Eine USB-stromgesteuerte Steckerleiste. Mit Isolierung.: 4 Schritte (mit Bildern)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

Der springende Punkt dieses Instructable war es, mir zu ermöglichen, alle Zubehörteile für meinen Computer einzuschalten, ohne darüber nachzudenken. Und dann nicht all die kleinen Power-Vampir-Wandwarzen mit Strom versorgen, wenn ich den Computer nicht benutze. Die Idee ist einfach, Sie schalten Ihre CPU ein, alle anderen Teile des Systems werden eingeschaltet (Monitor, Laserdrucker, Lautsprecher usw.). Wenn Sie Ihre CPU ausschalten, folgen sie ihrem Beispiel dies für Sie, und wenn Sie keine Erfahrung mit Netzspannungsstrom haben, hören Sie bitte auf zu lesen und kaufen Sie einfach einen. Es gibt mehrere Produkte, die genau das tun, was wir hier versuchen, aber von allen, die ich überprüft habe, haben sie Nachteile gegenüber dem Gerät, das wir bauen werden. Sie lassen sich in drei Grundtypen unterteilen:

Es gibt billige USB-gesteuerte Steckdosenleisten, aber ich habe mehrere gesehen, die keine Isolierung bieten, und wenn Sie einen möglichen Weg für die Netzspannung (120 V hier in den USA) zu Ihrem Motherboard und seinem Wert von vielen hundert Dollar schaffen? übertaktete Güte. Ich möchte etwas Isolation. Es gibt Stromsensor-Steckdosenleisten. Eine der Steckdosen ist so eingerichtet, dass sie den Stromfluss erkennt. In diesem Fall schaltet die Elektronik in der Steckdosenleiste die anderen Steckdosen mit Strom. Es ist eine gute Idee, aber manchmal erkennen sie nicht richtig und schalten das Zubehör nicht ein. Auch die Elektronik benötigt noch ein kleines Netzteil, um rund um die Uhr in Betrieb zu sein, dies versuchen wir zu vermeiden. Es gibt gut konzipierte Enterprise-Grade-Lösungen mit Isolation, die sehr gut funktionieren und auch einen sehr hohen Preis haben. Diese Schaltung verbraucht keinen zusätzlichen Strom, wenn sie nicht verwendet wird, und bietet eine starke Isolierung von Stromstößen und der Bau kostet kein Vermögen.

Schritt 1: Was Sie brauchen

Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Sie mit Netzspannung arbeiten können, hören Sie bitte auf zu lesen. Wenn Sie dieses Projekt falsch erstellen, haben Sie die Möglichkeit, Ihr Motherboard auf Ihrem PC zu zerstören. Ich scherze nicht.

Das Herzstück dieses Systems sind zwei Dinge, die eigentliche Umschaltung erfolgt durch ein DC-gesteuertes Halbleiterrelais Bis zu dir habe ich das benutzt, was ich hatte, um herumzutreten. Das waren hauptsächlich Standard-Elektroinstallationen und eine alte Steckerleiste und ein Kühlkörper von einem Junk-Prozessor und ein USB-Kabel, das mit USB "A" -Anschlüssen an beiden Enden falsch bestellt wurde. Fühlen Sie sich frei, zu verwenden, was für Sie funktioniert. Alles in allem waren die Teile, die ich bestellen musste (Sicherungen und Halter, TVSS und Solid State Relay), weniger als 30,00 USD bei einem Online-Lieferanten.

Schritt 2: Der Schaltplan

Das Konzept dieser Schaltung ist ziemlich einfach. Die im USB-Anschluss bereitgestellten 5 Volt werden verwendet, um ein großes Halbleiterrelais einzuschalten, das die Stromversorgung der Steckdosenleiste einschaltet. Die gesamte Leistungssteuerung erfolgt durch das Halbleiterrelais (SSR). Wenn Sie noch nie SSR zur Leistungssteuerung verwendet haben, könnte es nicht einfacher sein, die Designer haben die gesamte harte Technik aus ihrer Verwendung genommen. Und was Sie bekommen, ist eine Box mit 4 Anschlüssen. Zwei der Klemmen sind für die Netzspannung. Die anderen beiden sind für die Steuerspannung. Wenn Sie die Steuerklemmen mit Steuerspannung versorgen, werden die Netzspannungsklemmen eingeschaltet. Das ist es. Nicht wirklich. Es ist nur eine kleine Blackbox. Keine weitere Technik erforderlich. Induktive Lasten, Motoren, Beleuchtung, ohmsche Lasten. Es ist ihnen egal, solange sie sich innerhalb des Nennstrombereichs befinden.

Das Relais, das ich gewählt habe, war ein Z240D10 von OPTO22. Es hat einen maximalen Nennstrom von 10 Ampere bei 120 VAC. Das sollte für meinen Schreibtisch mehr als genug sein. Der Steuereingang akzeptiert 3-32 VDC. Die 5 Volt vom USB-Anschluss reichen also mehr als aus. Es wurde auch wegen seiner geringen Kosten gewählt. Wenn Sie mehr Stromkapazität benötigen, können Sie ein größeres SSR bestellen. Der Schutzteil der Schaltung ist dreifach: Die erste Verteidigungslinie ist das eigentliche SSR. Es verwendet eine optische Isolierung zwischen der Stromversorgung und der Steuerung mit einer Nennspannung von 4000 Volt. Der zweite Teil der Schaltung besteht aus einem Paar 125-mA-Sicherungen, die bei Überlastung durchbrennen. Der dritte Teil der Schaltung besteht aus einem Paar (1.5KE6.8CA) 7,14 V-Dioden zur Unterdrückung von Überspannungen (TVSS). Diese ähneln einer Zeiner-Diode. Wenn die Spannung an den Klemmen einen Grenzwert überschreitet. Sie beginnen zu dirigieren. Außer im Gegensatz zur Zeiner-Diode sind sie bidirektional. Wenn also aus irgendeinem Grund die Spannung in den Steuerteilen des Stromkreises 7,14 V überschreitet, wirken sie wie ein Kurzschluss und brennen die Sicherungen durch. Die Verlustleistung dieser Teile beträgt 1500 Watt für 1 Millisekunde. Das ist mehr als genug, um die Sicherungen durchzubrennen und den Stromkreis zu schützen. Schaltungen wie diese werden in verschiedenen Kommunikationsgeräten verwendet, die Blitzen und Überspannungen ausgesetzt sind.

Schritt 3: Genug Gesprächszeit zum Bauen

Ich habe mich entschieden, alle Komponenten in einer Standard-Elektrobox zu montieren, für Situationen mit geringer Last ist die Box selbst wahrscheinlich genug Kühlkörper für das SSR. Aber ich hatte einen alten Prozessorkühlkörper, der ziemlich gut passte. Also wurde es der Box hinzugefügt, hinter der das SSR montiert ist. Vergessen Sie nicht, etwas Kühlkörpermasse zwischen dem SSR und der Box und etwas zwischen der Box und dem Kühlkörper hinzuzufügen.

Das Kabel für den Plugstrip wird halbiert und durch den Elektrokasten geführt. Der Neutralleiter (weißer Draht) wird mit einer Crimpklemme gespleißt. Die Masse (grünes Kabel) ist gespleißt und aus Sicherheitsgründen mit dem Metallchassis verbunden. Der heiße Draht (schwarz) wird über das SSR mit Crimpkontakten angeschlossen. Damit ist die Netzspannungsverdrahtung abgeschlossen. Die +5V und Masse des USB-Kabels (Pins 1 und 4) werden an einem Ende des Sicherungsblocks und einem TVSS angeschlossen. Die TVSS-Dioden werden einfach in die Anschlüsse für die Sicherungsblöcke gecrimpt. Einfach, schnell, einfach. Dann werden zwei Drähte vom anderen Ende der Sicherungen (mit einem anderen TVSS) zu den Steuerklemmen des SSR geführt. Bei den meisten Halbleiterrelais ist einer der Steueranschlüsse für das Pluskabel (+) markiert. Achten Sie auf die richtige Polarität. Achten Sie darauf, die anderen beiden Drähte des USB-Kabels voneinander und vom Metallgehäuse zu isolieren. Wenn Sie dies nicht tun, können Sie den USB-Bus kurzschließen und alle möglichen anderen Probleme verursachen. Damit ist die Verkabelung abgeschlossen. Als zusätzliche Versicherung habe ich ein kleines Stück Plastik (recycelte Blisterverpackung) hinzugefügt, um eine Spannungsbarriere zwischen der Hoch- und der Niederspannungsseite des Gehäuses zu bilden.

Schritt 4: Schließen Sie es und testen Sie es

Also mit der Verkabelung abgeschlossen. und überprüft. Es ist Zeit, es zu schließen und zu testen. Ich empfehle, mit anderen Dingen als Ihrem Computer und all seinen Spielsachen zum Testen zu beginnen. Stecken Sie eine Glühbirne in die Steckerleiste. Stecken Sie die Steckdosenleiste in die Wand. Wenn alles stimmt, passiert nichts. VERWENDEN SIE IHREN COMPUTER NICHT FÜR DEN NÄCHSTEN SCHRITT. Suchen Sie sich ein USB-Ladegerät von Ihrem iWatever und schließen Sie es an die Wand an. Wenn Sie das USB-Kabel vom Gerät in das Ladegerät stecken, sollte die Glühbirne leuchten. Wenn Sie also etwas falsch machen, sollten Sie höchstens die Kosten für das Ladegerät zahlen. Fehlerbehebung: Wenn es nicht funktioniert, überprüfen Sie den Schalter an der Steckdosenleiste. Überprüfen Sie dann, ob Sie die Polarität vom USB-Kabel zum SSR korrekt haben. Hoffen Sie, dass es Ihnen gefallen hat. Es ist ein lustiges kleines Projekt. Und hat den Nebenvorteil, Ihr Leben einfacher zu machen, Geld für Strom zu sparen und Ihren Teil zur Rettung des Planeten beizutragen. Bastle weiter, Richard.