สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12
ชื่อโครงการเต็ม:
อีกหนึ่งแหล่งจ่ายพลังงานโหมดสวิตช์ตัวแปลง DC เป็น DC ที่มีการควบคุมที่เล็กที่สุดในโลกโดยใช้ THT (เทคโนโลยีผ่านรู) และไม่มี SMD (อุปกรณ์ติดตั้งบนพื้นผิว)
ตกลง ตกลง คุณได้ฉัน อาจจะไม่เล็กไปกว่านี้ที่สร้างโดย บริษัท Murata Manufacturing แต่แน่นอนว่าคุณสามารถสร้างได้ด้วยตัวเองในบ้านโดยใช้องค์ประกอบและเครื่องมือที่เข้าถึงได้ทั่วไป
ความคิดของฉันคือการสร้างแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ขนาดกะทัดรัดสำหรับโปรเจ็กต์ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กของฉัน
โปรเจ็กต์นี้เป็นแบบฝึกสอนวิธีสร้างเส้นทางบน PCB โดยใช้ลวดแข็งแทนการสร้างเส้นทางด้วยตัวประสาน
มาทำกัน!
ขั้นตอนที่ 1: ออกแบบ
คุณสามารถหาการออกแบบที่กำหนดเองของพาวเวอร์ซัพพลายขนาดพกพาได้มากมาย แต่ฉันพบว่าส่วนใหญ่มีข้อเสียที่ใหญ่ที่สุด 2 ประการ:
- พวกมันเป็นอุปกรณ์จ่ายไฟเชิงเส้น หมายความว่าพวกมันไม่มีประสิทธิภาพมากนัก
- ไม่ได้ควบคุมหรือควบคุมเป็นขั้นตอน
ตัวแปลงสเต็ปอัพของฉันคือแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ที่มีแรงดันเอาต์พุตที่ควบคุมอย่างราบรื่น (ผ่านตัวต้านทานแบบควบคุม) หากคุณต้องการอ่านเพิ่มเติม มีเอกสารที่ยอดเยี่ยมบน microchip.com ซึ่งอธิบายสถาปัตยกรรม ข้อดีและข้อเสียของการใช้ SMPS ที่แตกต่างกัน
ในฐานะที่เป็นชิป IC พื้นฐานสำหรับแหล่งจ่ายไฟสลับโหมดของฉัน ฉันเลือกชิป MC34063 ที่ได้รับความนิยมและมีอยู่ทั่วไป สามารถใช้สร้างตัวแปลงสเต็ปดาวน์ (บั๊ก) สเต็ปอัพ (บูสต์) หรืออินเวอร์เตอร์แรงดันไฟ เพียงแค่เพิ่มองค์ประกอบภายนอกบางอย่าง คำอธิบายที่ดีมากในการออกแบบ SMPS โดยใช้ MC34063 ทำโดย Dave Jones ในวิดีโอ YouTube ของเขา ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณดูและปฏิบัติตามการคำนวณค่าของทุกองค์ประกอบ
หากคุณไม่ต้องการดำเนินการด้วยตนเอง คุณสามารถใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์สำหรับ MC34063 เพื่อให้เหมาะกับความต้องการของคุณ คุณสามารถใช้อันนี้โดย Madis Kaal หรือตัวที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นบน changpuak.ch
ฉันเลือกองค์ประกอบที่ยึดติดกับการคำนวณคร่าวๆ เท่านั้น:
ฉันเลือกคาปาซิเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถใส่เข้ากับบอร์ดได้ ตัวเก็บประจุอินพุตและเอาต์พุตคือ 220µF 16V ฉันต้องการแรงดันเอาต์พุตที่สูงขึ้นหรือต้องการแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่สูงขึ้น ให้เลือกตัวเก็บประจุที่เหมาะสม
- ตัวเหนี่ยวนำ L: 100µH นี่เป็นเพียงตัวเดียวที่ฉันได้มาพร้อมกับขนาดของชิป
- ฉันใช้ไดโอด 1N4001 (1A, 50V) แทนไดโอด Shotky บางตัว ความถี่สวิตชิ่งของไดโอดนี้คือ 15kHz ซึ่งน้อยกว่าความถี่สวิตชิ่งที่ฉันใช้ แต่อย่างใดทั้งวงจรก็ใช้ได้ดี
- การสลับตัวเก็บประจุ Ct: 1nF (ให้ความถี่การสลับ ~ 26kHz)
- ตัวต้านทานป้องกันกระแสไฟ Rsc: 0.22Ω
- ตัวต้านทานปรับค่าได้ซึ่งแสดงถึงอัตราส่วนความต้านทาน R2 ถึง R1: 20kΩ
เคล็ดลับ
- เลือกความถี่สวิตชิ่ง (โดยเลือกคาปาซิเตอร์สวิตชิ่งที่เหมาะสม) ในช่วงของไดโอดของคุณ (โดยเลือกไดโอดของ Shotky แทนไดโอดเอนกประสงค์)
- เลือกตัวเก็บประจุที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดมากกว่าที่คุณต้องการให้เป็นอินพุต (ตัวเก็บประจุอินพุต) หรือรับที่เอาต์พุต (ตัวเก็บประจุเอาต์พุต) เช่น. ตัวเก็บประจุ 16V บนอินพุต (ที่มีความจุสูงกว่า) และตัวเก็บประจุ 50V บนเอาต์พุต (ที่มีความจุน้อยกว่า) แต่ทั้งคู่มีขนาดค่อนข้างเท่ากัน
ขั้นตอนที่ 2: วัสดุและเครื่องมือ
วัสดุที่ฉันใช้ แต่ค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ:
- ชิป MC34063 (อเมซอน)
- การสลับตัวเก็บประจุ: 1nF
- ตัวเก็บประจุอินพุต: 16V, 220µF
- ตัวเก็บประจุเอาต์พุต: 16V, 220µF (ฉันแนะนำ 50V, 4.7µF)
- ไดโอดสวิตชิ่งเร็ว: 1N4001 (ไดโอด Shotky บางตัวเร็วกว่ามาก)
- ตัวต้านทาน: 180Ω (ค่าโดยพลการ)
- ตัวต้านทาน: 0.22Ω
- ตัวต้านทานปรับค่าได้: 0-20kΩ แต่คุณสามารถใช้ 0-50kΩ. ได้
- ตัวเหนี่ยวนำ: 100µH
- บอร์ด PCB ต้นแบบ (BangGood.com)
- สายสั้นบางสาย
เครื่องมือที่จำเป็น:
- สถานีบัดกรี (และสิ่งอำนวยความสะดวกรอบๆ: ลวดบัดกรี, เรซิน ถ้าจำเป็น, บางอย่างสำหรับทำความสะอาดปลาย, ฯลฯ…)
- คีม คีมปากเฉียง/คีมตัดข้าง
- เลื่อยหรือเครื่องมือหมุนเพื่อตัดกระดาน
- ไฟล์
- เทปพันสายไฟ (ใช่ เป็นเครื่องมือ ไม่ใช่วัสดุ)
- คุณ
ขั้นตอนที่ 3: การวางองค์ประกอบ - จุดเริ่มต้น
ฉันใช้เวลามากในการจัดระเบียบองค์ประกอบบนกระดานในรูปแบบดังกล่าว ดังนั้นจึงใช้พื้นที่น้อยที่สุด หลังจากพยายามและล้มเหลวหลายครั้ง โปรเจ็กต์นี้นำเสนอสิ่งที่ฉันทำลงไป ในขณะนี้ ฉันคิดว่านี่เป็นการจัดวางองค์ประกอบที่เหมาะสมที่สุดโดยใช้กระดานเพียงด้านเดียว
ฉันกำลังพิจารณาที่จะใส่องค์ประกอบทั้งสองด้าน แต่แล้ว:
- การบัดกรีจะซับซ้อนมาก
- มันไม่ได้กินพื้นที่น้อยลงจริงๆ
- SMPS จะมีรูปร่างผิดปกติ อึหรือแบตเตอรี่ 9V ยากมากที่จะบรรลุ
ในการเชื่อมต่อโหนด ฉันใช้เทคนิคของการใช้ลวดเปล่า ดัดให้เป็นรูปร่างตามที่คาดไว้ของเส้นทาง จากนั้นประสานเข้ากับบอร์ด ฉันชอบเทคนิคนี้มากกว่าการใช้บัดกรี เนื่องจาก:
- การใช้ตัวประสานเพื่อ "เชื่อมต่อจุด" บน PCB ฉันถือว่าบ้าและไม่เหมาะสม ปัจจุบันลวดบัดกรีประกอบด้วยเรซินซึ่งใช้ในการขจัดออกซิไดซ์ของบัดกรีและพื้นผิว แต่การใช้บัดกรีเป็นตัวสร้างเส้นทาง ทำให้เรซินกลายเป็นไอและปล่อยให้ชิ้นส่วนที่ออกซิไดซ์บางส่วนถูกเปิดเผย ซึ่งผมคิดว่าไม่ดีสำหรับวงจรเอง
- บน PCB ที่ฉันใช้ แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเชื่อมโยง 2 "จุด" กับตัวประสาน ประสานยึดติดกับ "จุด" โดยไม่ต้องทำการเชื่อมต่อระหว่างกัน หากคุณใช้ PCB โดยที่ "จุด" ทำจากทองแดงและอยู่ใกล้กันมาก การเชื่อมต่อจะดูง่ายกว่า
- การใช้บัดกรีเพื่อสร้างเส้นทางใช้เพียง…ประสานมากเท่านั้น การใช้ลวดนั้น "แพง" น้อยกว่า
- ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด การลบเส้นทางประสานเก่าและแทนที่ด้วยเส้นทางใหม่อาจเป็นเรื่องยาก การใช้เส้นทางสายเป็นงานที่ค่อนข้างง่ายกว่ามาก
- การใช้สายไฟทำให้การเชื่อมต่อมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น
ข้อเสียคือต้องใช้เวลามากขึ้นในการขึ้นรูปลวดและบัดกรี แต่ถ้ามีประสบการณ์บ้างก็ไม่ใช่เรื่องยากอีกต่อไป อย่างน้อยฉันก็เคยชินกับมัน
เคล็ดลับ
- กฎหลักในการวางองค์ประกอบคือการตัดขาที่มากเกินไปที่อีกด้านหนึ่งของกระดาน ให้ใกล้กับกระดานมากที่สุด มันจะช่วยเราในภายหลังเมื่อเราวางลวดเพื่อสร้างเส้นทาง
- อย่าใช้ขาขององค์ประกอบเพื่อสร้างเส้นทาง โดยทั่วไปแล้วจะเป็นความคิดที่ดีที่จะทำ แต่ถ้าคุณทำผิดพลาดหรือจำเป็นต้องเปลี่ยนองค์ประกอบของคุณ (เช่นเสีย) จะทำได้ยากจริงๆ คุณจะต้องตัดเส้นลวดอยู่ดี และเนื่องจากขางอ การดึงองค์ประกอบออกจากกระดานจึงเป็นเรื่องยาก
- พยายามสร้างเส้นทางจากด้านในของวงจรไปด้านนอกหรือจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง พยายามหลีกเลี่ยงสถานการณ์เมื่อคุณต้องการสร้างเส้นทาง แต่เส้นทางอื่น ๆ ถูกสร้างขึ้นแล้ว การจับลวดสลิงอาจเป็นเรื่องยาก
- อย่าตัดเส้นลวดให้ถึงความยาว/รูปร่างสุดท้ายก่อนทำการบัดกรี ใช้เส้นลวดให้ยาวขึ้น ปั้นเป็นรูปร่าง ใช้เทปเพื่อยึดเส้นลวดให้อยู่ในตำแหน่งบนกระดาน บัดกรี และสุดท้ายก็ตัดที่ จุดที่ต้องการ (ตรวจสอบภาพ)
ขั้นตอนที่ 4: การวางองค์ประกอบ - งานหลัก
คุณเพียงแค่ต้องทำตามแผนผังและวางองค์ประกอบทีละส่วน ตัดขาที่มากเกินไป ประสานให้ชิดกับกระดานให้มากที่สุด กำหนดรูปร่างของเส้นลวด บัดกรีและตัด ทำซ้ำกับองค์ประกอบอื่น
เคล็ดลับ:
คุณสามารถตรวจสอบรูปถ่ายว่าฉันวางทุกองค์ประกอบอย่างไร ลองทำตามโครงการที่ให้มา ในวงจรที่ซับซ้อนบางวงจรที่เกี่ยวข้องกับความถี่สูง ฯลฯ ตัวเหนี่ยวนำจะถูกวางแยกไว้บนกระดานเนื่องจากสนามแม่เหล็กซึ่งสามารถรบกวนองค์ประกอบอื่นๆ แต่ในโครงการของเรา เราไม่สนใจเกี่ยวกับกรณีนี้ นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันวางตัวเหนี่ยวนำไว้บนชิป MC34063 โดยตรง และฉันไม่สนใจสิ่งรบกวนใดๆ
ขั้นตอนที่ 5: การตัดกระดาน
คุณต้องรู้ก่อนว่าบอร์ด PCB นั้นแข็งจริง ๆ และด้วยเหตุนี้จึงยากต่อการตัด ฉันพยายามใช้เครื่องมือโรตารี่ (ภาพถ่าย) ก่อน เส้นตัดเรียบมาก แต่ใช้เวลาในการตัดนานมาก ฉันตัดสินใจเปลี่ยนไปใช้เลื่อยทั่วไปเพื่อตัดโลหะ และสำหรับฉันแล้วมันก็ใช้งานได้ปกติดี
เคล็ดลับ:
- ตัดกระดานก่อนบัดกรีองค์ประกอบทั้งหมด ขั้นแรกให้วางองค์ประกอบทั้งหมด (ไม่มีการบัดกรี) ทำเครื่องหมายจุดตัด ลบองค์ประกอบทั้งหมด ตัดกระดานแล้วใส่องค์ประกอบกลับและประสานพวกเขา ในระหว่างการตัด คุณต้องดูแลองค์ประกอบที่บัดกรีแล้ว
- ฉันต้องการใช้เลื่อยแทนเครื่องมือโรตารี่ แต่นี่อาจเป็นคนละเรื่องกัน
ขั้นตอนที่ 6: การสร้าง
หลังจากตัดแล้ว ฉันใช้ตะไบขัดขอบและรอบมุมให้เรียบ
ขนาดสุดท้ายของกระดาน ยาว 2.5 ซม. กว้าง 2 ซม. สูง 1.5 ซม.
โครงการในรูปแบบคร่าวๆเสร็จแล้ว ได้เวลาทดสอบ…
ขั้นตอนที่ 7: การทดสอบการทำงาน
ฉันเสียบบอร์ดกับแถบ LED (ไฟ LED 12 ดวง) ซึ่งต้องการแหล่งจ่ายไฟ 12V ฉันตั้งค่าอินพุต 5V (แยกโดยพอร์ต USB) และใช้ตัวต้านทานที่มีการควบคุม ฉันตั้งค่าเอาต์พุต 12V มันทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ เนื่องจากกระแสไฟที่ค่อนข้างสูง ชิป MC34063 จึงอุ่นขึ้น ฉันออกจากวงจรโดยเปิดแถบ LED ไว้สักครู่และมีเสถียรภาพ
ขั้นตอนที่ 8: ผลลัพธ์สุดท้าย
ฉันคิดว่ามันเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่ SMPS ขนาดเล็กดังกล่าวสามารถเพิ่มพลังให้กับสิ่งที่ดึงออกมาในปัจจุบัน เช่น ไฟ LED 12 ดวง
แนะนำ:
ตั้งค่า Raspberry Pi 4 ผ่านแล็ปท็อป/พีซีโดยใช้สายอีเทอร์เน็ต (ไม่มีจอภาพ ไม่มี Wi-Fi): 8 ขั้นตอน
ตั้งค่า Raspberry Pi 4 ผ่านแล็ปท็อป/พีซีโดยใช้สายอีเทอร์เน็ต (ไม่มีจอภาพ ไม่มี Wi-Fi): ในที่นี้ เราจะทำงานร่วมกับ Raspberry Pi 4 Model-B ที่มี RAM 1Gb สำหรับการตั้งค่า Raspberry-Pi เป็นคอมพิวเตอร์บอร์ดเดียวที่ใช้เพื่อการศึกษาและโครงการ DIY ที่มีราคาไม่แพง ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ 5V 3A ระบบปฏิบัติการ เช่น
ผู้เข้าร่วม Automático Com Python ไม่มี Google Colab: 5 ขั้นตอน
ผู้เข้าร่วม Automático Com Python ไม่มี Google Colab: Olá pessoal! Tudo bem ?Meu nome é Guilherme, Nesse projeto nós vamos aprender como criar um ChatBot usando a Linguagem de programação Python e o Google Colab!Sou aluno da https://orbe.ai/ - Escola de Inteligência Artificial Infinita… และโครงการ
Diode Ladder VCF ไม่มี PCB!: 38 ขั้นตอน
Diode Ladder VCF แบบไม่มี PCB!: เฮ้ เกิดอะไรขึ้น ยินดีต้อนรับสู่โครงการที่ซับซ้อนของ BONKERS ซึ่งหากทำถูกต้อง จะส่งผลให้คุณมีตัวกรองควบคุมแรงดันไฟต่ำผ่านไดโอดแลดเดอร์ที่ดีมาก อิงจากการออกแบบของ Electronics For Musicians โดยมีข้อสำคัญสองสามข้อ
อีกหนึ่ง ATTINY85 ISP Programmer Shield สำหรับ Arduino: 8 ขั้นตอน
ATTINY85 ISP Programmer Shield อีกตัวหนึ่งสำหรับ Arduino: بسم الله الرحمن الرحيم ATTINY85 ISP Programmer Shield ได้รับการออกแบบมาเพื่อตั้งโปรแกรม ATTiny85 µControllers ได้อย่างง่ายดาย ตัวป้องกันต้องเสียบเข้ากับบอร์ด Arduino Uno Arduino Uno พร้อมที่จะทำหน้าที่เป็น "ในวงจร โปรแกรมเมอร์ซีเรียล"
อีกหนึ่ง Flash Diffuser (ออกแบบมาสำหรับ Canon 580EX II): 5 ขั้นตอน
ยังมี Flash Diffuser อีกตัวหนึ่ง (ออกแบบมาสำหรับ Canon 580EX II): ฉันรู้ว่ามีอุปกรณ์เหล่านี้อยู่หลายล้านชิ้น แต่ฉันออกแบบเองอยู่ดี ฉันต้องการอันที่ราคาถูกและพกพาสะดวก แต่ค่อนข้างเป็นมืออาชีพ ดังนั้นลูกค้าของฉันจะไม่คิดว่าฉันเป็นคนที่มีความเป็นผู้ใหญ่ ดิฟฟิวเซอร์นี้ออกแบบมาสำหรับ Canon 580