Тағы бір ең кіші реттелетін SMPS (SMD жоқ): 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Жобаның толық атауы:

Басқа әлемдегі ең кіші реттелетін күшейткіш DC -ден DC -ге түрлендіргішті ауыстыру режимі THT (саңылау технологиясы арқылы) және SMD (бетіне орнатылған құрылғы) жоқ.

Жарайды, сен мені түсіндің. Мүмкін, бұл Murata Manufacturing компаниясы жасағаннан гөрі кішірек емес, бірақ сіз оны үйде қол жетімді элементтер мен құралдарды қолдана отырып жасай аласыз.

Менің ойым шағын микроконтроллерге негізделген шағын жобалар үшін қосқыш режимінің ықшам қуат көзін құру болды.

Бұл жоба сонымен қатар дәнекерлеу жолдарын құрудың орнына қатты сымды қолдана отырып, ПХД жолдарын құрудың өзіндік әдісі болып табылады.

Қанекей мынаны істейік!

1 -қадам: Дизайн

Сіз қалталы электрмен жабдықтаудың көптеген дизайнын таба аласыз, бірақ олардың көпшілігінің 2 үлкен кемшілігі болды:

• Олар желілік қуат көздері, яғни олар өте тиімді емес,
• Олар реттелмейді немесе сатылармен реттелмейді

Менің күшейткіш түрлендіргіш-бұл реттелетін шығыс кернеуі бар реттелетін резисторлық қуат көзі (реттелген резистор арқылы). Егер сіз көбірек оқығыңыз келсе, microchip.com сайтында әр түрлі архитектураны, SMPS қолданудың артықшылықтары мен кемшіліктерін түсіндіретін тамаша құжат бар.

Менің қосқыш режиміндегі қуат көзі үшін IC негізгі чипі ретінде мен MC34063 өте танымал және қол жетімді микросхеманы таңдадым. Ол кейбір сыртқы элементтерді қосу арқылы төмендету (күшейту), жоғарылату (күшейту) түрлендіргішін немесе кернеу инверторын құру үшін қолданыла алады. MC34063 көмегімен SMPS -ті қалай жасау керектігін өте жақсы түсіндіруді Дэйв Джонс өзінің YouTube бейнежазбасында жасаған. Мен сізге оны қарауды және әр элементтің мәндері бойынша есептеулерді орындауды ұсынамын.

Егер сіз мұны қолмен жасағыңыз келмесе, MC34063 онлайн -калькуляторын сіздің қажеттіліктеріңізге сәйкес пайдалануға болады. Сіз оны Madis Kaal немесе changpuak.ch жоғары кернеуге арналған біреуін пайдалана аласыз.

Мен есептеулерге сәйкес келетін элементтерді таңдадым:

Мен тақтаға сәйкес келетін ең үлкен конденсаторларды таңдадым. Кіріс және шығыс конденсаторлары 220 мкФ 16 В құрайды. I Сізге жоғары шығыс кернеуі немесе жоғары кіріс кернеуі қажет, сәйкес келетін конденсаторларды таңдаңыз

• Индуктор L: 100µH, бұл менде тек чиптің өлшемімен ғана болды.
• Мен Shotky диодының орнына 1N4001 (1A, 50V) диодты қолдандым. Бұл диодтың ауысу жиілігі 15 кГц құрайды, бұл мен қолданған коммутациялық жиіліктен аз, бірақ қалай болғанда да бүкіл схема жақсы жұмыс істейді.
• Ct конденсаторы: 1nF (ол қосылу жиілігін ~ 26кГц береді)
• Ток қорғаныс резисторы Rsc: 0.22Ω
• R2 -ден R1 -ге қарсылық коэффициентін білдіретін айнымалы резистор

КЕҢЕСТЕР

• Диодтың диапазонында коммутация жиілігін таңдаңыз (дұрыс коммутациялық конденсаторды таңдау арқылы) (жалпы мақсатты емес, Шотки диодын таңдау арқылы).
• Кіріс (кіріс конденсаторы) немесе шығысқа (шығыс конденсаторы) қосқыңыз келгеннен жоғары кернеуі жоғары конденсаторларды таңдаңыз. Мысалы, Кірістегі 16В конденсатор (сыйымдылығы жоғары) және шығысындағы 50В конденсатор (сыйымдылығы аз), бірақ екеуі де салыстырмалы түрде бірдей.

2 -қадам: материалдар мен құралдар

Мен қолданған материалдар, бірақ нақты мәндер сіздің қажеттіліктеріңізге байланысты:

• MC34063 чипі (Amazon)
• Конденсатордың ауысуы: 1nF
• Кіру конденсаторы: 16 В, 220 мкФ
• Шығару конденсаторы: 16В, 220мкФ (50В, 4.7мкФ ұсынамын)
• Жылдам ауысатын диод: 1N4001 (кейбір Shotky диодтары әлдеқайда жылдам)
• Резистор: 180Ω (еркін мән)
• Резистор: 0.22Ω
• Айнымалы резистор: 0-20 кОм, бірақ сіз 0-50 кОм қолдана аласыз
• Индуктор: 100 мкч
• ПХД тақтасының прототипі (BangGood.com)
• Кейбір қысқа кабельдер

Қажетті құралдар:

• Дәнекерлеу станциясы (және оның айналасындағы коммуникациялар: дәнекерлеу сымы, қажет болған жағдайда шайыр, ұшты тазартатын нәрсе және т.
• Қысқыштар, қиғаш қысқыштар/бүйірлік кескіштер
• Тақтаны кесуге арналған аралау немесе айналмалы құрал
• Файл
• Жабысқақ таспа (иә, материал ретінде емес, құрал ретінде)
• Сіз

3 -қадам: элементтерді орналастыру - басталуы

Мен тақтадағы элементтерді осындай конфигурацияда ұйымдастыруға көп уақыт жұмсаймын, сондықтан ол мүмкіндігінше аз орын алады. Көптеген сынақтар мен сәтсіздіктерден кейін бұл жоба мен аяқтаған нәрсені ұсынады. Менің ойымша, бұл тақтаның тек 1 жағын қолданатын элементтердің ең оңтайлы орналасуы.

Мен элементтерді екі жаққа қоюды ойладым, бірақ содан кейін:

• дәнекерлеу шынымен күрделі болар еді
• Ол іс жүзінде аз орын алмайды
• SMPS кейбір дұрыс емес пішінге ие болады, бұл оны монтаждауды жасайды. батпаққа немесе 9В батареясына жету өте қиын

Түйіндерді қосу үшін мен жалаңаш сымды қолдану әдісін қолдандым, оны жолдың күтілген түрінде бүктеп, содан кейін тақтаға дәнекерледім. Мен дәнекерлеуді қолданудың орнына осы техниканы жақсы көремін, себебі:

• ПХД -да «нүктелерді қосу» үшін дәнекерлеуді қолдану мен ақылсыз және қандай да бір түрде орынсыз деп санаймын. Қазіргі кезде дәнекерлеу сымында дәнекерлеу мен бетті тотықсыздандыру үшін қолданылатын шайыр бар. Дәнекерлеу жолды құрушы ретінде қолдану шайырды буландырады және кейбір тотыққан бөлшектерді ашық қалдырады, бұл мен үшін схеманың өзі үшін жақсы емес деп санаймын.
• Мен қолданған ПХД -де 2 «нүктені» дәнекермен байланыстыру мүмкін емес. Дәнекер «нүктелерге» жабысады, бірақ олардың арасында байланыс орнатпайды. Егер сіз «нүктелер» мыстан жасалған және олар бір -біріне өте жақын орналасқан ПХД қолдансаңыз, онда байланыс орнату оңайырақ көрінеді.
• Жолдарды құру үшін дәнекерлеуді қолдану көп дәнекерлеуді қажет етеді. Сымды пайдалану «қымбат» емес.
• Қате болған жағдайда, ескі дәнекерлеу жолын алып тастап, оны жаңасына ауыстыру өте қиын болуы мүмкін. Сымды жолды пайдалану-бұл әлдеқайда жеңіл тапсырма.
• Сымдарды пайдалану сенімді қосылуды едәуір жақсартады.

Кемшілігі - сымды пішіндеуге және оны дәнекерлеуге көп уақыт кетеді. Бірақ егер сіз тәжірибе жинасаңыз, бұл қиын емес. Кем дегенде, мен бұған үйрендім.

Кеңестер

• Элементтерді орналастырудың негізгі ережесі - тақтаның екінші жағындағы эксцессивті аяқтарды мүмкіндігінше тақтаға жақын кесу. Бұл бізге жолдарды салу үшін сымды орналастыратын кезде көмектеседі.
• Жолдарды құру үшін элементтің аяқтарын пайдаланбаңыз. Әдетте бұл жақсы идея, бірақ егер сіз қате жіберсеңіз немесе сіздің элементіңізді ауыстыру қажет болса (мысалы, ол сынған болса), оны жасау өте қиын. Сізге бәрібір жолдың сымын кесу қажет болады, ал аяқтар бүгілгендіктен, тақтадан элементті шығару қиын болуы мүмкін.
• Тізбектің ішінен сыртқа немесе бір жағынан екінші жағына жолдар салуға тырысыңыз. Жолды жасау қажет болған кезде жағдайды болдырмауға тырысыңыз, бірақ басқа жолдар қазірдің өзінде жасалған. Жолды ұстап тұру қиын болуы мүмкін.
• Дәнекерлеуден бұрын жол сымын соңғы ұзындыққа/пішінге кеспеңіз. Ұзынырақ жолды алыңыз, оны пішіндеңіз, таспаны қолданып, жолды сымдарды тақтада ұстаңыз, оны дәнекерлеп, ақырында кесіңіз. қалаған нүкте (суреттерді қараңыз).

4 -қадам: Элементтерді орналастыру - негізгі тапсырма

Сізге схеманы орындап, элементті бір-бірлеп орналастыру керек, артық аяқтарды кесіп, оны тақтаға мүмкіндігінше жақын дәнекерлеп, жол сымын пішіндеп, дәнекерлеп, кесіңіз. Басқа элементпен қайталаңыз.

Кеңес:

Сіз әр элементті қалай орналастырғанымды фотосуреттерден біле аласыз. Тек ұсынылған схеманы орындауға тырысыңыз. Жоғары жиілікті және т.б кейбір күрделі тізбектерде индукторлар басқа элементтерге кедергі келтіруі мүмкін магнит өрісінің әсерінен тақтаға бөлек орналастырылады. Бірақ біздің жобада біз бұл жағдайға мән бермейміз. Сондықтан мен индукторды тікелей MC34063 чипінің үстіне қойдым және маған ешқандай кедергі кедергі емес

5 -қадам: тақтаны кесу

ПХД тақталары шынымен қиын екенін, сондықтан кесу қиын екенін білуіңіз керек. Мен алдымен айналмалы құралды қолдануға тырыстым (фото). Кесу сызығы өте тегіс, бірақ оны кесуге көп уақыт кетті. Мен металды кесу үшін кәдімгі араға ауысуды шештім, мен үшін ол қалыпты жағдайда жұмыс істеді.

Кеңестер:

• Барлық элементтерді дәнекерлеу алдында тақтаны кесіңіз. Алдымен барлық элементтерді орналастырыңыз (дәнекерлеу жоқ), кесу нүктелерін белгілеңіз, барлық элементтерді алып тастаңыз, тақтаны кесіңіз, содан кейін элементтерді орнына қойып, оларды дәнекерлеңіз. Кесу кезінде сізге дәнекерленген элементтер туралы қамқорлық қажет.
• Мен айналмалы құралдың орнына араны қолданғанды жөн көрдім, бірақ бұл жеке нәрсе.

6 -қадам: пішіндеу

Кескеннен кейін мен шетін тегістеу және бұрыштарды дөңгелету үшін файлды қолдандым.

Тақтаның соңғы өлшемі ұзындығы 2,5 см, ені 2 см және биіктігі 1,5 см болды.

Жоба өзінің күрделі түрінде орындалады. Тестілеу уақыты…

7 -қадам: тестілеу әрекеті

Мен тақтаны 12В қуат көзіне қажет жарықдиодты жолаққа (12 светодиодка) қостым. Мен 5В кірісті (USB портымен жеке) орнаттым және реттелетін резисторды қолдана отырып, 12 В шығысын орнаттым. Ол мінсіз жұмыс істейді. Салыстырмалы түрде жоғары токтың әсерінен MC34063 чипі қыза бастады. Мен жарық диодты жолағы бар тізбекті бірнеше минутқа қалдырдым және ол тұрақты болды.

8 -қадам: Қорытынды нәтиже

Менің ойымша, мұндай шағын SMPS 12 светодиод сияқты ағымдағы затты қосады.