USB -kragbron met veranderlike spanning: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Ek het al 'n geruime tyd 'n idee vir 'n veranderlike kragtoevoer wat deur USB aangedryf word. Terwyl ek dit ontwerp het, het ek dit 'n bietjie meer veelsydig gemaak, wat nie net USB -ingang moontlik maak nie, maar alles van 3 VDC tot 8 VDC via 'n USB -aansluiting of via banaanproppe. Die uitset gebruik die tipe domkrag wat u in 'n muurwrat sou sien en twee piesangproppe. As u 5 volt daarin voer, kan u die uitset wissel van 1,3 volt tot 20 volt, liggies gelaai met laer spannings tot 200 mA. Die voorkant het 'n digitale skerm wat die volt en stroom na die vrag vertoon. Op die foto hierbo verskaf ek 'n mini -ossilloskoop met 9 volt op 120mA vanaf die 5 volt USB -toevoer vanaf 'n skootrekenaar -USB -aansluiting.

Benodighede:

Dele

(1) 240 ohm weerstand, 1/4 watt

(1) 67 k weerstand, 1/4 watt

(2) 4,7 k weerstande 1/4 watt

(3) 1 k weerstande, 1/4 watt

(3) 2N3904 transistors

(1) IRF520 Mosfet of ekwivalent

(2) 1N914 skakel -diodes

(1) 1N4007 diode

(2).01 uF keramiek kondensators (die skematika sê 8 nF of.008 uF maar.01 uF is makliker om te verkry)

(2) 10 uF elektrolitiese kapasitors, 50 volt

(1) 470 uF elektrolitiese kondensator 50 volt

(1) 56 uH induktor (kan indien nodig op 'n klein toroid gewikkel word)

(1) 100k snypot

(1) 5k 1/2 watt potensiometer, lineêre taps

(1) LM317 IC spanningsreguleerder IC -chip

(4) piesangpype (manlik)

(1) standaardgrootte USB -aansluiting (manlik)

(1) digitale voltmeter ammeter module

(1) Behuising

(1) Perf of prototipe bord

(1) swart knop met skroefdraaier

Krimpbuis

Verskillende kleure aansluitdraad

Graafverbindings (verskillende groottes)

Koelbak en silikonverbinding vir LM317

Gereedskap

Soldeerbout, soldeer, smeltlijm, boor met boorpunte, verskillende skroewedraaiers, verskillende tipes klein tang, multimeter en ossilloskoop

Stap 1: Verkry onderdele

Ek het doelbewus onderdele gebruik wat maklik gevind kan word en wat van elektroniese borde verwyder kan word. Die LM317 IC is baie algemeen en die 2N3904 -transistors het 'n algemene doelwit en kan baie verskillende tipes vervang word. Die Mosfet is ook baie algemeen en ander tipes kan as plaasvervanger gebruik word, solank die plaasvervanger 'n N-kanaal Mosfet is en soortgelyke graderings het. Die induktor is nie krities nie en baie in die gebied van 50 tot 200 nH kan gebruik word. Vir hierdie doel red ek hulle uit die bestuurde borde van CFL -gloeilampe. Enige tipe projekkas kan gebruik word. Ek het hierdie een byderhand gehad, maar 'n goedkoper swart een is perfek geskik. Wat die gebruik van perf board betref, is dit my persoonlike keuse vir die gemak waarmee veranderings aangebring kan word.

Stap 2: Teorie agter die kring

Bogenoemde golfvormfoto's toon die vordering van die golfvorm. Die eerste een toon die golfvorm aan die uitset van die astabiele multivibrator bo -aan die regterkantste 1N914 -diode. Die tweede toon die golfvorm by die hek van die IRF520 en die laaste toon die golfvorm by die bron van die IRF520.

Die kring gebruik 'n twee -transistor -verstelbare multivibrator wat op 18 kHz werk. Die uitset van die vierkantgolf word geneem aan die bokant van een van die twee 1N914 -diodes. Die transistors is algemene 2N3904's. Die laespanning -vierkantsgolf word versterk deur nog 'n 2N3904 -transistor wat vooroordeel is in klas C. Die transistor verhoog die invoer -vierkantgolf met 'n faktor van ongeveer 10, wat deur 'n elektrolitiese kondensator en 100k potensiometer gaan voordat dit op die hek van 'n IRF520 Mosfet aangebring word. Die Mosfet is bedraad as 'n opstapmasjien, met 'n bronterminaal met 'n 56 uH-choke wat terugkeer na die 5 volt-toevoer. Terwyl die Mosfet aangeskakel word en dan skielik afgeskakel word, word die magnetiese veld in die induktor gevorm en stort dit dan neer, wat 'n terug EMF veroorsaak. Hierdie EMF -spanning kan deur die 1N4007 -diode vloei en is in serie met die bronspanning. Dit laai tot die byvoeging van die twee spannings oor die 470 uF elektrolitiese Voor die kondensator is 'n LM317 spanningsreguleerderskyfie wat as 'n verstelbare kragtoevoer ingestel is wat deur die 5k potensiometer aangepas word. Die ongelaaide spanning is verstelbaar tussen 1,3 volt en 20 volt. 'N Digitale voltmeter en ammeter word in die stroombaan gekoppel om die korrekte spanning en stroommetings op die voorpaneel te gee.

Stap 3: Bou die Astable Multivibrator en kyk of dit werk

Sit die Astable Multivibrator saam soos op die foto. Skakel met 5 volt en die golfvorm by die kollektor van die tweede transistor moet soos die saagtand op die tweede foto lyk, met 'n frekwensie van ongeveer 18 kHz.

Stap 4: Voeg afdelings vir buffer/versterker en boost -omskakelaar by

Sodra vasgestel is dat die astabiele multivibrator werk, kan u die buffertransistorgedeelte byvoeg. Die 100 K -afwerkingpot word bygevoeg om die vlak van die seininvoer na die Mosfet in te stel. Nadat u die Mosfet aangebring het, terwyl u antistatiese voorsorgmaatreëls tref, installeer u die diode en elektrolitiese kondensator. Voordat u hierdie dele installeer, wil u dalk eksperimenteer om dit op die bord van die eksperimenteerder te plaas terwyl u verskillende waardes van induktor probeer. Ek het 'n klomp CFL's uitmekaar gehaal en gevind dat die induktors perfek was vir hierdie doel, behalwe dat hulle warm geword het met meer as 100 mA. Ek het gevind dat hierdie induktor perfek is, aangesien dit dikker draad gebruik. U kan induktors van 50 tot 200 uH gebruik, en u kry goeie resultate teen hierdie frekwensie. Ek beveel aan dat u die Mosfet van 'n funksieopwekker af ry terwyl u eksperimenteer. Gaan van.5 volt piek tot piek tot 5 volt piek tot piek. Sit 'n voltmeter oor die 470 uF -kondensator en kyk hoe die spanning oor die kapasitor opbou tot die insetspanning baie keer. Onbelaai, myne het tot meer as 30 volt gestyg. Maak seker dat u elektrolise van 470 uF ten minste 50 volt is.

CFL-kompakte fluoresserende lig

Stap 5: Voeg die LM317 -stroombaan by

As u tevrede is met die prestasie van die Mosfet boost -omskakelingsafdeling, kan u die LM317 installeer en die koelkas. Ek het agtergekom dat die LM317 warm geword het, maar 'n koellichaam nodig het, maar nie die Mosfet nie. As die spoel warm word, kan u 'n koelbak maak van aluminiumfoelie en 'n bietjie gom. Ek het 'n klein stukkie plaatmetaal wat los om die spoel gebuig is, gebruik en met warmsmeltgom vasgeplak.

Stap 6: Boorgate in die omhulsel, heg banaanstekkers aan en monteer die digitale skerm aan die voorkant

Boor gate in die voorpaneel vir potensiometer (1), (4) gate vir piesangaansluitings en (2) vir USB -kabel en adapterstekker. Monteer die printplaat in die posisie soos op die foto, en draai alles saam. Ek het gevind dat die piesangproppe wat ek gebruik het, beter werk met graafverbindings wat daaraan gekoppel is. Sommige handelsmerke het soldeerverbindings aan die agterkant, so dit hang af van die tipe aansluiting wat u gebruik.

Ek het die bord aan die onderkant van die omhulsel vasgemaak met 'n bietjie warmsmeltgom om dit maklik te verwyder as ek die kring wil aanpas. Die voorste stuk swart plastiek is gesny om die oppervlak van die meter te pas. Dit is vasgemaak met warmsmeltgom. Sodra al die jacks aan die agterkant vas was, is die paneel ook met warm smeltgom vasgehou.

Stap 7: Finale samestelling en toetsing

Die laaste item om in die toestel aan te sluit, is die spanning/stroommodule. Die module het 'n swart draad en 'n wit draad, dit gaan na die ingangsspanning. Die oranje draad voel die positiewe spanning van die uitset. Daar is twee dik swart en rooi drade, dit gaan na die huidige shunt. Dit gaan in reeks met die uitsetlading om u te laat weet hoeveel stroom deur u vrag getrek word. Die meters registreer nie as u die polariteit in omgekeerde rigting plaas nie. Ek het gevind dat die stroom om een of ander rede nie akkuraat vir my gelees het nie, dus ek moes met verskillende draaddiktes en -tipes eksperimenteer. Nadat ek behoorlike stroomlesings gekry het, het ek die drade direk aan die terminale op die module gesoldeer en van die verbindings ontslae geraak. Dit was moontlik 'n probleem met net die module wat ek gebruik het.

Hierdie toestel sal ongeveer 3 VDC -ingang begin werk en by hierdie spanning kan u 'n maksimum van 7 volt lewer by 60 mA. Met 'n ingang van 5 volt, gee u maksimum 11 volt out by 120 mA deurlopend, sonder om een van die komponente te oorverhit. Beter hitte sink sal u hoër strome gee. Dit was goed binne die reeks waarvoor ek dit wou gebruik.