Mnozí z nás se ukázali jako vlastníci hotových napájecích zdrojů, které zbyly ze směrovačů, externích pevných disků, notebooků, monitorů atd. Typicky je výstupní napětí v rozsahu od 12 V do 22 V. Doufám, že tento článek vám dá představu, jak použít takový zdroj napájení, aniž by byl rozebrán a aniž by zasahoval do jeho tovární montáže.
K vybudování amatérského set-top boxu s plynule nastavitelným výstupním napětím potřebujeme:
- hotový modul na čipu lm2596;
- montážní krabice;
- dvě hnízda s vnitřním průměrem 5,2 mm;
- potenciometr 10 kOhm;
- dva stálé rezistory každý 22 kOhm;
- panelový ampér voltmetr DSN-VC288.
Článek se bude skládat z několika hotových částí, z nichž každá podrobně popisuje kroky, vlastnosti a úskalí použitých komponent.
Čipový DC-DC převodník lm2596
Mikroobvod lm2596, na kterém je modul implementován, je dobrý v tom, že má ochranu proti přehřátí a zkratu, ale má několik funkcí.
Podívejte se na typickou verzi jeho začlenění, v tomto případě na mikroobvod redakčního výstupu s pevným napětím +5 voltů, na podstatě však nezáleží:
Udržování stabilní úrovně napětí je zajištěno připojením výstupu zpětné vazby čtvrtého (zpětného) úseku mikroobvodu připojeného přímo k výstupu stabilizovaného napětí.
V konkrétním uvažovaném modulu je použita verze čipu s proměnným výstupním napětím, ale princip regulace výstupního napětí je stejný:
K výstupu modulu je připojen odporový dělič R1-R2 s zapnutým horním trimrem trimru R1, čímž se zavádí odpor, jehož výstupní napětí mikroobvodu lze změnit.
V tomto modulu R1 = 10 kOhm R2 = 0,3 kOhm. Špatné je, že nastavení není plynulé a provádí se pouze na posledních 5 až 6 otáčkách ladicího rezistoru.
Aby se provedlo plynulé nastavení výstupního napětí, šunka eliminuje rezistor R2 a trimovací rezistor R1 se změní na střídavý.
Schéma vypadá takto:
A právě zde vzniká vážný problém. Faktem je, že během provozu variabilního rezistoru, dříve nebo později, je kontakt (jeho kontakt s odporovým podkovem) středního výstupu přerušen a výstup 4 (zpětná vazba) mikroobvodu se objeví (i když na milisekundu) ve vzduchu. To vede k okamžitému selhání čipu.
Situace je také špatná, když se vodiče používají k připojení variabilního odporu - ukáže se, že odpor je vzdálený - může to také přispět ke ztrátě kontaktu. Proto by měl být standardní odporový dělič R1 a R2 odprodán a namísto toho pájet dvě konstanty přímo na desce - v každém případě to řeší problém ztráty kontaktu s proměnným rezistorem. Variabilní rezistor samotný by měl být připájen k pájeným terminálům.
V diagramu R1 = 22 kOm a R2 = 22 kOm a R3 = 10 kOm.
Na skutečném diagramu. R2 byl odpor odpovídající jeho značení, ale R1 mě překvapil, ačkoli má ve skutečnosti 10k značku, jeho nominální odpor se ukázal být 2k. =)
Odstraňte R2 a na místo vložte kapku pájky. Odstraňte rezistor R1 a otočte desku k zadní straně:
Pájejte dva nové rezistory R1 a R2 vedené fotografií. Jak vidíte, budoucí vodiče variabilního rezistoru R3 budou připojeny ke třem bodům děliče.
To je ono, odložte modul stranou.
Další v řadě je panelový ampérmetr.
DSN-VC288.
Ampervolimetr DSN-VC288 není vhodný pro sestavení laboratorního napájení, protože minimální proud, který lze s ním měřit, je 10 mA.
Ale ampervoltmetr je skvělý pro sestavení amatérského designu, a proto ho budu používat.
Pohled zezadu je následující:
Věnujte pozornost umístění konektorů a dostupných nastavovacích prvků, a zejména výšce konektoru pro měření proudu:
Protože jsem pro to vybral já domácí Vzhledem k tomu, že případ nemá dostatečnou výšku, musel jsem kousnout kovové kolíky současného konektoru DSN-VC288 a silné dráty, které s ním přišly - abych je přímo pájel. Před pájením vytvořte smyčku na koncích vodičů a pájením každého na každém kolíku, pájením - pro spolehlivost:
Vizuální rozvržení Připojení DSN-VC288 a lm2596
Levá strana DSN-VC288:
- černý tenký drát se k ničemu nepřipojuje, izolovejte jeho konec;
- žlutá tenká připojení k pozitivnímu výstupu modulu lm2596 - LOAD “PLUS”;
- červené tenké připojení k kladnému vstupu modulu lm2596.
Pravá strana DSN-VC288:
- černé silné připojení k zápornému výstupu modulu lm2596;
- červená silná bude ZATÍŽENÁ „MINUS“
Finále montáž.
Použil jsem montážní krabici o rozměrech 85 x 58 x 33 mm.:
Označením tužkou a dremelským diskem jsem vyřízl okno pro DSN-VC288, aby se vešly dovnitř nástroje. Současně jsem nejprve viděl úhlopříčky a pak jsem viděl jednotlivé sektory podél obvodu označeného obdélníku. Budeme muset pracovat s plochým souborem a postupně upravovat okno pod vnitřní stranou DSN-VC288:
Na těchto fotografiích není obálka průhledná. Rozhodl jsem se použít transparentní později, ale na tom nezáleží, kromě transparentnosti, jsou naprosto totožné.
Také nastíňte otvor pro závitový límec variabilního rezistoru:
Vezměte prosím na vědomí, že montážní uši základní poloviny krabice jsou odříznuty. A na samotném čipu má smysl nalepit malý radiátor. Na dosah ruky jsem byl připraven, ale není těžké vyříznout podobný z radiátoru, například ze staré grafické karty. Viděl jsem podobný na instalaci přenosného čipu na PCH, nic komplikovaného =)
Montážní uši by narušovaly instalaci těchto 5,2 mm zásuvek:
Nakonec byste měli získat přesně toto:
Současně vlevo je vstupní konektor, na pravé straně je výstup:
Zkontrolujte.
Připojte napájení k set-top boxu a podívejte se na displej. V závislosti na poloze osy variabilního rezistoru napětí může zařízení vykazovat různé hodnoty, ale proud by měl být na nulách. Pokud tomu tak není, musí být nástroj kalibrován. I když jsem četl mnohokrát, že rostlina to už udělala, a od nás se nebude muset nic dělat, ale přesto.
Nejprve však věnujte pozornost levému hornímu rohu desky DSN-VC288. Dva metalizované otvory jsou navrženy tak, aby zařízení nastavily na nulu.
Pokud tedy zařízení bez zátěže ukazuje určitý proud, pak:
- vypněte konzolu;
- tyto dva kontakty bezpečně uzavřete pinzetou;
- zapněte předponu;
- vyjměte pinzetu;
- odpojte naše set-top box od napájení a znovu jej připojte.
Test do nákladu.
Nemám silný rezistor, ale byla tu část nichromové spirály:
V chladném stavu byl odpor asi 15 ohmů, v horkém asi 17 ohmů.
Ve videu můžete sledovat testy výsledného set-top boxu jen pro takové zatížení, porovnal jsem proud s příkladným zařízením. Napájení bylo odebráno na 12 voltů z dlouho-pryč laptop. Video také ukazuje nastavitelný rozsah napětí na výstupu z konzole.
Shrnutí.
- předpona se nebojí zkratu;
- nebojí se přehřátí;
- nebojí se otevřených obvodů řídicího rezistoru, když se přeruší, napětí automaticky klesne na bezpečnou úroveň pod jeden a půl voltu;
- předpona je stejně snadno odolná, pokud jsou vstup a výstup při připojení obrácené - k tomu došlo;
- Existuje aplikace pro jakýkoli externí zdroj napájení od 7 V a do 30 V maximálně.
Video: