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2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58
Desde meu primeiro projeto de fonte de alimentação de bancada, eu queria construir outra que fosse muito menor e mais barata. O problema com o primeiro era que o custo total era superior a 70 $ e era superado para a maioria dos meus aplicativos. Eu queria ter várias fontes de alimentação na minha bancada para poder alimentar mais de um projeto por vez, mas o custo e o tamanho não permitiam.
Então decidi construir uma mini fonte de alimentação de bancada. Meu principal objetivo com esta fonte de alimentação era baixo custo, tamanho pequeno e estética visualmente atraente. Eu queria que não custasse mais que $ 25. Eu queria ter configurações variáveis de corrente e tensão. E eu queria uma potência de saída decente de ~ 30 Watts.
Portanto, siga-me enquanto pego meus objetivos e os transformo em realidade. Se você gosta do meu trabalho, por favor, apoie-me votando em mim e compartilhando com vocês amigos que pensam como você.
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Etapa 1: Design e teste
Comecei meu projeto para a fonte de alimentação com a seleção da fonte de alimentação comutada. Encontrei carregadores de laptop de 19 volts e 1,6 Amp em um centro de reciclagem de eletrônicos. Eles eram pequenos em tamanho e de boa qualidade, então eram perfeitos para minha mini fonte de alimentação.
Eu escolhi usar um conversor Buck com modos de corrente e tensão constantes como meu módulo regulador. Isso estava facilmente disponível e com custo muito baixo.
Para a tela, comprei primeiro o conversor buck com o voltímetro / amperímetro integrado, mas a tela de sete segmentos estava muito escura, então desisti do plano e comprei um voltímetro / amperímetro de painel.
Depois de ter todas as peças, fiz um mock up do meu projeto e usei uma carga eletrônica para realizar alguns testes para ver se a fonte de alimentação pode fornecer a potência de saída que eu queria.
Depois de várias horas sob carga total, as térmicas estavam dentro dos limites seguros, então continuei com o design.
Etapa 2: peças necessárias
Você precisará das seguintes peças:
- Carregador de laptop 19V 1.6Amp eBay
- 5A DC - Módulo Abaixador DC CC CV AliExpress
- Medidor de Volt / Amp do Painel AliExpress
- Banana Jack Binding Posts AliExpress
- Soquete de painel IEC 320 C8 com interruptor AliExpress
- Potenciômetro 10K AliExpress
- Dissipador de calor 6mm MOS AliExpress
- Botões de potenciômetro AliExpress
- Conectores de Terminal
- Fios
Você também precisará do invólucro 3D Impresso e Corte a Laser, sobre o qual falaremos na próxima etapa.
Etapa 3: Projeto de Habitação
Para a caixa, eu queria usar madeira compensada cortada a laser, pois nunca a usei antes para nenhum de meus projetos eletrônicos. Eu também queria experimentar dobradiças vivas. Dito isso, anexarei meu modelo do SolidWorks e meus arquivos do cortador a laser CorelDraw. Se você tem acesso a uma impressora 3D e a um cortador a laser, pode acompanhar o que fiz. Caso contrário, você pode imprimir em 3D toda a caixa.
Usei madeira compensada de 1/8 para a parte superior e as laterais da caixa. Usei dobradiças vivas cortadas a laser para adicionar um pouco da curvatura. Imprimi a base em 3D, pois era a maneira mais fácil de prender todos os módulos na parte inferior e tornar a fonte de alimentação utilizável.
Algo a se ter em mente é que as tolerâncias no modelo do corpo principal são definidas para cortador a laser e não para impressão 3D, então você precisa fazer experiências com elas.
Eu experimentei as tolerâncias em todos os meus arquivos pelo menos 2 a 3 vezes para acertá-los. Suas máquinas podem variar, portanto, você também precisará experimentar um pouco. Ter os clipes na base e os recortes para o medidor do painel push fit na medida certa é um pouco complicado, então eu recomendo testá-los primeiro separadamente, se possível.
Etapa 4: construção de moradias
Como mencionei antes, comecei a construção da caixa da maneira certa, primeiro testando todas as minhas dimensões. Embora possa valer a pena mencionar que ainda acabei refazendo a carcaça 3 vezes, mas o teste provavelmente ajudou a evitar refazê-la mais de três vezes.
Cortei as peças com laser, limpei e lixei. Então usei supercola para colá-los. Então imprimi a base em 3D e pronto. Bem, tudo isso vezes três, porque eu tinha uma dimensão errada e a minha dobradiça estava muito fraca. Para a base impressa em 3D projetei clipes para manter tudo no lugar e quando você projeta clipes, as dimensões são muito importantes, então acabei reimprimindo várias vezes.
Mas assim que terminei, testei o ajuste e, apesar de algumas pequenas lacunas aqui e ali, fiquei feliz com sua aparência.
Etapa 5: Montagem Principal
A montagem de compilações como essas nunca é muito complicada. É apenas conectar tudo e encaixar.
Como projetei a caixa para ser o menor possível, tudo se encaixará perfeitamente. Também usei conectores e terminais para poder desmontar tudo com bastante facilidade. É a atenção aos detalhes que conta quando se trata de um bom design e qualidade de construção. Embora seja muito mais fácil soldar todos os fios, uma abordagem mais profissional consiste em conectores de tamanho adequado com fios sólidos crimpados.
O primeiro passo é remover os potenciômetros do conversor Buck e substituí-lo pelos conectores jst. Em seguida, solde alguns fios nos potes de montagem do painel e prenda nos conectores jst. Coloque um dissipador de calor no regulador de tensão.
A próxima etapa é preparar o psu. Abra sua caixa de plástico e desoldar os fios de entrada e saída. Solde alguns fios na entrada e na saída. Observe a espessura dos fios, pois eles seriam os principais fios condutores de corrente, portanto, queremos ter o tamanho adequado.
Em seguida, encaixe os dois módulos na base e prenda os terminais para o borne de ligação e a entrada da rede elétrica. Aparafuse as conexões com base no esquema.
Por fim, coloque tudo dentro e feche a caixa. Uma boa maneira de fazer isso é manter o medidor do painel e o conector IEC para fora. Depois de fechar a base, prenda os fios e empurre os dois módulos.
Por último, coloque alguns pés antiderrapantes na base para que não escorregue na sua bancada.
Etapa 6: Teste
Assim que terminei a montagem, quis testá-lo, mas infelizmente conectei meu regulador de tensão ao contrário e o fritei. Então eu tive que usar meu backup. Depois de fazer isso, consegui variar a tensão e controlar a corrente conforme o esperado.
O teste do suprimento revelou algumas falhas. Uma das principais falhas é que o ajuste de tensão e corrente não abrange toda a gama dos potenciômetros e isso porque não estou usando a gama completa do driver. Isso só torna o ajuste muito meticuloso. Mas tenho alguns potenciômetros de valor menor no correio e irei testá-los para modificar o circuito para minha faixa de corrente e tensão. Também tenho alguns botões para os potes no correio. Por enquanto, acabei de imprimir alguns em 3D, mas estarei recebendo os reais em breve, o que o tornará mais ergonômico.
Os testes também revelaram que consumir mais energia do que a fonte de alimentação pode suportar resulta em um desligamento seguido por uma reinicialização automática, que é um recurso interessante, já que a fonte de alimentação é inteligente o suficiente para não se danificar em caso de curto-circuito.
Etapa 7: Conclusão
No geral, estou muito feliz com sua aparência e irei usá-lo no futuro para testá-lo em situações práticas. Esta é apenas a primeira versão e estarei trabalhando nela para fazer melhorias. Eu adoraria ouvir de seus rapazes o que você pensa sobre isso. Talvez sugira áreas onde posso melhorar. Meu objetivo final é transformar isso em um produto comercializável e adoraria algum feedback.
De qualquer forma, obrigado por acompanhar e mais uma vez, por favor apoiem meu trabalho votando em mim. Toda a ajuda é muito apreciada.