USB-C toitega pingitoiteallikas: 10 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Pingi toiteallikas on elektroonikaga töötamisel hädavajalik tööriist, mis võimaldab täpselt määrata projekti jaoks vajaliku pinge ja piirata ka voolu, kui asjad on tõesti kasulikud. See on minu kaasaskantav USB-C toiteallikas Bench Power Supply, üllatavalt võimekas pingivarustus, mille toiteallikaks on USB-C toiteallikas.

See on tõesti lihtne konstruktsioon, mille valmistamiseks kulub vaid paar tundi ja mis kõige parem, see maksab vähem kui 12 dollarit koos saatmisega!

Tarvikud

• USB -C toiteallikas - Aliexpress
• Toiteallikas - Aliexpress
• Banaanipesade terminalid - Aliexpress
• Toitelüliti - Aliexpress

Samm: vaadake videot

Video läbib sama teabe, mida näitan Instructablesis, kuid video abil võib olla lihtsam näha, kuidas toide välja näeb ja töötab.

2. toiming: USB-C toiteallikas

Kui te pole USB-C toiteallikaga kursis, mõtlesin, et annan lühikese sissejuhatuse, mis see on. (jätke julgelt vahele)

USB-C toiteallikas ehk PD on USB-C standard, mida saab kasutada kuni 100 W võimsuse varustamiseks. Üha enam seadmeid, nagu Nintendo Switch ja Apple Macbooks, saavad tänapäeval toite PD -lt. Mitte kõik USB-C seadmeid toitevad laadijad ei ole siiski PD toiteallikad, kuid tavaliselt näitavad nad, kas nad toetavad PD-d.

Ma arvan, et USB-C PD-st saadakse sageli valesti aru. Kuigi see toetab erinevaid pingeid, ei saa te PD -ga konkreetset pinget määrata, see on piiratud 5 erineva pingetasemega:

• 5V
• 9V
• 12 V (tehniliselt ei kuulu enam standardi hulka, kuid mõned tarvikud seda siiski toetavad)
• 15V
• 20V

Isegi sel juhul ei suuda kõik tarvikud seda kõike pakkuda. Näiteks Maci laadijad toetavad ainult 5, 9 ja 20 V.

Seade, mida toidab PD, peab läbirääkimisi toiteallikaga, et valida talle kõige sobivam pingetase. Kuid pingivarustuse korral soovite tavaliselt pinget täpselt kontrollida ja voolu piirata, mida te ei saa PD -toitega teha. Kuigi PD võib toiteallikaga läbirääkimistel arvesse võtta toiteallika praegust võimekust, kuid see ei piira mingil viisil voolu, on see kontroll, kas toide suudab tagada seadme vajaliku voolu. Kuid selle ülesehituse abil saate mugavalt kasutada PD -toiteallikat, isegi ühilduvat akupanka, funktsioonidega, mida võiksite oodata tüüpilisemast toiteallikast, sealhulgas võimaluse tõsta kõrgemale pingele, mida tavaliselt PD toetab.

3. samm: ehituse komponendid

USB-C PD peibutusmoodul

Esimene asi, mida selle ehituse jaoks vajate, on viis läbirääkimiste pidamiseks USB-C PD toiteallikaga. Nagu varem mainitud, peab sisselülitatud seade tavaliselt laadijaga läbirääkimisi, et otsustada, millist pinget toiteplokist võtta, mida me vajame.

Selle tegemiseks on mitu võimalust. Tegin mõned neist vaadates video, kui soovite seda vaadata.

Igal neist on oma eelised, kuid selle ehituse jaoks valisin selle, mis põhineb IP2721 IC-l, mis on sama, mida kasutan oma TS100 Flex-C-Friendil.

See on hea valik, sest:

• see on odav, maksab ainult 2 dollarit.
• Selle käitumine sobib selle projekti jaoks hästi. IP2721 saab konfigureerida nii, et see võtaks tõhusalt kõrgeima pinge, mida toiteplokk pakub, mis sobib antud juhul hästi. (Lihtsalt lülitage moodul asendisse "HIGH")

Toiteallika moodul

Selle projekti põhiosa moodustab ZK-4KX Buck-Boost moodul. See sisaldab ekraani ja toiteallika kasutamise juhtelemente. See moodul võimaldab meil muundada pinge, mida saame PD -toiteallikast, milleks iganes me vajame, isegi kõrgemate pingete jaoks.

Seda tüüpi moodulid ei ole uued, kuid neid on tavaliselt näha sellistes projektides nagu vanade arvutite toiteallikate muutmine pingivarustuseks.

ZK-4KX on kõige odavam sellist tüüpi moodulitest, millega ma kokku puutusin, maksin ainult 7,50 dollarit, kaasa arvatud kohaletoimetamine, ja kuigi see tundub üsna odav, olin tegelikult üsna üllatunud selle omadustest. See võib väljastada vahemikus 0 kuni 30 V (isegi kui sisend on väiksem kui 30 V) ja võib pakkuda kuni 3 A (4 A ventilaatoriga). Üldine võimsuspiir on 35 W (ventilaatoriga 50 W), millest räägin hilisemas etapis.

Kallimatel on erinevad liidesed ja nad toetavad ka suuremat võimsust, kuid pidage meeles, et teid piirab endiselt PD -toite võimsus.

Ehituse muud osad

Viimane asi, mida ma kasutasin, oli paar banaanipistikupesa, mida tavaliselt kasutatakse pinkide toiteallikaks, nii et see töötab tavaliste kaablite ja lõpuks lülitiga, et ZK- pinge hõlpsalt välja lülitada. 4KX. Veenduge nii pistikupesade kui ka lüliti puhul, et saaksite voolutugevusega toite, mida te selle tarnega kasutate, mõned odavamad ei suuda piisavalt. Teil on vaja ka traati, luhtunud 22 AWG on see, mida ma kasutasin.

Muud vajalikud osad

Pingitoiteallika tegelikuks kasutamiseks vajate täiendavaid asju.

PD-toega USB-C toiteallikas. Põhimõtteliselt peaks iga PD -toide toimima. Mõned juhtmed võimaldavad toiteallika oma projektidega ühendada.

4. samm: ümbris

Selleks, et kõike majutada, muutsin lõpuks Thingiverse'ist leitud. Ma kasutasin Tinkercadi, et seda muuta, et see sobiks ehitamiseks vajalike osadega, ja lisada alusele ventilatsioon ning selle jaoks leiate STL -id siit.

Te ei pea siiski kasutama 3D -printerit, mis tahes piisavalt suur kast peaks selle ülesande täitma.

Ehituse potentsiaalseks parandamiseks saate teha mõningaid asju ja ma räägin neist hiljem.

Samm: kokkupanek

Pärast korpuse printimist ja veendumist, et kõik sobiks, oli nüüd kokkupaneku aeg, mis on tegelikult tõesti otse edasi.

Toiteallika mooduli väljund tuleb ühendada otse kahe banaanipistikupesaga

Ma ühendan Groundi IP2721 moodulist otse PSU mooduli „IN -” klemmiga. IP2721 VCC ühendatakse esmalt lülitiga ja seejärel lüliti teine tihvt PSU mooduli klemmiga „IN +”.

Kasutasin kruvide ja pistikute lisamiseks juhtmetele turvaliseks ühendamiseks pressimisvahendeid, kuid ma arvan, et võite kasutada mõnda jootet, kuid olge ettevaatlik, et te ei sulataks pistikute või lüliti plastikut. IP2721 mooduli I jaoks lisasin ka kruviklemmi, see on tavaline 5 mm. Samuti on soovitatav mitte joota traati enne kruviklemmiga kasutamist.

Kasutasin IP2721 mooduli paigal hoidmiseks kuuma liimi ja lisasin ZK-4KX-ile ka näpuotsa, kuna see oli natuke lahti. Ja see on valmis!

6. samm: esialgne konfigureerimine

Enne tarviku kasutamist peate konfigureerima mõned asjad, kuid need salvestatakse PSU moodulisse, nii et peate neid tegema ainult üks kord.

Seadistusrežiimi sisenemiseks klõpsake ja hoidke all nuppu „UI”, kuni ekraan muutub. Konfiguratsioonimenüü suvandites navigeerimiseks klõpsake nuppu “SW”. Täielik valikuvõimalusi on loetletud moodulite kirjelduses, kuid katan vaid need, mis minu arvates on kõige olulisemad.

Esimene asi, mida ma soovitan teha, on muuta selle sisselülitamisel vaikimisi käitumist, see lubab seletamatult vaikimisi automaatselt väljundit, ma ei saa aru, miks keegi seda soovib, kuid õnneks on see seadistatav.

Konfiguratsioonisuvandil „OPEN” klõpsake ja hoidke kodeerija ratast all, kuni suvand muutub OFF.

Järgmisena tahame moodulile seada üldise toitepiirangu, see on eriti kasulik, kui teie PD -toide on väiksema võimsusega, kuna see peatab toiteallika mooduli tarbimise rohkem kui PD -toiteallikas.

Valiku „OPP” korral seadke pöörleva anduri abil võimsus vastavalt. Koodri vajutamine muudab muudetavat numbrit.

Üks tõesti oluline asi on see, et teie seatud võimsuse piirang näib kehtivat mooduli väljundvõimsusele, mitte sisendile. Moodul kasutab pingete teisendamisel teatud kogust energiat, see konkreetne väidab end olevat 88% tõhusam, mis tähendab, et väljundi 10W toiteallikaks võib olla vaja kasutada kuni 11,5 W sisendit. Ma pole kindel, kui palju ma seda näitajat usaldan, seega arvan, et teil oleks kõige parem piirata seda 80% -ni sellest, mida teie pakkumine suudab.

Samuti on tootelehel mainitud, et 35W on kõige rohkem moodul, mida saab teha loomuliku soojuseraldusega või teisisõnu ilma ventilaatorita.

Pärast seda arvan, et tasub langetada temperatuuri, mille korral moodul katkeb, vaikimisi on see 110 ° C, mis tundub mulle pisut hubane. Valikul „OTP” (kuigi mulle tundub „t” pigem „r”) saate siin pöördemooderi abil temperatuuri piirangut muuta. Panin oma 80c peale, mis on miinimum.

Seadistusmenüüst väljumiseks klõpsake ja hoidke uuesti kasutajaliidese nuppu.

Samm: põhitoimingud

Järgmisena vaatame, kuidas seda kasutada. Peamine asi, mida soovite toiteallikaga teha, on pinge ja voolupiirangu seadmine. Selleks vajutage üks kord nuppu „UI”. Esimene asi, mille seadistate, on pinge, mis on pöördkodeerijaga samad juhtnupud nagu varem. Voolu seadistamiseks liikumiseks vajutage lihtsalt uuesti nuppu „UI” ja kasutage pöördkodeerijat nagu varem. Sellest menüüst väljumiseks vajutage uuesti nuppu „UI”, vastasel juhul aegub see mõne sekundi pärast.

Tagasi peamenüüsse väljundi lubamiseks vajutage pöörlevat kodeerijat. Kui väljund on lubatud, saate kodeerijat pöörates pinget reguleerida, kuid ma kasutaksin seda ainult väikeste kohanduste jaoks, kuna see on üsna aeglane.

Ekraanil kuvatava muutmiseks võite vajutada ühekordsele nupule “SW”, et muuta alumine rida kas võimendiks, vattiks, võimenduseks või lubatud ajaks.

Ülemise rea muutmiseks peate vajutama ja hoidma all nuppu “SW” ning saate valida pinge välja, pinge ja temperatuuri vahel.

8. samm: kas see on hea?

Hea küsimus!

See on kindlasti parem, kui ma algselt seda kraami ostes ootasin. Koos PD toitepangaga on see tõesti kompaktne lahendus, mida saate kasutada kõikjal.

Liides on…. lihtsalt OK. Ekraani tüüpi arvestades ei ole ma kindel, kuidas seda muidu käsitseda, kuid unustan sageli, milline nupp mida teeb, ja vilkuv märk, mis näitab, millist numbrit muudate, tekitab tunde, et see ei reageeri.

Pinge täpsus on päris hea, kuigi suurematel koormustel langeb see veidi, kuid pole midagi hullu, kuid see on hullem kui minu Tenma toiteallikas.

Ülevoolu kaitse käivitub ootuspäraselt, kuigi see väljastab selles olekus teatud pinget, mida ma ei oodanud, kuid Tenma teeb seda ka.

Mis puutub pulsatsiooni, siis ärge muretsege, loendi kohaselt on sellel väike pulsatsioon (…….. mul pole ulatust)

9. samm: mida ma parandaksin?

Kui ma seda projekti uuesti üles ehitaksin, kaaluksin mõningaid muudatusi.

Esiteks võiks 3D -korpust kindlasti parandada. Minu tehtud muudetud versioon on ok, kuid ma pole 3D -disainer! T

tema põhiküsimus on laisk töö, mille tegin IP2721 mooduli paigaldamise koha jaoks, see pole isegi ligilähedane sobivusele, veendusin lihtsalt, et see on piisavalt suur, et mitte probleemiks saada, ja lasin kuumal liimil kõik probleemid lahendada seal.

Samuti märkate, et mul on kleebiseid, mis näitavad positiivset ja negatiivset. Korpuse modifitseerimisel ei arvanud ma, et mul on neid märke vaja, sest arvasin, et tungraua värvist piisab, kuid see pole nii, rohkem umbes minuti pärast.

Samuti oleks tore, kui korpuse põhi oleks pressitud mujale, praegune disain on mõeldud M2.5 poltidele, kuid mul pole piisavalt kaua. Praegu jääb see lihtsalt hõõrdumise tõttu paika, kuid see ei pruugi kõigi printerite puhul sama olla.

Banaanipistikud, mis ma sain, on kena kvaliteediga, kuid ma arvan, et teil oleks parem otsida sarnaseid, mis on sarnased Tenmaga, sest kui saate kaabli, mis on kaetud nendega, peate plastiku lahti keerama kaas. Ja see on põhjus, miks ma pean märkima, kumb on kumb!

Ma pole kindel, kas lüliti on tõesti nii kasulik, IP2721 moodul oleks endiselt toiteallikas, mis pole suur asi, kuid tõenäoliselt ühendate lihtsalt pingivarustuse, kui olete sellega lõpetanud.

Ja lõpuks, et mooduli võimsust suurendada, peate leidma viisi ventilaatori integreerimiseks nii korpuse kujundusse kui ka selle toiteallika leidmiseks (võib -olla eraldi buck -muundur.)

10. samm: lõplikud mõtted

Ma arvan, et see on kasulik seade, mille jaoks oli odav osi osta ja selle kokkupanek oli kiire, ignoreerides korpuse printimiseks kuluvat aega, võite selle hõlpsalt tunniga ehitada.

Nii et ma arvan, et kui teil on juba PD toiteallikas ja soovite saada odavat Bench toiteallikat, arvan, et see on tegelikult päris hea valik.

Samas oleksin huvitatud teiste arvamustest. Hea koht selleks on minu ebakõla, leiate sealt palju abivalmis tegijaid.

Tahaksin ka oma Githubi sponsoritele tohutult tänu avaldada, et nad aitasid mind toetada ja imelikke asju, mida mulle meeldib ehitada.

Täname lugemise eest!