USB айнымалы кернеу көзі: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Менде ұзақ уақыт бойы USB арқылы айнымалы қуат көзі туралы идея болды. Мен оны әзірлегенде, мен оны тек USB кірісіне ғана емес, сонымен қатар USB қосқышы арқылы немесе банан штепсельдік ұяшықтары арқылы 3 ВДК -ден 8 ВДК -ге дейінгі кез келген нәрсеге мүмкіндік беретін етіп жасадым. Шығаруда қабырға сүйегінен және бананнан екі штепсельдік ұядан көруге болатын ұя түрі қолданылады. Егер сіз оған 5 вольтты берсеңіз, 200 мА дейін төмен кернеумен жеңіл жүктелген 1,3 вольттан 20 вольтке дейін шығуды өзгерте аласыз. Алдыңғы жағында вольт пен жүктемедегі токты көрсететін сандық дисплей бар. Жоғарыдағы суретте мен ноутбуктің USB терминалынан 5 вольтты USB қуат көзінен 120мА 9 вольтты шағын осциллографты жеткіземін.

Жабдықтар:

Бөлшектер

(1) 240 Ом резисторы, 1/4 ватт

(1) 67 к резистор, 1/4 ватт

(2) 4,7 к резистор 1/4 ватт

(3) 1 к резистор, 1/4 ватт

(3) 2N3904 транзисторлары

(1) IRF520 Mosfet немесе баламасы

(2) 1N914 коммутациялық диодтар

(1) 1N4007 диод

(2).01 uF керамикалық конденсаторлар (схемада 8 nF немесе.008 uF дейді, бірақ.01 uF алу оңайырақ)

(2) 10 uF электролиттік конденсаторлар, 50 вольт

(1) 470 uF электролиттік конденсатор 50 вольт

(1) 56 uH индукторы (қажет болса, кішкене тороидқа орауға болады)

(1) 100 мың кастрюль

(1) 5к 1/2 ватт потенциометр, сызықтық конус

(1) LM317 IC кернеу реттегіші IC чипі

(4) банан ұялары (еркек)

(1) стандартты өлшемдегі USB ұясы (еркек)

(1) сандық вольтметр амперметр модулі

(1) Тұрғын үй

(1) Perf немесе прототип тақтасы

(1) бұрандалы қатайтқышы бар қара тұтқа

Жылуды төмендететін құбырлар

Қосылатын сымның әр түрлі түстері

Арқан қосқыштары (әр түрлі мөлшерде)

Жылу қабылдағыш және кремний қоспасы LM317

Құралдар

Дәнекерлеуіш, дәнекерлеуші, ыстық балқытатын желім, бұрғылау ұшы бар бұрғылау бұрандалары, әр түрлі бұрағыштар, әр түрлі қысқыштар, мультиметрлер мен осциллограф

1 -қадам: бөлшектерді алу

Мен әдейі табуға болатын бөлшектерді қолдандым, оларды электронды тақтаның қалдықтарынан құтқаруға болады. LM317 IC өте кең таралған және 2N3904 транзисторлары жалпы мақсатты болып табылады және оларды әр түрлі түрлермен алмастыруға болады. Mosfet сонымен қатар өте кең таралған және басқа түрлері алмастырғыш ретінде пайдаланылуы мүмкін, егер ол N-арналы Mosfet болса және ұқсас рейтингтерге ие болса. Индуктор маңызды емес және 50 -ден 200 нГ диапазонында қолдануға болады. Осы мақсатта мен оларды CFL шамдарының жүргізуші тақталарынан құтқарамын. Жобаның кез келген түрін қолдануға болады. Менде қолымда болды, бірақ арзан қара түсті өте қолайлы. Перфон тақтасын қолдануға келетін болсақ, бұл менің жеке таңдауым, оны өзгертуге болады.

2 -қадам: Тізбек артындағы теория

Жоғарыда келтірілген толқындық фотосуреттер толқын түрінің ілгерілеуін көрсетеді. Біріншісі оң жақ 1N914 диодының жоғарғы жағындағы керемет мультивибратордың шығысындағы толқын пішінін көрсетеді. Екіншісі IRF520 қақпасындағы толқын пішінін көрсетеді, ал соңғысы IRF520 көзіндегі толқын пішінін көрсетеді.

Схемада 18 кГц жиілікте жұмыс істейтін екі транзисторлы тұрақтылық мультивибраторы қолданылады. Квадрат толқындық шығу 1N914 екі диодтың біреуінің жоғарғы жағынан алынады. Транзисторлар жалпы 2N3904 болып табылады. Төмен вольтты квадраттық толқынды C сыныбы бар басқа 2N3904 транзисторы күшейтеді. Транзистор IRF520 Mosfet қақпасына қолданар алдында электролиттік конденсатор мен 100 к потенциометр арқылы өтетін квадраттық толқынды шамамен 10 есе арттырады.. Mosfet 5 вольтты кернеуге оралатын 56 uH дроссельі бар бастапқы терминалы бар күшейткіш ұсақтағыш ретінде қосылады. Мосфет қосылғанда, содан кейін кенеттен өшірілгенде, индуктордағы магнит өрісі пайда болады, содан кейін құлап, кері ЭҚК шығарады. Бұл кері ЭҚК кернеуі 1N4007 диод арқылы өтуге рұқсат етілген және бастапқы кернеуге сәйкес келеді. Бұл конденсатордың алдыңғы 470 uF электролиті бойынша екі кернеуді қосуға дейін зарядталады, бұл 5к потенциометрмен реттелетін қуат көзі ретінде конфигурацияланған LM317 кернеу реттегіші. Жүктелмеген кернеу 1,3 вольттан 20 вольтке дейін реттеледі. Сандық вольтметр мен амперметр алдыңғы панельдегі кернеу мен токтың дұрыс көрсеткіштерін беру үшін тізбекке қосылады.

3 -қадам: Тұрақты мультивибраторды жасаңыз және оның жұмыс істейтінін қараңыз

Astable мультивибраторын суреттегідей біріктіріңіз. 5 вольтты қуаттандыру және екінші транзистордың коллекторындағы толқын пішіні екінші фотодағы жиек шамамен 18 кГц болатын аралау тісіне ұқсас болуы керек.

4 -қадам: Буферді/күшейткішті және түрлендіргішті күшейту бөлімдерін қосыңыз

Керемет мультивибратор жұмыс істейтіні анықталғаннан кейін сіз буферлік транзисторлық бөлімді қосуға болады. 100 К жиектелетін кастрюль Mosfet сигнал сигналының деңгейін орнату үшін қосылады. Mosfet орнатқаннан кейін, антистатикалық сақтық шараларын қолдана отырып, диод пен электролиттік конденсаторды орнатыңыз. Бұл бөлшектерді орнатпас бұрын индуктордың әр түрлі мәндерін қолдана отырып, оларды экспериментатордың тақтасына салып, тәжірибе жасағыңыз келуі мүмкін. Мен CFL -дің көп бөлігін алып тастадым және индукторлар осы мақсат үшін өте қолайлы деп таптым, тек олар арқылы өтетін 100 мА -тан жоғары температураны қоспағанда. Мен бұл индукторды мінсіз деп таптым, себебі ол қалың сымды қолданады. Сіз индукторларды 50 -ден 200 uH -ге дейін қолдана аласыз, және сіз осы жиілікте жақсы нәтиже аласыз. Мен эксперимент кезінде Mosfet функциясын генератордан басқаруды ұсынар едім. 5 вольт шыңынан 5 вольтке дейін шыңға жетіңіз. Вольтметрді 470 УФ конденсаторға қойыңыз және конденсатордағы кернеудің кіріс кернеуінен бірнеше есе жоғарылауын бақылаңыз. Жүкті емес, шахта 30 вольттан асып кетті. Электролиттік 470 uF кем дегенде 50 вольт кернеуге ие екеніне көз жеткізіңіз.

CFL-ықшам флуоресцентті жарық

5 -қадам: LM317 схемасын қосыңыз

Mosfet күшейткіш түрлендіргіш бөлімінің өнімділігіне қанағаттанған соң, LM317 орнатуға болады және ол жылу қабылдағыш. Мен LM317 қызып кеткенін білдім, оған жылытқыш қажет, бірақ Мосфет емес. Егер катушка қызып кетсе, сіз алюминий фольга мен желімнен радиатор жасай аласыз. Мен катушканың айналасында еркін иілген және ыстық еріген желіммен жабыстырылған қаңылтырдың кішкене бөлігін қолдандым.

6 -қадам: Саңылауларды тесіңіз, банан ұяларын бекітіңіз және алдыңғы жағында сандық дисплейді орнатыңыз

Алдыңғы панельде потенциометрге (1), (4) банан ұяларына арналған тесіктерге және (2) USB кабелі мен адаптер түріндегі штепсельге бұрғылау. Электр тақтасын суретте көрсетілген жерге орнатыңыз және барлығын сыммен байланыстырыңыз. Мен қолданған банан штепсельдері оларға қосылған күрек қосқыштармен жақсы жұмыс істейтінін білдім. Кейбір брендтердің артқы жағында дәнекерлеу коннекторлары бар, сондықтан бұл сіз қолданатын қосқыштың түріне байланысты.

Егер мен схемаға өзгертулер енгізгім келсе, тақтаны корпустың негізіне аздап еріген желіммен бекітіп алдым. Қара пластмассаның алдыңғы бөлігі есептегіш тақтасының бетін орналастыру үшін кесілген. Ол ыстық балқытылған желіммен бекітілген. Барлық домкраторлар артқы жағына орнатылғаннан кейін, панель ыстық еріген желіммен де ұсталды.

7 -қадам: Қорытынды жинау және тестілеу

Құрылғыға қосылатын соңғы элемент - кернеу/ток модулі. Модуль қара сыммен және ақ сыммен келеді, олар кіріс кернеуіне қосылады. Қызғылт сары сым шығыс оң кернеуін сезеді. Екі қалың қара және қызыл сымдар бар, олар ағымдағы шунтқа өтеді. Олар сіздің жүктемеңізге қанша ток тартылғанын білу үшін шығыс жүктемесімен қатар жүреді. Егер полярлықты керісінше қойсаңыз, есептегіштер тіркелмейді. Мен қандай да бір себептермен ток дәл оқымайтынын білдім, сондықтан мен сымның әр түрлі қалыңдығымен тәжірибе жасауға тура келді. Мен ағымдағы көрсеткіштерді алғаннан кейін, мен сымдарды модульдегі терминалдарға дәнекерледім. Бұл мен қолданатын модульге қатысты мәселе болуы мүмкін.

Бұл құрылғы 3 VDC кірісінде жұмыс жасай бастайды және бұл кернеуде 60 вольтке дейін 7 вольтке дейін шығуды береді. 5 вольттық кіріспен ол сізге 120 мА -да үздіксіз 11 вольтты береді, ешбір компонент қызып кетпейді. Жақсы жылу сіңіру сізге жоғары ток береді. Бұл мен қолданғым келетін диапазонда жақсы болды.