Fonte de alimentação de projeto dupla 30V / 2A barata: 7 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Ao procurar módulos de fonte de alimentação e telas de LCD, me deparei com alguns desses módulos baratos de fonte de alimentação de LCD de 35 W classificados em 0,5-30 V @ 3 A (50 W com dissipador de calor e corrente de surto de 4 A). Possui ajuste de tensão e limitador de corrente. Há também dois botões - liga / desliga de saída e tensão de entrada / saída. Como eu queria usá-lo como uma fonte de alimentação dividida / dupla, adicionei um switch para conectar o 0V do PSU1 ao positivo do PSU2.

Eu já tinha algumas fontes de alimentação de laptop 24V @ 2A antigas para usar como entradas, bem como terminais e interruptores, etc.

A unidade funciona muito bem e parece ser bastante precisa também.

UMA PALAVRA DE AVISO:

Este projeto usa 240VAC. Se você não se sentir confortável trabalhando com 240VAC, use um transformador pré-cabeado de alguma descrição equivalente. 240VAC é perigoso e pode matar você. Não serei responsabilizado se você morrer de sua própria estupidez. Use seu bom senso e se não tiver certeza - NÃO FAÇA ISSO. Não quero receber um e-mail seu dizendo que morreu.

Suprimentos

Materiais:

2 placas reguladoras de fonte de alimentação de 35 W (Ebay, Amazon etc, cerca de US $ 11ea)

2 x fontes de alimentação 240VAC / 24VDC (você pode usar fontes de corrente mais altas se quiser a saída total das placas reguladoras - cerca de US $ 6-7ea)

LEDs de 5 x 3 mm

4 x maçanetas (Ebay)

4 potes de 50 KB (lineares)

4 x mini interruptores e tampas de botão

1 x pequeno pedaço de placa Vero

16 x espaçadores com porcas e arruelas de pressão

4 terminais de banana

1 x interruptor de alternância SPDT

2 x interruptor de botão de pressão SPST classificado para 240 VCA

1 x soquete IEC

Conectores Dupont (você pode comprá-los ou fazer o seu próprio)

1 x caso de projeto (Ebay disponível por cerca de US $ 13ea)

Fios gerais

Ao todo, o projeto custará cerca de US $ 60 (as peças mais caras são as placas reguladoras, as fontes de alimentação e o gabinete).

Etapa 1: desconstrução do conselho regulador

É uma pena que o LCD não fique fora da placa ou seja removível. Então, para encaixá-lo em um caso, você precisa

Desfaça a solda das telas LCD:

Comece sugando a solda dos orifícios usando um sugador de solda. Como os furos são pequenos, tome cuidado para não superaquecer. Se a solda não sair primeiro, tente adicionar um pouco mais de solda e tente novamente. Quando os orifícios estiverem razoavelmente limpos, você pode usar a ponta de solda para mover levemente o pino para liberá-lo do contato com o orifício. Levante suavemente a tela LCD, tomando cuidado para não quebrá-la. Tenha cuidado com a luz de fundo do LCD, pois os pinos laterais podem se soltar ao aquecê-los. Você sempre pode soldar novas pernas de chumbo nele, se necessário. Insira cabeçalhos em seus lugares. Novamente, adicione um cabeçalho de dois pinos.

Remova os aparadores:

Em seguida, remova os dois potes do aparador e insira novamente um cabeçalho de 3 pinos nos orifícios. Nunca liguei para ver se duas ou três ligações eram necessárias. Acabei de colocar um cabeçalho de 3 pinos.

Remova os interruptores PB:

Remova os dois interruptores de botão. Neste tabuleiro em particular, a linha superior está conectada. No entanto, os dois pinos inferiores são separados, portanto, você precisará de dois terminais dos pads inferiores.

Adicionar os dissipadores de calor

Dissipadores de calor foram fornecidos com essas placas. Retire a fita de proteção térmica e prenda sobre os componentes de montagem em superfície.

Etapa 2: reconstruir - monitores frontais

Agora é hora de criar um painel frontal usando placa vero. Basicamente, estou apenas pegando os LCDs e as chaves de botão e conectando-os à placa vero. Estou usando os pinos de cabeçalho da Dupont para voltar ao tabuleiro. Use uma broca de 5 mm para cortar quaisquer faixas desnecessárias e entre os componentes.

Para facilitar a conexão dos conectores, empurre o isolador preto para baixo, solde a parte inferior na placa e pressione o isolador para baixo na placa.

Observações:

• Foi só quando estava criando o painel frontal que percebi que coloquei os dois interruptores inferiores mais baixos do que os superiores.
• Eu provavelmente deveria ter colocado os cabeçalhos na mesma posição para as telas de LCD
• Os pinos de cabeçalho para os interruptores deveriam ter um pouco mais de rastro quando um casal começou a se afastar sob estresse.
• Tentei algumas configurações diferentes e no final optei por uma parte superior e outra inferior. Eu não tinha certeza se haveria espaço suficiente com as panelas se elas estivessem embaixo. Provavelmente haveria espaço, mas sendo um gabinete pequeno, é difícil encaixar dois potes, terminais e duas chaves embaixo. No entanto, fazê-los lado a lado pode ter facilitado fazer com que a placa do regulador saia perpendicularmente à placa do visor frontal.

Etapa 3: Painel frontal / traseiro

Como já fiz no passado, usei o programa Front Panel Designer. Dê uma olhada em meus outros painéis frontais de aparência profissional para obter mais informações.

Eu começo colocando tudo fora primeiro e movo para mais ou menos onde eu quero. Em seguida, eu meço e desenho tudo com medições no papel primeiro, pois acho mais fácil inserir tudo no FPD usando medições absolutas.

Quando terminar de projetar, imprima um layout em escala de cinza com os locais dos furos. Prenda com fita adesiva o painel frontal e perfure o centro de todos os orifícios e, em seguida, faça um pequeno orifício piloto (2-3 mm). Em seguida, usei uma broca escalonada para alguns dos orifícios maiores, pois descobri que ela não rasga ou quebra o plástico. Os recortes foram feitos com lâmina de serra dentada de dentes finos e alisados com lima.

No último projeto, você pode ver através do papel de etiqueta da impressora, então decidi adicionar outra camada de papel para esconder qualquer coisa atrás. Cortei um pedaço de etiqueta branca da impressora e colei no painel frontal, em seguida, aparei na borda. Em seguida, eu queria fazer algo diferente, então imprimi o painel frontal em papel brilhante. Usei um bastão de cola para colar o painel frontal brilhante nele e esperei um pouco até que a cola secasse. Depois de seco, cortei também até a borda e cobri tudo com filme transparente para impressora. Curiosamente, em papel brilhante transparente as cores estão um pouco desfocadas - O painel inferior deve ser laranja (parece vermelho), enquanto o painel do botão liga / desliga deve ser vermelho (parece rosa).

Feito isso, cortei todos os buracos usando uma faca afiada. Ter três camadas de papel / filme revelou-se um pouco difícil (especialmente os pequenos orifícios de 3 mm). Aparar desta forma faz com que os orifícios recortados pareçam um pouco ásperos. Acho que da próxima vez cortarei os orifícios em cada estágio de colagem nos painéis.

Por causa das arestas, decidi usar molduras de LED de 3 mm para escondê-lo (em vez de apenas colar os LEDs a quente. No entanto, os orifícios de 4 mm recomendados não eram largos o suficiente e é difícil colocar uma moldura de LED + de 3 mm no furo quando o material do painel é um pouco grosso. A solução foi usar uma broca 3/16 e simplesmente pressionar todos para dentro.

Agora é apenas uma questão de aparafusar todos os interruptores / potenciômetros e monitores LCD para a frente.

Observações

• Uma coisa que sempre pareço esquecer é a orientação do caso. Quando comecei a arrumar a caixa, fiz ao contrário de onde fica a maçaneta. Como a parte frontal / traseira tem tamanhos diferentes dos parafusos que prendem o gabinete, sempre coloco a chave liga / desliga muito perto do lado por onde passam os parafusos. Eu fiz de novo neste!
• O painel traseiro simplesmente tinha um corte de slot para aceitar o soquete IEC que é removido de um dos transformadores

Etapa 4: Layout interno

Eu queria colocar as placas reguladoras diretamente em frente ao display LCD. Isso não deixa muito espaço para os transformadores, então montei-os verticalmente. Como fiz isso, removi um dos dissipadores de calor de alumínio dessoldando-o da placa e também retirando o parafuso do transistor. Em seguida, fiz furos de 3 mm nele, adicionei espaçadores, soldei novamente à placa e montei no gabinete.

Esses transformadores de laptop antigos sempre têm fios velhos pendurados neles. Remova-o e adicione alguns fios mais longos. Também removi o soquete IEC e soldando no fio 240V no lugar. Usei o soquete IEC como o soquete de entrada de 240 V na parte traseira do gabinete.

Etapa 5: conecte-o

Melhor começar com a fiação das saídas dos transformadores às placas reguladoras. A partir daí, a saída das placas reguladoras vai para os plugues banana de saída e para a chave simples / dupla. Este interruptor apenas conecta o 0V do PSU1 ao positivo do PSU2 (para dual) ou os desconecta para uso único.

Para a maioria das próximas etapas, use uma combinação de fiação física e conectores / plugues Dupont. Eles são fáceis de fazer, mas você pode comprá-los em comprimentos de fita curtos em sua loja de eletrônicos local, se não tiver condições. A melhor maneira de fazer esses conectores é usando uma pequena ferramenta de crimpagem e um conjunto de alicates de ponta longa para ajustá-los novamente, se necessário.

Em seguida, conecte todos os LEDs do limitador à placa onde estão os LEDs de montagem em superfície existentes. Eles irão escurecer um pouco, mas os LEDs frontais parecem bons. Observe a polaridade dos LEDs SM integrados. O LED CC é negativo no topo, enquanto o LED de alimentação SM é o pino superior positivo.

Solde os cabos para os potes, bem como o LED de energia para a fonte. Acabei de conectá-lo em paralelo a um dos LEDs nos transformadores.

Use conectores duplos para conectar as telas de LCD às placas reguladoras. Não se esqueça das luzes de fundo do LCD (caso contrário, você não conseguirá ver a tela)

Por último, conecte os fios de 240V. Todos os neutros para o soquete IEC, execute um ativo para o switch (use um pequeno terminal de crimpagem) e conecte ambas as entradas do transformador ao outro lado do switch (novamente com um terminal de crimpagem). Use termoencolhível em todos os terminais para isolar.

Defina os potenciômetros no meio do caminho, verifique toda a fiação e se você acha que está OK - ligue-o!

Etapa 6: Teste + Concluído

OK, então você deve estar se perguntando "Por que apenas uma fonte de alimentação está funcionando"? Bem, eu só conectei uma fonte de alimentação para testá-la. O outro eu não conectei (potenciômetros, LCD etc) exceto que deixei os volatgs de entrada conectados. O LED de alimentação dos módulos estava piscando em verde, então presumi que ele sabia que não tinha o que fazer para funcionar e continuaria piscando. Isso aconteceu - por cerca de 20 minutos até que uma das tampas de saída estourou a extremidade traseira. Me assustou! Então ou o módulo não gosta de não ter nada conectado a ele (LCD ou potenciômetro limitador) ou eu tinha uma unidade com a tampa invertida ??

De qualquer maneira, limpei a bagunça, soldei uma nova tampa de 470uF / 50V e tentei ligá-la. Nada. Na verdade, está diminuindo a tensão do transformador - então, definitivamente com defeito agora! Então, acabei de pedir outro.

Apenas verifique se seus controles estão funcionando corretamente (ou seja, aumentaram tudo no sentido horário). Abaixe o limite atual e certifique-se de que o CC entra em ação. Os potes de uso geral são um pouco sensíveis, então eu recomendaria usar potes multi-turn ou adicionar dois potes (um grosso, um fino) se você puder encaixá-los.

Tenho que esperar até que o novo módulo chegue para que eu possa verificá-los funcionando juntos, mas a unidade que está funcionando parece ser bastante precisa (parece o mesmo que meu multímetro). Eu conectei uma carga e a corrente parecia estar próxima. Será interessante ver como eles reagem juntos como um suprimento duplo.

As telas de LCD também são um pouco difíceis de ler em ângulo. Posso colocar um pouco de perspex na frente do LCD se encontrar algo fino o suficiente.

Normalmente nesta fase eu começaria a amarrar tudo, porém tenho que esperar pelo novo módulo. Então, vou mantê-lo do jeito que está até que chegue. Espero poder adicionar um pouco mais quando estiver finalmente concluído.

Etapa 7: Pensamentos Finais e Catástrofes

Algumas melhorias eu acho que faria se fizesse outra:

• Em termos de layout, funciona. Embora eu ache que poderia colocá-los lado a lado.
• Pode ser útil usar um plugue IEC de 3 pinos para que você possa ter um aterramento virtual ou terra
• Corte os orifícios do painel frontal cada vez que você adicionar uma camada de filme. Eu acho que os buracos cortariam de forma mais limpa
• Amarelo, embora ótimo em princípio (e cores limitadas no FPD) é um pouco difícil de ler
• Use cabeçotes de 90 graus e adicione a placa reguladora como um suporte para a placa LCD. Isso tornaria a fiação muito mais fácil e liberaria algum espaço interno.
• Não se esqueça dos interruptores de energia na lateral do gabinete!
• Não conecte as placas reguladoras sem fiação de controle !! Bonés não gostam (aparentemente)

Vou adicionar algumas medições quando a nova placa de módulo chegar.

Espero que você encontre alguma inspiração para seus próprios projetos. Se você gosta e faz, coloque algumas fotos de suas encarnações.