DIY einstellbares Tischnetzteil bauen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Ich verwende seit vielen Jahren ein altes Netzteil, das auf einem Linearregler basiert, aber der maximale Ausgang von 15 V-3 A, gepaart mit den ungenauen Analoganzeigen, hat mich dazu gebracht, mein eigenes Netzteil zu entwickeln, das diese Probleme angeht.

Ich habe mir andere Netzteile angesehen, die Leute zur Inspiration hergestellt haben, und mich für einige grundlegende Anforderungen entschieden:

-Mehr Leistung als die alte analoge liefern konnte

-Kühlventilator (falls erforderlich)

-Digitaler Bildschirm

-Schlank aussehend und sicher (nicht, dass das analoge nicht eines dieser Dinge war….)

Für die Elektronik wurden alle Artikel von eBay oder aus einem Müll außerhalb meines Colleges (im Ernst) bezogen, so dass die Stückliste ziemlich schwer zu bestimmen ist. Ich schätze, dass ich weniger als 12 € für Teile ausgegeben habe, aber dies wird höher sein, wenn Sie einige Teile (Stromquelle) nicht kostenlos erhalten können, wobei der Preis stark von der gewünschten Leistung abhängt.

Bitte beachten Sie, dass sich dieses ible auf meinen Netzteil-Build konzentriert und daher nicht alle Schritte im Stil einer Anleitung sind, sondern eher eine Zusammenfassung der durchgeführten Schritte. Wenn mehr Details erforderlich sind, helfe ich natürlich gerne weiter, hinterlasse einfach einen Kommentar hier oder auf dem Demonstrationsvideo auf YouTube und ich werde so schnell wie möglich antworten:)

Schritt 1: Die Leistungselektronik

Als Stromquelle wurde ein Hochstrom (8A) SMPS (Switch-Mode-Power-Supply) verwendet, das 19V ausgibt, das ich glücklicherweise kostenlos erhalten habe. Ähnliche Stromquellen, die verwendet werden könnten, umfassen ein Laptop-Ladegerät oder sogar einen Transformator mit einer Vollbrücken-Gleichrichterschaltung.

Um zu verhindern, dass bei Nichtgebrauch Strom verbraucht wird, wurde die Live-Verbindung auf einen Schalter an der Vorderseite des Gehäuses und zurück zum SMPS verlängert. Da das Gehäuse aus Metall ist, habe ich den Erdungsstift mit einer Schraube mit der Grundplatte verbunden.

Der DC-Ausgang des SMPS wurde mit einem Abwärts-DCDC-Abwärtswandler verbunden, dessen Ausgang zu den positiven und negativen Anschlüssen an der Vorderseite des Gehäuses ging (über den Shunt-Widerstand auf der Digitalanzeige).

Die Digitalanzeige wurde zusammen mit einem 5-V-Abwärtswandler (für die USB-Anschlüsse) vom 19-V-SMPS gespeist, da dies unabhängig von der eingestellten Ausgangsspannung konstant blieb.

Auch ein 24V Computerlüfter wurde über eine MOSFET-Schaltung an das SMPS angeschlossen, was den Strom (und damit die Drehzahl) des Lüfters begrenzt. HINWEIS: Die Strombegrenzungsschaltung ist nicht erforderlich und der MOSFET fungiert nur als Widerstand. Es wurde hinzugefügt, um die Geschwindigkeit des Lüfters zu reduzieren, und viele andere Schaltungen (sogar eine auf LM317 basierende Schaltung) würden wahrscheinlich besser funktionieren als meine Implementierung, aber ich kann sie einschließen, wenn jemand dies möchte.

Schritt 2: Steuerelektronik und Displayverkabelung

Das Digitalanzeigemeter muss in Reihe mit dem negativen Ausgangsanschluss verdrahtet werden, um den Strom zu messen, und ein weiterer Draht geht zum positiven Ausgangsanschluss, um die Ausgangsspannung zu messen, wie im obigen Bild gezeigt.

Um die Ausgangsspannung einzustellen, wird ein 50kOhm-Trimmerpotentiometer am 15A-Abwärtswandler durch ein ähnlich bemessenes Singleturn-Potentiometer ersetzt, das durch ein Flachbandkabel zum Frontgehäuse verlängert wird. Eine Seite des Potentiometers ist mit einem 2kOhm-Potentiometer verbunden, um einen "Feinabstimmungs" -Spannungsregler zu erreichen, aber wie später erörtert wird, wird dies selten verwendet.

Ein inhärenter Fehler bei der Verwendung eines Abwärtswandlers besteht darin, dass die Ausgangsspannung auf etwa 1 V unter der Eingangsspannung begrenzt ist, der Potentiometerwiderstand jedoch an die maximale Eingangsspannung angepasst ist (in diesem Fall max. Eingangsspannung = 30 V). Das heißt, wenn Sie den Abwärtswandler mit einer Spannung versorgen, die deutlich unter der maximalen Eingangsspannung liegt, hat das Potentiometer eine Totzone - in der das Drehen des Reglers die Spannung nicht ändert. Um dies zu überwinden, gibt es zwei Möglichkeiten:

1) Verwenden Sie einen kombinierten Abwärts-/Aufwärtswandler, der die Eingangsspannung entweder nach oben oder nach unten herabsetzt – diese Option ist am besten für einen großen Ausgangsspannungsbereich geeignet, der unabhängig von der Eingangsspannung (nicht durch diese begrenzt) ist.

2) Wählen Sie ein Potentiometer mit einem Widerstand, der die Totzone auf ein akzeptables Niveau reduziert - dies ist die billigste Option, reduziert jedoch nur die Totzone (was die Auflösung erhöht), sodass die Ausgangsspannung immer noch auf einen bestimmten Betrag unter begrenzt ist die Eingangsspannung.

Ich entschied mich für Option 2, da ich bereits einen 15-A-Abwärtswandler hatte und nicht warten wollte, bis weitere Teile aus China ankamen. Da der erforderliche Potentiometerwiderstand nicht in der Nähe eines Standardwertes lag, habe ich einen Widerstand über die äußeren Anschlüsse des Potentiometers gelegt und den Widerstand effektiv auf den gewünschten Wert reduziert.

Schritt 3: Der Fall

Jetzt zum lustigen und mühsamen Teil - den Fall zu machen. Sie können dafür alles verwenden, was Sie wollen; Holz, MDF, Kunststoff, Metall oder komplett 3D-gedruckt, wenn Sie es wirklich wollten. Ich habe mich für Metall und Kunststoff entschieden, da ich mich mit diesen Materialien am wohlsten fühle und sie zusammen gut aussehen (sorry Holzliebhaber).

Ich hatte eine gute Menge Edelstahlblechmaterial, so dass die Hauptabdeckung damit hergestellt wurde. Vorder- und Rückwand waren aus Kunststoff (vorne Acryl, hinten unbekannter Kaugummi) und die Bodenplatte aus Stahlblech eines TV-Ständers.

Die Basis wurde etwas breiter und viel länger geschnitten als das SMPS und Löcher wurden in die 4 Ecken gebohrt, wo sich die SMPS-Gehäusebefestigungen befanden (da die obere Hälfte des Gehäuses für Kabel und bessere Wärmeableitung entfernt wurde).

Diese Löcher wurden mit einem M4-Gewindebohrer gebohrt, sodass Maschinenschrauben verwendet werden können, um das SMPS an der Basis zu befestigen, zusammen mit rechtwinkligen Edelstahlplatten, die verwendet werden, um die Basis mit der Edelstahlabdeckung und der Rückwand zu verbinden. Zwei ähnliche Löcher wurden gebohrt und mit einem Gewinde versehen, um die Frontplatte an Ort und Stelle zu halten, wobei diesmal ein rechtwinkliges Kunststoffstück verwendet wurde (aufgrund der Nähe der Stromanschlüsse).

Vorder- und Rückwand wurden an den erforderlichen Stellen markiert und gebohrt, dann wurden die Teile zugeschnitten und von Hand auf Maß gefeilt, einschließlich der rechteckigen Löcher für das Display, die USB-Anschlüsse und den Netzanschluss auf der Rückseite.

Die Hauptabdeckung wurde auf 0,8 mm SS-Blech angezeichnet und mit einem Winkelschleifer zugeschnitten, einschließlich einer seitlichen Öffnung für einen Lufteinlass. Löcher für die Seite und die Oberseite wurden vor dem Biegen markiert und gebohrt, aber da ich (noch) keine Blechbremse habe, hatten die Biegungen, die ich schaffte, einen starken Radius. Da ich einen kleineren Radius für die Löcher berechnet habe, hämmerte ich die Kanten gegen ein Winkeleisen in einem Schraubstock, um alles richtig auszurichten - dies bringt etwas "Charakter" in das Stück und stellt sicher, dass jeder weiß, dass es maßgeschneidert ist …

Alles wird mit M4-Maschinenschrauben oder Klebstoff für Teile zusammengebaut, die nicht ersetzt werden müssen. Ich denke, es ist wichtig, Dinge mit Blick auf die Servicefreundlichkeit zu bauen.

Schritt 4: Überprüfung

Nach dem Zusammenbauen, Testen und mehrmonatigen Gebrauch stellte ich fest, dass das 2K-Potentiometer für die "Feinabstimmung"-Funktion laut war (geht beim Drehen gelegentlich unterbrochen). Dies war inakzeptabel, da die Ausgangsspannung unerwartet sprang, und so drehte ich den 2k-Poti einfach auf seine minimale Position, damit er den Haupteinstellpotentiometer nicht stört. Hochwertige Potentiometer sind für solche Projekte ein Muss.

Ich hoffe, das hilft einigen von euch da draußen, während andere 'ibles mir geholfen haben. Dies ist nur ein Ansatz von vielen und ich ermutige zu Fragen, wenn weitere Informationen benötigt werden, entweder hier oder in meinem YouTube-Video. Vielen Dank und gut gemacht, wenn Sie es bis hierher geschafft haben, viel Spaß beim Machen!