วิธีทำ Breadboard Power Supply: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

หน่วยจ่ายไฟเป็นเครื่องมือที่ใช้กันทั่วไปโดยวิศวกรส่วนใหญ่ในระหว่างขั้นตอนการพัฒนา โดยส่วนตัวแล้วฉันใช้มันบ่อยมากเมื่อทดลองกับการออกแบบวงจรของฉันบน Breadboard หรือเพื่อเพิ่มพลังให้กับโมดูลอย่างง่าย วงจรดิจิทัลหรือวงจรฝังตัวส่วนใหญ่มีแรงดันไฟมาตรฐานที่ 5V หรือ 3.3V ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจสร้างแหล่งจ่ายไฟที่สามารถจ่ายไฟ 5V/3.3V บนรางจ่ายไฟของเขียงหั่นขนมและพอดีกับเขียงหั่นขนมพอดี

แหล่งจ่ายไฟทั้งหมดจะได้รับการออกแบบบน PCB โดยใช้ EasyEDA วงจรนี้ใช้ 7805 เพื่อจ่ายไฟ 5V และ LM317 เพื่อจ่ายไฟ 3.3V ด้วยพิกัดกระแสไฟสูงสุด 1.5A ซึ่งสูงพอที่จะจ่ายไฟให้กับวงจร IC ดิจิทัลและไมโครคอนโทรลเลอร์ มาเริ่มกันเลย….

วัสดุที่จำเป็น

• LM317 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบแปรผัน
• 7805
• แจ็ค DC Barrel
• ตัวต้านทาน 330ohm และ 560 ohm
• ตัวเก็บประจุ 0.1 และ 1uF
• ไฟ LED
• ผู้ชาย Bergstik

ขั้นตอนที่ 1: แผนภาพวงจร

เพื่อให้เข้าใจวงจรได้ง่าย จึงแบ่งออกเป็นสี่ส่วน ส่วนด้านซ้ายบนและด้านซ้ายล่างเป็นตัวควบคุม 5V และตัวควบคุม 3.3V ตามลำดับ ส่วนด้านบนขวาและด้านล่างขวาเป็นหมุดส่วนหัวซึ่งเราสามารถรับ 5V หรือ 3.3V ได้ตามต้องการโดยการเปลี่ยนตำแหน่งของจัมเปอร์

สำหรับผู้ที่ยังใหม่กับฉลากเป็นเพียงสายเสมือนที่ใช้ในแผนภาพวงจรเพื่อให้มีความประณีตและเข้าใจง่าย ในวงจรข้างต้น ชื่อ +12V, +5V และ +3.3V เป็นป้ายกำกับ สองตำแหน่งใดๆ ที่เขียนป้ายกำกับ +12V นั้นเชื่อมต่อกันด้วยสายไฟจริง เช่นเดียวกับอีกสองป้ายกำกับ +5V และ +3.3V เช่นกัน

ขั้นตอนที่ 2: วงจรควบคุม +5V

เราใช้ตัวควบคุมแรงดันบวก 7805 เพื่อให้ได้แหล่งจ่าย +5V ที่มีการควบคุม อินพุตของ IC มาจากอะแดปเตอร์ 12V ที่ป้อนผ่านแจ็คแบบบาร์เรล DC ในการลบระลอกคลื่นเราใช้ตัวเก็บประจุ 1uF ในส่วนอินพุตและตัวเก็บประจุ 0.1uF ที่ส่วนเอาต์พุต สามารถรับแรงดันเอาต์พุต +5V ที่ควบคุมได้สำหรับพิน 3 ด้วยฮีตซิงก์ที่เหมาะสม เราจะได้รับประมาณ 1.5A จาก 7805 IC

ขั้นตอนที่ 3: วงจรควบคุม +3.3V

ในทำนองเดียวกันเพื่อให้ได้ +3.3V เราได้ใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบแปรผัน LM317. LM317 เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบปรับได้ซึ่งใช้แรงดันไฟฟ้าขาเข้า 12V และให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ที่ 3.3V แรงดันไฟขาออก Vout ขึ้นอยู่กับค่าตัวต้านทานภายนอก R1 และ R2 ตามสมการต่อไปนี้:

โหวต = 1.25*(1+(R2/R1))

ค่าที่แนะนำสำหรับ R1 คือ 240Ω แต่ก็สามารถเป็นค่าอื่นระหว่าง 100Ω ถึง 1000Ω ได้เช่นกัน เราสามารถใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์นี้เพื่อคำนวณค่าของ R1 และ R2 ฉันได้กำหนดค่าของ R1 เป็น 330R และค่าของแรงดันเอาต์พุตเป็น 3.3V หลังจากกดปุ่มคำนวณ ผมได้ผลลัพธ์ดังนี้

เนื่องจากเราไม่มีตัวต้านทาน 541.19 โอห์ม เราจึงใช้ค่าที่ใกล้เคียงที่สุดซึ่งก็คือ 560 โอห์ม เรายังได้เพิ่ม LED ผ่านตัวต้านทาน 560 โอห์มอีกตัวซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้พลังงาน

การวางหมุดส่วนหัว:

ในวงจรสองบล็อกด้านบน เราได้ควบคุม +5V และ +3.3V จากแหล่งกำเนิด 12V ตอนนี้เราต้องให้ตัวเลือกแก่ผู้ใช้ในการเลือกระหว่างแรงดัน +5V หรือแรงดัน +3.3V ตามที่ผู้ใช้ต้องการ ในการทำเช่นนั้น เราได้ใช้หมุดส่วนหัวของตัวผู้กับจัมเปอร์ ผู้ใช้สามารถสลับจัมเปอร์เพื่อเลือกระหว่างค่าแรงดันไฟฟ้า +5V และ +3.3V นอกจากนี้เรายังได้วางหมุดส่วนหัวอีกอันไว้ที่ด้านล่างของ PCB เพื่อให้เราสามารถติดตั้งบน Breadboard ได้โดยตรง

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบ PCB โดยใช้ EasyEDA

ในการออกแบบพาวเวอร์ซัพพลายของ Bread board เราได้เลือกเครื่องมือ EDA ออนไลน์ที่เรียกว่า EasyEDA ก่อนหน้านี้ฉันเคยใช้ EasyEDA มาหลายครั้งแล้ว และพบว่ามันสะดวกมากที่จะใช้ เนื่องจากมีการรวบรวมรอยเท้าที่ดีและเป็นโอเพ่นซอร์ส หลังจากออกแบบ PCB แล้ว เราสามารถสั่งซื้อตัวอย่าง PCB โดยบริการผลิต PCB ต้นทุนต่ำ พวกเขายังให้บริการจัดหาส่วนประกอบที่มีสต็อกส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก และผู้ใช้สามารถสั่งซื้อส่วนประกอบที่ต้องการพร้อมกับใบสั่ง PCB

ในขณะที่ออกแบบวงจรและ PCB ของคุณ คุณยังสามารถทำให้การออกแบบวงจรและ PCB ของคุณเป็นแบบสาธารณะ เพื่อให้ผู้ใช้รายอื่นสามารถคัดลอกหรือแก้ไข และสามารถใช้ประโยชน์จากงานของคุณ เรายังทำให้เค้าโครงวงจรและ PCB ทั้งหมดของเราเป็นแบบสาธารณะสำหรับวงจรนี้ ตรวจสอบ ลิงค์ด้านล่าง:

easyeda.com/circuitdigest/breadboard-power-supply-circuit

คุณสามารถดูเลเยอร์ใดก็ได้ (บน ล่าง ท็อปซิล ไหมล่าง ฯลฯ) ของ PCB โดยเลือกเลเยอร์จากหน้าต่าง 'เลเยอร์'

คุณยังสามารถดู PCB ได้ว่าจะดูแลการประดิษฐ์อย่างไรโดยใช้ปุ่ม Photo View ใน EasyEDA:

ขั้นตอนที่ 5: การคำนวณและการสั่งซื้อตัวอย่างออนไลน์

หลังจากออกแบบ PCB พาวเวอร์ซัพพลายของ Bread board เสร็จแล้ว คุณสามารถสั่งซื้อ PCB ผ่าน JLCPCB.com ในการสั่งซื้อ PCB จาก JLCPCB คุณต้องมี Gerber File ในการดาวน์โหลดไฟล์ Gerber ของ PCB ของคุณ เพียงคลิกปุ่ม Generate Fabrication File บนหน้าตัวแก้ไข EasyEDA จากนั้นดาวน์โหลดไฟล์ Gerber จากที่นั่น หรือคุณสามารถคลิก สั่งซื้อที่ JLCPCB สิ่งนี้จะนำคุณไปยัง JLCPCB.com ซึ่งคุณสามารถเลือกจำนวน PCB ที่คุณต้องการสั่งซื้อ จำนวนชั้นทองแดงที่คุณต้องการ ความหนาของ PCB น้ำหนักทองแดง และแม้แต่สี PCB

ไปที่ JLCPCB.com แล้วคลิกปุ่ม Quote Now หรือ Buy Now จากนั้นคุณสามารถเลือกจำนวน PCB ที่คุณต้องการสั่งซื้อ จำนวนชั้นทองแดงที่คุณต้องการ ความหนาของ PCB น้ำหนักทองแดง และแม้แต่สี PCB

หลังจากที่คุณเลือกตัวเลือกทั้งหมดแล้ว ให้คลิก "บันทึกลงรถเข็น" จากนั้นคุณจะถูกนำไปที่หน้าที่คุณสามารถอัปโหลดไฟล์ Gerber ที่เราได้ดาวน์โหลดจาก EasyEDA อัปโหลดไฟล์ Gerber ของคุณแล้วคลิก "บันทึกลงรถเข็น" และสุดท้ายคลิกที่ Checkout Securely เพื่อดำเนินการสั่งซื้อให้เสร็จสิ้น จากนั้นคุณจะได้รับ PCBs ในอีกไม่กี่วันต่อมา พวกเขากำลังสร้าง PCB ในอัตราที่ต่ำมากซึ่งก็คือ $2 เวลาในการสร้างของพวกเขายังน้อยมากซึ่งก็คือ 48 ชั่วโมงกับการจัดส่งของ DHL 3-5 วันโดยทั่วไปคุณจะได้รับ PCBs ภายในหนึ่งสัปดาห์หลังจากสั่งซื้อ

หลังจากสั่งซื้อ PCB คุณสามารถตรวจสอบความคืบหน้าในการผลิต PCB ของคุณพร้อมวันที่และเวลา คุณตรวจสอบได้โดยไปที่หน้าบัญชีแล้วคลิกลิงก์ "ความคืบหน้าในการผลิต" ใต้ PCB เช่น

หลังจากสั่งซื้อ PCB ไปสองสามวัน ฉันได้ตัวอย่าง PCB ในบรรจุภัณฑ์ที่สวยงามดังแสดงในรูปภาพที่แนบมา

และหลังจากได้รับชิ้นส่วนเหล่านี้แล้ว ฉันก็บัดกรีส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดบน PCB แล้ว

ขั้นตอนที่ 6: การทำงานของ Breadboard Power Supply Circuit

หลังจากประกอบ PCB ของคุณแล้ว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการบัดกรีเย็นและทำความสะอาดฟลักซ์ส่วนเกินบนบอร์ดของคุณ แก้ไขบอร์ดที่ด้านบนของเขียงหั่นขนมของคุณและควรนั่งสบายระหว่างรางไฟของเขียงหั่นขนมของคุณ ตอนนี้ใช้อะแดปเตอร์ 12V เพื่อจ่ายไฟให้กับบอร์ดของคุณผ่านแจ็ค DC และคุณจะเห็นไฟ LED แสดงการทำงาน (ในที่นี้เป็นสีขาว) เปิดอยู่ จากนั้น คุณสามารถตั้งค่าจัมเปอร์เป็นด้าน 5V หรือด้าน 3.3V โดยใช้ข้อมูลซิลค์สกรีน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้จัมเปอร์อย่างอื่น เราจะไม่ได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ด้านเอาต์พุต

ในภาพด้านบนฉันได้วางจัมเปอร์เพื่อให้ +5V และวัดค่าเดียวกันโดยใช้มัลติมิเตอร์ซึ่งแสดง 4.97V ซึ่งใกล้พอ ในทำนองเดียวกันคุณสามารถตรวจสอบ 3.3V การทำงานและการทดสอบที่สมบูรณ์ของโครงการจะแสดงในวิดีโอในตอนท้ายด้วย

ตอนนี้คุณสามารถใช้บอร์ดนี้เพื่อขับเคลื่อนการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตทั้งหมดของคุณบนเขียงหั่นขนมของคุณด้วย 5V หรือ 3.3V หวังว่าคุณจะเข้าใจโปรเจ็กต์และสนุกกับการสร้างมัน หากคุณมีปัญหาในการทำงาน คุณสามารถโพสต์ลงในส่วนความคิดเห็นหรือคุณสามารถใช้ฟอรัมของเราเพื่อสอบถามข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติม