Bado SMPS nyingine ndogo zaidi inayodhibitiwa (Hakuna SMD): Hatua 8

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Jina kamili la mradi:

Lakini nguvu ndogo zaidi ya ulimwengu iliyosimamiwa DC hadi DC inabadilisha usambazaji wa umeme kwa kutumia THT (kupitia teknolojia ya shimo) na hakuna SMD (kifaa kilichowekwa juu)

Sawa, sawa, umenipata. Labda sio ndogo kuliko hii iliyoundwa na Kampuni ya Utengenezaji ya Murata lakini dhahiri ni kitu ambacho unaweza kujenga na wewe mwenyewe nyumbani ukitumia vitu na vifaa vya kawaida kupatikana.

Wazo langu lilikuwa kuunda usambazaji wa umeme wa hali ya ubadilishaji kwa miradi yangu ndogo ndogo ya kudhibiti.

Mradi huu pia ni aina ya mafunzo jinsi ya kuunda njia kwenye PCB kwa kutumia waya thabiti badala ya kujenga njia na solder.

Wacha tufanye!

Hatua ya 1: Kubuni

Unaweza kupata miundo mingi ya usambazaji wa umeme wa ukubwa wa mfukoni, lakini wengi wao nimepata walikuwa na hasara 2 kubwa zaidi:

• Ni vifaa vya umeme vyenye nguvu, ikimaanisha kuwa havina ufanisi sana,
• Labda hazijasimamiwa au kudhibitiwa kwa hatua

Kigeuzi changu cha kuongezeka ni usambazaji wa umeme wa hali ya kubadili na voltage laini ya pato iliyosimamiwa (kupitia kontena iliyodhibitiwa). Ikiwa unataka kusoma zaidi, kuna hati bora kwenye microchip.com ambayo inaelezea usanifu tofauti, faida na hasara za kutumia SMPSs.

Kama chip ya msingi ya IC kwa njia yangu ya kubadili umeme nilichukua chip maarufu sana na kinachopatikana kwa kawaida MC34063. Inaweza kutumika kujenga hatua-chini (buck), hatua ya juu (kuongeza) kibadilishaji au inverter ya voltage kwa kuongeza tu vitu vya nje. Maelezo mazuri sana jinsi ya kubuni SMPS kwa kutumia MC34063 ilifanywa na Dave Jones kwenye video yake ya YouTube. Ninakupendekeza sana uiangalie na ufuate mahesabu ya maadili ya kila kitu.

Ikiwa hutaki kuifanya kwa mikono, Unaweza kutumia kikokotoo mkondoni kwa MC34063 kutoshea mahitaji yako. Unaweza kutumia hii na Madis Kaal au ile iliyoundwa kwa voltages za juu kwenye changpuak.ch.

Nilichagua vitu vilivyoshikilia tu mahesabu:

Nilichukua capacitors kubwa ambazo zinaweza kutoshea kwenye bodi. Ingiza na pato capacitors ni 220µF 16V. I Unahitaji kiwango cha juu cha pato au unahitaji voltage ya juu ya kuingiza, chagua capacitors ambazo zinafaa

• Inductor L: 100µH, hii ndiyo pekee niliyopata na saizi ya chip yenyewe.
• Nilitumia diode 1N4001 (1A, 50V) Badala ya diode ya Shotky. Mzunguko wa kubadilisha diode hii ni 15kHz ambayo ni chini ya masafa yangu ya kugeuza niliyotumia, lakini kwa namna fulani mzunguko mzima unafanya kazi vizuri.
• Kubadilisha capacitor Ct: 1nF (inatoa mzunguko wa kubadilisha ~ 26kHz)
• Kinga ya sasa ya kinga Rsc: 0.22Ω
• Kinzani inayobadilika ambayo inawakilisha uwiano wa upinzani R2 hadi R1: 20kΩ

TIps

• Chagua masafa ya kugeuza (kwa kuchagua capacitor sahihi ya kubadilisha) katika anuwai ya diode yako (kwa kuchagua diode ya Shotky badala ya kusudi la jumla moja).
• Chagua capacitors na voltage kubwa zaidi kuliko Unataka kutoa kama pembejeo (pembejeo capacitor) au pato (pato capacitor). Mfano. 16V capacitor juu ya pembejeo (na capacitance ya juu) na 50V capacitor kwenye pato (na uwezo mdogo), lakini zote zina ukubwa sawa.

Hatua ya 2: Vifaa na Zana

Vifaa nilivyotumia, lakini maadili halisi hutegemea mahitaji yako:

• Chip MC34063 (Amazon)
• Kubadilisha capacitor: 1nF
• Pembejeo capacitor: 16V, 220µF
• Pato capacitor: 16V, 220F (Ninapendekeza 50V, 4.7µF)
• Kubadilisha diode haraka: 1N4001 (Baadhi ya diode ya Shotky ni haraka sana)
• Kinga: 180Ω (thamani holela)
• Mpingaji: 0.22Ω
• Kinzani inayobadilika: 0-20kΩ, lakini Unaweza kutumia 0-50kΩ
• Inductor: 100µH
• Mfano bodi ya PCB (BangGood.com)
• Kamba zingine fupi

Zana zinahitajika:

• Kituo cha kutengenezea (na huduma zinazoizunguka: waya ya solder, resin ikiwa inahitajika, kitu cha kusafisha ncha, nk…)
• Viziwi, koleo za ulalo / wakataji wa pembeni
• Saw au chombo cha kuzunguka cha kukata bodi
• Faili
• Mkanda wa bomba (ndio, kama chombo, sio kama nyenzo)
• Wewe

Hatua ya 3: Kuweka Vipengele - Mwanzo

Ninatumia wakati mwingi kuandaa vitu kwenye ubao katika usanidi kama huo, kwa hivyo inachukua nafasi ndogo iwezekanavyo. Baada ya kujaribu na kutofaulu mara nyingi, mradi huu unawasilisha kile nilichoishia. Kwa wakati huu, nadhani huu ndio uwekaji bora zaidi wa vitu vinavyotumia upande 1 tu wa bodi.

Nilikuwa nikifikiria kuweka vitu pande zote mbili, lakini basi:

• soldering itakuwa ngumu sana
• Haina nafasi ndogo
• SMPS ingekuwa na sura isiyo ya kawaida, na kuifanya kuiweka n.k. bogi au kwenye betri ya 9V ngumu sana kufikia

Kuunganisha nodi nilitumia mbinu ya kutumia waya wazi, kuipiga kwa sura inayotarajiwa ya njia na kisha kuiunganisha kwa bodi. Napendelea mbinu hii badala ya kutumia solder, kwa sababu ya:

• Kutumia solder "kuunganisha dots" kwenye PCB naona kuwa wazimu na kwa namna fulani haifai. Siku hizi waya ya kutengenezea yana resini ambayo hutumiwa kutengenezea solder na uso. Lakini kutumia solder kama mjenzi wa njia, hufanya resini ipate mvuke na kuacha sehemu zingine zilizooksidishwa wazi, ambazo naona sio nzuri kwa mzunguko yenyewe.
• Kwenye PCB nilitumia, kuunganisha "dots" 2 na solder haiwezekani. Solder hushikilia "dots" bila kufanya unganisho lililokusudiwa kati yao. Ikiwa Unatumia PCB ambapo "dots" zimetengenezwa kwa shaba na ziko karibu sana kwa kila mmoja, basi inaonekana ni rahisi kufanya unganisho.
• Kutumia solder kuunda njia hutumia tu… kwa solder nyingi. Kutumia waya ni kidogo tu "ghali".
• Ikiwa kuna kosa, inaweza kuwa ngumu sana kuondoa njia ya zamani ya kuuza na kuibadilisha na mpya. Kutumia njia ya waya ni kazi rahisi sana.
• Kutumia waya hufanya muunganisho wa kuaminika zaidi.

Ubaya ni kwamba inachukua muda zaidi kutengeneza waya na kuiunganisha. Lakini ukipata uzoefu sio kazi ngumu tena. Angalau nilizoea tu.

Vidokezo

• Kanuni kuu ya kuweka vitu ni kukata miguu ya kupendeza upande wa pili wa bodi, karibu na bodi iwezekanavyo. Itatusaidia baadaye tutakapoweka waya kujenga njia.
• Usitumie miguu ya kitu kuunda njia. Kwa ujumla ni wazo nzuri kuifanya, lakini ukifanya makosa, au kipengee chako kinahitaji kubadilishwa (k.m. kimevunjika) basi ni ngumu kuifanya. Utahitaji kukata waya wa njia hata hivyo na kwa sababu miguu imeinama, inaweza kuwa ngumu kutoa kipengee kutoka kwa bodi.
• Jaribu kujenga njia kutoka ndani ya mzunguko kwenda nje, au kutoka upande mmoja hadi mwingine. Jaribu kuzuia hali, wakati unahitaji kuunda njia, lakini njia zingine karibu zimeundwa tayari. Inaweza kuwa ngumu kushikilia waya wa njia.
• Usikate waya wa njia hadi urefu / umbo la mwisho kabla ya kutengenezea Chukua waya wa njia ndefu, uitengeneze, tumia mkanda kushikilia waya wa njia katika nafasi kwenye ubao, uiuze na mwishowe uikate kwa hatua inayotakiwa (angalia picha).

Hatua ya 4: Kuweka Vipengele - Kazi kuu

Unahitaji tu kufuata mpangilio na uweke kipengee moja kwa moja, ukikata miguu iliyozidi, ukiuza karibu na bodi iwezekanavyo, tengeneza waya wa njia, uiuze na ukate. Rudia na kipengee kingine.

Kidokezo:

Unaweza kuangalia picha jinsi nilivyoweka kila kitu. Jaribu tu kufuata mpango uliopewa. Katika nyaya zingine ngumu zinazohusika na masafa ya juu nk, inductors huwekwa kwenye bodi kwa sababu ya uwanja wa sumaku ambao unaweza kuingiliana na vitu vingine. Lakini katika mradi wetu hatujali kesi hii. Ndio sababu niliweka inductor moja kwa moja juu ya chip ya MC34063 na sijali juu ya maingiliano yoyote

Hatua ya 5: Kukata Bodi

Unahitaji kujua hapo awali, kwamba bodi za PCB ni ngumu sana na kwa sababu ya hii ngumu kukata. Nilijaribu kwanza kutumia zana ya kuzunguka (picha). Mstari wa kukata ni laini sana, lakini ilichukua muda mrefu sana kuikata. Niliamua kubadili msumeno wa kawaida kukata chuma na kwangu ilikuwa ikifanya kazi kwa ujumla sawa.

Vidokezo:

• Kata bodi kabla ya kuuza vitu vyote. Kwanza weka vipengee vyote (hakuna kutengenezea), weka alama za kukata, ondoa vitu vyote, kata bodi na kisha uweke vitu nyuma na uvigeuze. Wakati wa kukata Unahitaji kutunza vitu vilivyouzwa tayari.
• Ningependelea kutumia msumeno badala ya zana ya kuzunguka, lakini hii labda ni jambo la kibinafsi.

Hatua ya 6: Kuunda

Baada ya kukata, nilitumia faili kulainisha kingo na kuzunguka pembe.

Ukubwa wa mwisho wa bodi hiyo ulikuwa urefu wa 2.5cm, 2cm upana na urefu wa 1.5cm.

Mradi katika hali yake mbaya umefanywa. Wakati wa kupima…

Hatua ya 7: Operesheni ya Upimaji

Niliunganisha bodi kwa mstari wa LED (12 LEDs) ambayo inahitaji usambazaji wa umeme wa 12V. Ninaweka pembejeo 5V (iliyotengwa na bandari ya USB) na kutumia kontena iliyodhibitiwa nilianzisha pato la 12V. Inafanya kazi kikamilifu. Kwa sababu ya kiwango cha juu kilichochorwa, chip ya MC34063 ilikuwa inapata joto. Niliondoka kwenye mzunguko na laini ya LED kwa dakika kadhaa na ilikuwa sawa.

Hatua ya 8: Matokeo ya Mwisho

Ninaona kama mafanikio makubwa kwamba SMPS ndogo kama hizo zinaweza kuwezesha aina hii ya kitu cha sasa cha kuchora kama LED 12.