USB-C-aangedrewe bankvoeding: 10 stappe (met foto's)

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

'N Benodigde kragbron is 'n noodsaaklike hulpmiddel om met elektronika te werk, om die presiese spanning wat u projek benodig, in te stel en ook die stroom te kan beperk vir wanneer dinge regtig beplan word. Dit is my draagbare USB-C Powered Bench Power Supply, 'n verrassend bekwame bankvoorsiening wat aangedryf word deur USB-C Power Delivery.

Dit is 'n baie eenvoudige konstruksie wat slegs 'n paar uur moet neem om te maak, en die beste deel: dit kos minder as $ 12, insluitend aflewering!

Voorrade

• USB -C kragleweringsmodule - Aliexpress
• PSU -eenheid - Aliexpress
• Banana Jacks Terminals - Aliexpress
• Skakelaar - Aliexpress

Stap 1: Kyk na die video

Die video bevat dieselfde inligting as wat ek in die instruksies toon, maar dit kan makliker wees om te sien hoe die kragtoevoer lyk en werk met behulp van die video.

Stap 2: USB-C kraglewering

As u nie die USB-C-kraglewering ken nie, het ek gedink ek sal 'n kort inleiding gee oor wat dit is. (spring gerus oor)

USB-C Power Delivery, of PD, is 'n USB-C-standaard wat gebruik kan word om tot 100W krag te verskaf. Meer en meer toestelle word deesdae deur PD aangedryf, soos 'n Nintendo Switch en Apple Macbooks. Nie alle laaiers met USB-C-toestelle is PD-kragtoevoer nie; dit word gewoonlik spesifiek aangedui as dit PD ondersteun.

Ek dink USB-C PD word dikwels verkeerd verstaan. Alhoewel dit verskillende spanninge ondersteun, kan u nie 'n spesifieke spanning met PD stel nie, maar dit is beperk tot 5 verskillende spanningsvlakke:

• 5V
• 9V
• 12V (tegnies nie meer deel van die standaard nie, maar sommige voorrade ondersteun dit steeds)
• 15V
• 20V

Selfs daarmee kan nie alle voorraad voorsien word nie. Mac -laaiers ondersteun byvoorbeeld slegs 5, 9 en 20V.

Die toestel wat deur PD aangedryf word, onderhandel met die kragtoevoer om die spanningsvlak te neem wat die beste by hom pas. Maar met 'n bankvoorsiening wil u gewoonlik presiese beheer oor die spanning hê, en u wil ook die stroom kan beperk, iets wat u nie met 'n PD -toevoer kan doen nie. Alhoewel PD die huidige vermoë van 'n kragtoevoer in ag kan neem tydens die onderhandeling met die voorraad, maar dit beperk die stroom nie, is dit 'n tjek dat die stroom die stroom kan voorsien wat die toestel benodig. Maar met hierdie opbou kan u die gemak gebruik om 'n PD -kragbron, selfs 'n versoenbare batterybank, te gebruik, met die funksies wat u van 'n meer tipiese kragtoevoer sou verwag, insluitend 'n hupstoot na hoër spanning as normaalweg PD ondersteun.

Stap 3: Komponente vir die bou

USB-C PD-lokmodule

Die eerste ding wat u nodig het vir hierdie konstruksie, is 'n manier om te onderhandel met 'n USB-C PD-kragtoevoer. Soos voorheen genoem, onderhandel die toestel wat aangeskakel word gewoonlik met die laaier om te besluit watter spanning van die PSU geneem moet word, wat ons nodig het, is iets om dit vir ons te doen.

Daar is verskeie opsies om dit te doen. Ek het 'n video gemaak om na sommige van hulle te kyk as u dit wil sien.

Elkeen het hul eie voordele, maar die een wat ek vir hierdie build gekies het, is hierdie gebaseer op die IP2721 IC, wat dieselfde is as wat ek op my TS100 Flex-C-Friend gebruik het.

Dit is 'n goeie keuse omdat:

• dit is goedkoop, dit kos slegs $ 2 afgelewer.
• Sy gedrag is baie geskik vir hierdie projek. Die IP2721 kan gekonfigureer word om effektief die hoogste spanning te neem wat die PSU bied, wat goed is vir hierdie gebruik. (Maak net seker dat u die module na "HOOG" skakel)

Kragvoorsieningsmodule

Die belangrikste deel van hierdie projek is die ZK-4KX Buck-Boost-module. Dit bevat die skerm en die bedieningselemente vir die gebruik van die kragtoevoer. Met hierdie module kan ons die spanning wat ons van die PD -toevoer kry, omskakel na alles wat ons benodig, selfs hoër spannings.

Hierdie tipe modules is nie nuut nie, maar dit word meer algemeen gesien in projekte soos omskakeling van ou rekenaarkragbronne in bankbenodigdhede.

Die ZK-4KX is die goedkoopste van hierdie modules wat ek teëgekom het, maar ek het slegs $ 7,50 betaal, my aflewering ingesluit, en hoewel dit redelik goedkoop voel, was ek eintlik verbaas oor die funksies wat dit bevat. Dit kan tussen 0 en 30V lewer (selfs al is die inset minder as 30V) en kan tot 3A (4A met 'n waaier) voorsien. Daar is 'n algehele kraglimiet van 35W (50W met 'n waaier) waaroor ek in 'n latere stap sal praat.

Die duurder het verskillende koppelvlakke en ondersteun ook hoër krag, maar onthou dat u steeds beperk sal word tot die hoeveelheid krag wat u deur PD verskaf.

Ander dele van die gebou

Die laaste ding wat ek gebruik het, was 'n paar Banana-jack-voetstukke, wat gewoonlik die gebruik word vir bankvoeding, dus dit werk met standaard kabels en dan uiteindelik 'n skakelaar om die spanning na die ZK- maklik af te skakel. 4KX. Maak seker dat u beide die voetstukke en die skakelaar kry wat die stroom hanteer wat u met hierdie toevoer gaan gebruik; sommige van die goedkoper kan nie genoeg doen nie. Jy sal ook draad nodig hê. Stranded 22 AWG is wat ek gebruik het.

Ander vereiste onderdele

Om die Bench Power Supply werklik te kan gebruik, benodig u 'n paar ekstra dinge.

'N PD-USB-C-kragbron. Eintlik behoort elke PD -toevoer te doen. Sommige leidrade om die kragtoevoer aan u projekte te koppel.

Stap 4: Omhulsel

Vir 'n saak om alles te huisves, het ek uiteindelik die een wat ek op Thingiverse gevind het, gewysig. Ek het Tinkercad gebruik om aan te pas by die onderdele wat ek vir die konstruksie gehad het en om 'n bietjie ventilasie vir die basis te gee, en u kan die STL's hiervoor vind.

U hoef egter nie 'n 3D -drukker te gebruik nie; 'n groot boks moet die werk doen.

Daar is 'n paar dinge wat u kan doen om die konstruksie moontlik te verbeter, en ek sal dit later bespreek.

Stap 5: Montering

Nadat u die saak gedruk het en seker gemaak het dat alles goed pas, was dit nou tyd vir montering, wat eintlik baie eenvoudig is.

Die uitset van die PSU -module moet direk aan die twee Banana -aansluitings gekoppel word

Ek verbind Grond vanaf die IP2721 -module direk met die "IN -" terminale van die PSU -module. VCC van die IP2721 word eers aan die skakelaar gekoppel, en dan word die ander pen van die skakelaar gekoppel aan die "IN +" aansluiting van die PSU -module.

Ek het krimpgereedskap gebruik om kabels en verbindings aan die drade te voeg vir 'n veilige verbinding, maar ek dink u kan soldeersel gebruik, maar pas op dat u geen plastiek van die jacks of die skakelaar smelt nie. Vir die IP2721 -module het ek ook 'n skroefaansluiting bygevoeg, dit is net 'n standaard 5 mm -een. Dit word ook aanbeveel dat u nie draad soldeer voordat u dit met 'n skroefaansluiting gebruik nie.

Ek het 'n bietjie warm gom gebruik om die IP2721-module op sy plek te hou, en ek het ook 'n skeutjie by die ZK-4KX gevoeg, want dit was 'n bietjie los. En dit is die bou voltooi!

Stap 6: Aanvanklike opset

Voordat u die voorraad begin gebruik, is daar 'n paar dinge wat u moet instel, maar dit word op die PSU -module gestoor, sodat u dit slegs een keer hoef te doen.

Om in die konfigurasiemodus te gaan, klik en hou die "UI" -knoppie totdat die skerm verander. Om deur die konfigurasie -kieslysopsies te blaai, klik u op die "SW" -knoppie. Die volledige reeks opsies word in die beskrywing van die modules gelys, maar ek bespreek net die een wat ek die belangrikste voel.

Die eerste ding wat ek aanbeveel om te doen, is om die standaardgedrag te verander, want as u dit aanskakel, word die uitvoer outomaties outomaties moontlik gemaak; ek kan nie sien hoekom iemand dit sou wou hê nie, maar gelukkig is dit instelbaar.

Klik op die konfigurasie -opsie "OPEN" en hou die encoderwiel ingedruk totdat die opsie na OFF verander.

Vervolgens wil ons 'n algehele kraglimiet vir die module stel; dit is veral handig as u PD -toevoer laer wattage is, aangesien dit die PSU -module sal verhinder om meer krag te neem as wat die PD -toevoer het.

Stel op die "OPP" opsie die wattage dienooreenkomstig in met die draaikodeerder. Deur die encoder in te druk, verander die syfer wat u verander.

Een van die belangrikste dinge hieroor is dat die kraglimiet wat u stel, blykbaar van toepassing is op die uitsetvermoë van die module, nie die ingang nie. 'N Sekere hoeveelheid krag word deur die module gebruik by die omskakeling van die spannings; hierdie een beweer dat dit 88% doeltreffend is, wat beteken dat om 10W krag op die uitset te lewer, wat dit moontlik tot 11,5W op die ingang benodig. Ek is nie seker hoeveel ek die syfer sou vertrou nie, so ek dink dit is die beste om dit te beperk tot 80% van wat u voorraad kan.

Dit word ook op die produkblad genoem dat 35W die maksimum is wat die module kan doen met 'natuurlike warmteafvoer', of met ander woorde, sonder 'n waaier.

Daarna dink ek dit is die moeite werd om die temperatuur te verlaag waarteen die module sal afsny, dit is standaard 110c, wat vir my 'n bietjie aangenaam lyk. Op die "OTP" -opsie (hoewel die "t" vir my meer soos 'n "r" lyk), kan u die temperatuurlimiet hier verander met behulp van die draaiknop. Ek het myne op 80c gestel, wat die minimum is.

Om die konfigurasie -kieslys te verlaat, klik weer op die UI -knoppie.

Stap 7: Basiese werking

Kom ons kyk vervolgens hoe u dit kan gebruik. Die belangrikste ding wat u met 'n kragtoevoer wil doen, is om die spanning en die stroomlimiet in te stel. Om dit te doen, druk u een keer op die "UI" -knoppie. Die eerste ding wat u instel, is die spanning, wat dieselfde kontroles met die draaikodeerder is as voorheen. Om na die huidige instelling te gaan, druk net weer op die "UI" -knoppie en gebruik die roterende encoder soos voorheen. Druk weer op die "UI" -knoppie om hierdie spyskaart te verlaat, anders kan dit na 'n paar sekondes uitloop.

Terug in die hoofkieslys om die uitset moontlik te maak, druk die roterende enkodeerder in. Alhoewel die uitset geaktiveer is, kan u die spanning aanpas deur die encoder te draai, maar ek sal dit slegs vir geringe aanpassings gebruik, aangesien dit redelik stadig is.

Om te verander wat op die skerm vertoon word, kan u net op die "SW" -knoppie druk om die onderste ry na Amper, Watt, Amperure of die geaktiveerde tyd te verander.

Om die boonste ry te verander, moet u die "SW" -knoppie ingedruk hou, en u kan wissel tussen spanning uit, spanning in en temperatuur.

Stap 8: Is dit goed?

Goeie vraag!

Dit is beslis beter as wat ek oorspronklik verwag het toe ek die goed daarvoor gekoop het. Saam met 'n PD power bank is dit 'n baie kompakte oplossing wat u oral kan gebruik.

Die koppelvlak is …. net Ok. Gegewe die tipe vertoning, is ek nie seker hoe dit anders hanteer kan word nie, maar ek vergeet gereeld watter knoppie doen wat, en die flikkerende teken wat aandui watter syfer u verander, laat dit nogal reageer

Die akkuraatheid van die spanning is redelik goed, hoewel dit effens daal onder swaarder belastings, niks te gek nie, maar dit is erger as my Tenma -kragtoevoer.

Die beskerming teen oorstroom begin wel wanneer u dit verwag, hoewel dit in hierdie toestand spanning lewer, wat ek nie verwag het nie, maar die Tenma doen dit ook.

Wat rimpeling betref, moenie bekommerd wees nie, volgens die lys het dit 'n lae rimpel (….. ek het nie 'n omvang nie)

Stap 9: Wat sou ek verbeter?

As ek hierdie projek weer bou, sal ek 'n paar veranderinge oorweeg.

Eerstens kan die 3d -saak beslis verbeter word. Die aangepaste weergawe wat ek gemaak het, is ok, maar ek is geen 3D -ontwerper nie! T

Die belangrikste probleem is die lui werk wat ek gedoen het vir die plek om die IP2721 -module te plaas; dit is nie eers 'n goeie pas nie; ek het net seker gemaak dat dit groot genoeg is om nie 'n probleem te wees nie, en ek laat warm gom alle probleme oplos daar.

U sal ook sien dat ek plakkers het wat positief en negatief aandui, en ek het nie gedink dat ek die aanduidings nodig het nie, maar ek het nie gedink dat die kleur van die domkrag genoeg sou wees nie, maar dit is nie die geval nie. daaroor binne 'n minuut.

Dit sal ook lekker wees as die basis van die omhulsel in die res pas, die huidige ontwerp is vir M2.5-boute, maar ek het nie lank genoeg nie. Dit bly tans net uit wrywing, maar dit is moontlik nie dieselfde vir alle drukkers nie.

Die piesangkragte wat ek gekry het, is van 'n goeie gehalte, maar ek dink dit is beter om te gaan met soortgelyke styl as dié op die Tenma, want as u 'n kabel kry wat soos hierdie omhul is, moet u die plastiek afskroef omslag. En dit is hoekom ek moet merk watter een is!

Ek is nie seker of die skakelaar werklik so nuttig is nie, maar die IP2721 -module sal nog steeds aangedryf word, wat nie 'n groot probleem is nie, maar u sal waarskynlik net die bankvoorraad uitskakel as u klaar is.

En ten slotte, om die krag wat u deur die module kan verhoog, te vergroot, moet u 'n manier vind om 'n waaier te integreer, beide in die behuizing, en 'n manier vind om dit aan te dryf (miskien 'n aparte omskakelaar.)

Stap 10: Laaste gedagtes

Ek dink dit is 'n nuttige toestel, dit was goedkoop om die onderdele te koop, en dit was vinnig om aanmekaar te sit, sonder om die tyd wat dit neem om die kas te druk, te ignoreer. U kan dit maklik binne 'n uur laat bou.

Ek dink dus dat as u reeds 'n PD -kragbron het en 'n goedkoop Bench -kragbron wil kry, dit eintlik 'n redelike goeie opsie is.

Ek sou egter belangstel om ander mense se gedagtes daaroor te hoor. 'N Goeie plek om dit te doen, is my onenigheid, daar vind u baie handige vervaardigers.

Ek wil ook my Github -borge baie dankie sê dat hulle my gehelp het om te ondersteun en die vreemde dinge wat ek graag bou.

Dankie vir die lees!