

Gambar pertama adalah skema asal untuk papan pengatur stok, dengan penutup input dan penyearah disertakan, menggunakan transformer AC 12V-0V-12V untuk memberi kuasa pada papan (untuk bekalan kuasa ini tidak kami gunakan)

Gambar kedua ialah rajah pendawaian untuk semua papan individu saling bersambung

Gambar ketiga dan keempat adalah gambar rajah pendawaian stok untuk meter panel (yang saya gunakan) menunjukkan konfigurasi yang berbeza untuk memberi kuasa dan mengukur. Pada dasarnya dalam projek ini, kami menggunakan rajah keempat.

Langkah 4: Bekalan Kuasa Laptop

Mengapa Bekalan Kuasa Laptop 19V?

Sebabnya ialah papan pengatur pada asalnya dirancang untuk menjalankan transformer AC 12V berganda (12V-0-12V). Walau bagaimanapun, jika anda melihat kos salah satu dari ini dari ebay atau di kedai elektronik tempatan - harganya sekitar $ 30AU. Dua bekalan komputer riba masuk separuh daripada itu.

Sekiranya anda mahukan voltan yang lebih tinggi daripada pengawal selia, gunakan bekalan kuasa input yang lebih tinggi. Ingat papan pengatur akan mengeluarkan +/- 37V, jadi inputnya boleh menjadi beberapa volt di atasnya. Ingatlah, semakin tinggi perbezaan voltan (input ke output), semakin banyak haba yang dihasilkan oleh pengawal selia. Contohnya: jika voltan input 35V dan output 5V, banyak haba akan dikembangkan dan anda mungkin memerlukan pendingin dan / atau kipas yang lebih besar.

Menyiapkan Bekalan Laptop

Untuk binaan saya, saya mengeluarkan bekalan dari casing mereka kerana saya memerlukannya untuk dimasukkan ke dalam kotak instrumen. Sekiranya anda hanya akan menggunakan persediaan komputer riba dan menggunakan penyambung DC, anda boleh melangkau langkah ini.

Apa yang perlu anda lakukan ialah memecahkan kotak plastik. Gunakan pemutar skru rata dan teliti tepi dengan teliti sehingga bahagian atasnya keluar. Kemudian lepaskan unit papan litar.

Dalam foto ke-2, saya telah menggerudi sepotong aluminium sudut dan menggerudi beberapa lubang ke bahagian sisi bekalan (saya percaya bahawa saya menggunakan lubang yang ada dalam bekalan). Berhati-hatilah untuk tidak merosakkan komponen semasa anda melakukan ini. Saya juga telah menggerudi beberapa lubang tambahan untuk memautkan tiang pemasangan ke atasnya dan memasang pemasangan ke bahagian bawah casing plastik. Menggunakan sudut menjadikannya sedikit lebih kukuh daripada hanya menggunakan tiang pemasangan.

Kawat yang keluar dari papan kelihatan sedikit ringan, jadi saya menukarnya menjadi wayar yang lebih berat. Tanggalkan wayar lama, masukkan wayar baru di bahagian atas papan dan pateri di tempatnya di bahagian bawah papan (pada pandangan belakang saya semestinya menggunakan tolok yang lebih ringan tetapi panjangnya lebih panjang kerana sukar untuk menghubungkan banyak wayar ke titik yang sama).

Bekalan komputer riba juga mempunyai LED kuasa. Mereka tidak diperlukan, namun anda boleh menyimpannya jika anda mahu pengesahan bahawa setiap bekalan berfungsi dengan berkesan (mereka akan mati sekiranya ada masalah dengan bekalan atau jumlah yang dikeluarkan). Saya menyimpannya untuk mencari kesalahan yang lebih mudah.

Catatan: Anda harus menggunakan jenis bekalan kuasa komputer riba yang sama. Sebabnya ialah jika voltan sedikit keluar, mereka cenderung untuk merendam arus ke dalam diri mereka dan melarikan diri dan kemudian meletup. Secara amnya, tidak menjadi masalah jika anda menggunakan bekalan yang sama. Walau bagaimanapun, jika anda bimbang atau mahukan perlindungan tambahan, anda boleh meletakkan beberapa diod kuasa (seperti IN4004 atau IN5404) terbalik secara bias melintasi output setiap bekalan (jadi katod ke positif, anod ke negatif). Ini akan menghentikan setiap bekalan daripada tenggelam arus dari voltan yang sedikit mati atau jika satu bekalan naik sebelum yang lain.

Langkah 5: Membangun Ujian Pengawal & Permulaan LM317 / 337

Papan pengatur terdapat dalam bentuk kit, yang bermaksud anda mesti memasangnya sendiri. Terdapat sebilangan pembekal yang akan menjualnya secara pra-pemasangan dengan harga beberapa dolar tambahan. Kadang kala, mengeluarkan komponen dari papan jenis ini boleh merosakkan trek secara tidak sengaja. Anda tetap perlu mengeluarkan beberapa komponen, jadi sama mudahnya membinanya di bahagian pertama tanpa mereka.

Gambar pertama menunjukkan papan yang sudah siap (seperti apa mestinya jika anda membuatnya stok). Foto kedua bagaimanapun menunjukkan pengubahsuaian dengan penutup input dan penyearah dikeluarkan. Saya telah menambah pautan untuk menukar blok terminal input untuk menerima +/- 19V dan mengarahkannya ke input pengawal selia. Anda boleh menyimpan had input jika anda mahu tetapi tidak diperlukan kerana bekalan komputer riba cukup bagus.

Anda juga akan maklum bahawa saya telah meletakkan terminal untuk lampu kuasa LED dan juga periuk untuk memudahkan melepas papan jika perlu.

Oleh itu, pasangkan papan seperti dalam arahan mereka kecuali pengubahsuaian di atas.

Setelah selesai, sambungkan ke bekalan kuasa yang berfungsi dan sahkan output setiap peringkat pengatur. Ingat, jika menggunakan bekalan input tunggal untuk menguji, +/- in (pada terminal + / 0V) + / 0V keluar dari papan pengatur. +/- in (pada terminal 0V / -), 0V / - keluar dari papan pengatur. Pastikan anda dapat menyesuaikan voltan output (gambar terakhir yang menunjukkan bekalan kuasa ujian luaran).

Langkah 6: Menyiapkan Kes

Ukur bagaimana anda mahu komponen anda duduk di bahagian belakang panel depan dan belakang. Ingat, ia akan kembali ke depan (saya sendiri membuat kesilapan itu). Sebenarnya, saya mahukan gambar cermin di panel depan. Tetapi bernasib baik, saya belum membuat panel belakang, jadi saya membuatnya sesuai dengan bahagian depan (atau saya mungkin telah memutarnya sekitar 180 darjah).

Lubang gerudi menggunakan bit gerudi kecil terlebih dahulu. Kemudian besarkan dengan mata gerudi yang lebih besar. Sekiranya anda tidak mempunyai bit gerudi yang cukup besar (seperti yang saya ada), anda boleh menggunakan alat reamer untuk membesarkan lubang (alat yang sangat berguna).

Setelah semua lubang digerudi, pasangkan potongan untuk panel meter dan failkan cukup sehingga meter dan soket IEC sesuai.

Saya juga telah menambahkan beberapa label di bahagian depan (menggunakan helaian huruf). Anda boleh mendapatkannya secara dalam talian, atau mencetak sendiri di atas kertas pencetak yang jelas. Kemudian saya hanya menyemburkan beberapa pelindung pelindung di bahagian atas.

Langkah 7: Memasang Perkakasan

Setelah panel depan dan belakang sempat kering, pasang semua perkakasan pada panel depan dan belakang.

Kedua-dua bekalan kuasa komputer riba boleh dipasang ke bahagian bawah casing. Ingatlah untuk meninggalkan ruang untuk soket, fius dan wayar IEC untuk berjalan ke suis di bahagian depan. Sebagai pilihan, anda boleh memasang suis ke belakang jika anda mahu.

Pasang papan pengatur.

Akhir sekali, kerana bekalan kuasa 240V / 12V untuk panel meter tidak mempunyai tempat untuk dipasang dengan skru, saya telah menggunakan gumpalan silikon untuk menahannya di tempat. Pastikan anda telah menambahkan wayar input dan output terlebih dahulu!

Langkah 8: Pendawaian Semuanya

Mulakan dengan memasang kabel 240V dari palam IEC ke suis dan juga pemegang fius input. Kemudian sambungkan semua pendawaian 240V ke dua bekalan kuasa komputer riba dan bekalan papan dua meter. Masukkan fius dan pada tahap ini, mungkin idea yang baik untuk memeriksa pendawaian dan menyalakannya, hanya untuk memastikan semua voltan yang keluar dari bekalan komputer riba betul (masing-masing harus 19V)

Sambungkan periuk dan LED ke kawalan panel depan dari papan pengatur. Saya telah menggunakan soket dan pin 2 pin untuk memudahkan pemasangan di papan pengatur.

Sekarang sambungkan output bekalan komputer riba dan sambungkan ke input papan pengatur. Anda juga boleh menyambungkan kuasa ke meter. Ingat, bahawa positif satu bekalan menuju negatif yang lain untuk mewujudkan titik voltan sifar maya. Sekali lagi, hidupkan dan pastikan voltan seperti yang diharapkan - anda harus mempunyai 38V antara voltan input, +/- 19V antara 0V pada input dan beberapa voltan nominal pada output papan pengatur (bergantung pada tempat periuk dipasang).

Sambungkan output papan pengatur ke sekering output dan suis beban. Sambungkan garis arus meter (seperti pada rajah pendawaian) dan kemudian garis deria voltan dari meter. Masukkan beberapa fius dan sekali lagi, uji dan lihat apakah meter membaca voltan. Jari melintasi, anda tidak membiarkan asap sihir itu melarikan diri!

Catatan: Meter mungkin merupakan perkara paling sukar untuk berjalan. Ingatlah bahawa bahagian meter semasa berjalan dari positif ke negatif. Perkara yang sama akan berlaku dengan voltan negatif - ia mengalir dari 0v ke voltan negatif!

Langkah 9: Ujian dan Penyesuaian Kalibrasi

Setelah anda mengesahkan bahawa asap tidak melarikan diri, sambungkan meter yang boleh dipercayai dan periksa voltan keluaran pada output positif dan negatif. Anda kemungkinan besar akan mendapati bahawa meter LED sedikit keluar (seperti dalam gambar 2 + 4). Oleh kerana meter ini boleh keluar sedikit di kedua hujung spektrum, kalibrasi ke voltan yang biasanya anda gunakan paling banyak atau di tengah julat voltan. Contohnya jika anda menggunakan 12V banyak, kalibrasi menjadi 12V. Sekiranya anda bergerak antara 5V dan 15V secara berkala, maka kalibrasi pada 10V.

Sekiranya anda mempunyai dua multimeter, anda boleh melakukan penyesuaian voltan dan arus bersama. Jika tidak, sambungkan beban nominal ke output, atur voltan, kemudian putuskan meter dan pasang seri dengan bekalan kuasa dan tukar plumbum multimeter (jika meter anda mempunyai terminal voltan dan arus yang terpisah) untuk mengukur arus.

Di belakang meter panel LED, akan ada dua pot kecil untuk menyesuaikan voltan (v-adj) dan arus (i-adj) (lihat foto satu). Sebaiknya memuatkan output dengan perintang ketika menentukur kerana voltan keluaran mungkin sedikit bergerak ketika dimuat.

Oleh itu, laraskan v-adj sehingga voltan sama dengan meter. Perapi sedikit sensitif dan sedikit giliran boleh melepasi tempat yang anda mahukan. Hanya bertahan sehingga betul

Untuk penyesuaian semasa, saya akan mengesyorkan menggunakan perintang haba yang besar untuk menentukur (foto 6). Pastikan ia tidak lebih rendah daripada bekalan yang dapat dikeluarkan. Setiap sisi papan pengatur dapat menyediakan 1.5A. Menentukurnya sekitar 1A mestilah mencukupi.

Menggunakan hukum ohms V = IxR - jadi (V / I = R) 15V / 1A = 15ohms. 15 ohm perintang agak sukar didapatkan sehingga 2x 8ohm perintang dalam siri akan memberikan 16ohms. Ukur perintang - dua yang saya dapat ukuran 8.3 dan 8.1 ohm = Jumlah 16.4 ohm.

Oleh itu, masukkan nombor lagi (V / R = I) 15V / 16.4ohms = 0.914634A - itulah nombor yang akan kita timbulkan. Anda harus melihat meter harus memaparkan ini serta pemeriksaan meter anda.

Anda juga perlu mengira kekuatan yang dimasukkan ke dalam perintang kerana anda tidak mahu mereka menggoreng! Jadi, undang-undang ohms lagi P = VxI - 15Vx0.91463 = 13.72W. Pastikan perintang anda masing-masing lebih besar daripada nilai ini - 25W baik. Saya telah menggunakan beberapa 100W yang berwarna emas (lihat foto 6). Anda boleh mendapatkan ebay ini dengan harga sekitar $ 8 untuk dua orang.

Untuk mengukur arus keluar dari bekalan, anda perlu meletakkan meter anda secara bersiri dengan bekalan kuasa dan perintang beban. Tidak kira sama ada meter pertama atau perintang, pastikan arus yang mengalir melalui meter positif ke negatif (jadi terminal positif & 0V - positif / negatif pada terminal arus multimeter). Sisi negatif bekalan harus diukur dari 0V ke negatif dengan positif meter menuju ke 0V dan negatif meter ke negatif dari bekalan kuasa. Sekiranya itu hanya membingungkan anda - lihat foto terakhir.

Setelah disambungkan, anda akan melihat voltan dan arus pada meter panel depan. Laraskan periuk semasa di bahagian belakang meter panel sehingga membaca sama dengan multimeter anda. Sekiranya anda mempunyai dua meter, ada satu untuk mengukur arus (dalam siri) dan satu untuk mengukur voltan (selari).

Sekarang anda baik untuk pergi.

Langkah 10: Pemikiran Akhir

Walaupun semuanya sesuai, saya boleh bermain dengan susun atur dalaman sedikit dan mungkin memindahkan soket IEC untuk membolehkan kedua-dua bekalan komputer riba itu duduk 90 darjah ke tempat mereka sekarang. Susun aturnya juga harus dicerminkan, kerana saya biasanya suka semuanya dari kiri ke kanan. Saya telah memasukkan sketsa tentang apa yang berpotensi saya lakukan.

Saya menggunakan pendawaian 7.5A 240VAC dari kabel utama (kerana itulah yang saya gunakan). Oleh kerana ini adalah ruang terhad, saya mungkin sepatutnya menggunakan wayar 240V tolok yang lebih ringan kerana projek ini tidak banyak menghasilkan arus.

Saya juga tidak menyedari bahawa salah satu skru casing langsung melalui suis 240V. Jika dilihat semula, saya seharusnya mengalihkan suis ke atas sedikit dan mungkin juga harus memasang pemegang fius 240V di panel depan juga untuk mengelakkan pendawaian yang tidak perlu. Dengan sedikit pengocokan, saya mungkin boleh meletakkan pemegang fius keluaran di panel depan juga, tetapi panel depan sudah cukup sesak.

Pada penghujung hari, ia menyediakan +/- 15V yang saya perlukan, mudah disesuaikan, boleh dipercayai dan menggunakan bahagian yang tersedia.

Projek masa depan

Saya juga mempunyai bekalan kuasa 0-30V / 3A berkembar yang lain, walaupun ini mungkin berakhir sebagai dua bekalan kuasa yang berasingan (sekali lagi bergantung pada jarak). Yang ini mempunyai ciri semasa yang berterusan. Saya membeli papan ini pada masa yang sama kerana saya tidak dapat memikirkan mana yang saya mahukan sehingga saya mendapat kedua-duanya!

Terdapat juga ibu dari semua bekalan kuasa - bekalan kuasa voltan rendah / tinggi berganda menggunakan dua papan pengatur setiap sisi (4). Ia akan beralih dari julat rendah 0-30V ke julat tinggi 30-90V dan 5A! Ini akan digunakan untuk menguji papan penguat kuasa voltan dua. Sekali lagi, ia mungkin berakhir sebagai dua bekalan kuasa yang berbeza bergantung pada jarak.