Fonte de alimentação ajustável: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este instrutivo é sobre como fazer uma fonte de alimentação com saída ajustável e pode ser alimentado com vários suprimentos. Tudo que você precisa é conhecimento em eletrônica.

Se você tiver alguma dúvida ou problema, pode entrar em contato comigo pelo e-mail: [email protected] Então, vamos começar

Componentes fornecidos por DFRobot

Etapa 1: Materiais

Quase todos os materiais necessários para este projeto podem ser comprados na loja online: DFRobotPara este projeto, precisaremos de:

- Painel solar 9V

-Gerenciador de energia solar

- Conversor de reforço DC-DC

- Carregador solar Lipo

- Medidor de tensão LED

-fios

- caixa de junção elétrica selada de plástico montada na superfície

Bateria de íon-lítio -3,7V

- vários conectores

-SPST switch 4x

- encadernação de terminal de 4 mm vermelho e preto

Etapa 2: Módulos

Para este projeto, usei três módulos diferentes.

Gerenciador de energia solar

Este módulo é muito útil porque pode ser alimentado com diferentes fontes. Portanto, pode ser usado em muitos projetos.

Pode ser alimentado com painel solar de 7-30V, bateria de íon-lítio 3,7 ou com cabo USB.

Possui quatro saídas diferentes. De 3,3 V a 12 V, com saída USB de 5 V e em uma saída você pode escolher voltagem de 9 V ou 12 V.

Especificações:

• Tensão de entrada solar: entrada de bateria 7V ~ 30V
• Entrada da bateria: bateria de polímero de lítio / íon de lítio de célula única 3,7 V

• Fonte de alimentação regulada:

  • OUT1 = 5 V 1,5 A;
  • OUT2 = 3,3 V 1A;
  • OUT3 = 9V / 12V 0,5A

Conversor de reforço DC-DC

Módulo também muito útil se você deseja fazer rapidamente uma fonte de alimentação variável. A tensão é regulada com trimmer de 2Mohm.

Especificações:

• Tensão de entrada: 3,7-34V
• Tensão de saída: 3,7-34V
• Corrente máxima de entrada: 3 AMax
• Potência: 15W

Carregador Solar Lipo

Projetado para carregamento, com proteção de polaridade reversa de entrada. Possui 2 LEDs para indicação de carregamento.

Especificações:

• Tensão de entrada: 4,4 ~ 6V
• Corrente de carga: 500mA máx.
• Tensão de corte de carga: 4,2 V
• Bateria necessária: bateria de lítio 3,7 V

Se você quiser saber mais sobre estes módulos, você pode visitar: DFRobot Product Wiki

Etapa 3: Alojamento da fonte de alimentação

Para a caixa, usei uma caixa de junção elétrica selada de plástico de superfície montada.

Primeiro, eu fiz a medição de todos os componentes para que soubesse todas as dimensões. Eu comecei a desenhar na caixa de junção para ver como tudo ficará. Quando fiquei satisfeito com o projeto, comecei a fazer furos para componentes.

Usei 2 medidores de tensão de LED para exibição de tensão. Um exibe a saída ajustável e o outro exibe a saída de 9V / 12V, para que você saiba qual tensão escolheu. Estes medidores de tensão de LED são muito úteis porque você apenas os conecta à fonte de tensão e pronto. A única característica ruim é que ele não mostra voltagem abaixo de 2.8V.

Usei uma ligação de terminal de 4 mm para que você possa conectar a carga à fonte de alimentação. Esta fonte de alimentação possui 3 saídas de tensão (9V / 12V, 5V e saída ajustável).

Também adicionei duas saídas USB para que você possa conectar diretamente seu Arduino ou algum outro aparelho. Ele também pode ser usado para carregar o telefone. A última saída é usada para carregar a bateria (Li-po, Li-ion até 4 V.). Para isso usei carregador de bateria solar.

Etapa 4: Fornece

Esta fonte de alimentação pode ser fornecida com várias fontes de alimentação.

1. DC jack macho

Pode ser alimentado com cabo jack DC. Esta fonte é recomendável se você deseja fontes de alimentação que precisam de um pouco mais de potência. Este fornecimento também fornece mais estabilidade para as saídas, o que significa que quando você conecta o consumidor elétrico à saída, a tensão de saída não cai muito.

2. bateria de 3,7 V

Você pode usar bateria de polímero de lítio de célula única de 3,7 V ou bateria de íon de lítio. No meu caso, usei a bateria de íon-lítio 3,8V do meu celular antigo. Ele pode ser totalmente alimentado apenas com esta bateria, mas tem algumas limitações de tensão e corrente de saída.

Eficiência de fonte de alimentação regulada (bateria de 3,7 V ENTRADA)

• OUT1: 86% @ 50% de carga
• OUT2: 92% @ 50% de carga
• OUT3 (9V OUT): 89% @ 50% de carga

Essa possibilidade é muito boa quando você está trabalhando em um lugar onde não há eletricidade.

3. Painel solar

Para a terceira opção, escolho o fornecimento de energia solar. Pode ser alimentado com painel solar 7V-30V.

No meu caso usei painel solar de 9V que produz 220mA. À primeira vista parecia que ela seria capaz de alimentar esta fonte de alimentação. Mas quando comecei a testar este projeto com painel solar, muita coisa foi encerrada porque o painel solar não era capaz de fornecer energia suficiente para abastecer tudo. Quando totalmente iluminado, ele produz cerca de 10V e cerca de 2,2W.

Então comecei a compensar com outros suprimentos. Combinei bateria de 3,7 V e painel solar. Durante os testes, ele mostrou que a bateria e o painel solar juntos são capazes de alimentar esta fonte de alimentação.

Portanto, para fornecer isso, você precisará de um painel solar capaz de produzir mais energia.

Por exemplo:

Eficiência de carga solar (18V SOLAR IN): 78% @ 1A

Se você fornecer um painel solar de 18 V, sua corrente de carga será em torno de 780 mA.

Etapa 5: Modificando Módulos

Para este projeto tive que fazer algumas modificações nos módulos. Todas as modificações foram feitas para tornar esta fonte de alimentação mais fácil de usar.

Primeiro modifiquei o módulo gerenciador de energia solar. Tirei a chave smd original e substituí-a por uma chave dupla de pólo único de 3 pinos. Isso torna a alternância entre 9 V e 12 V mais simples e também é melhor porque você pode montar o interruptor na caixa. Esta modificação também pode ser visualizada na foto. O módulo de gerenciamento de energia tem a opção de ligar / desligar as saídas. Eu conectei esses pinos a interruptores SPST para que você possa gerenciar as saídas

A segunda modificação foi feita no carregador de bateria. Eu removi os LEDs smd originais e os substituí por LEDs verdes e vermelhos normais.

Etapa 6: Teste

Quando conectei tudo, tive que fazer um teste para ver se tudo funcionava como planejado.

Para testar a tensão de saída, usei o multímetro Vellemans.

Eu medi a saída de 5V. Primeiro, quando o gerenciador de energia foi fornecido apenas com bateria de 3,7 V e, em seguida, quando foi alimentado com adaptador de 10 V. A tensão de saída foi a mesma em ambos os casos, principalmente porque a saída não foi carregada.

Então eu medi a saída de 12V e 9V. Eu comparei o valor da tensão no multímetro Velleman e no medidor de tensão LED. A diferença entre o valor do multímetro e o valor do medidor de tensão do LED em 9V era de cerca de 0,03V e em 12V era de cerca de 0,1V. Portanto, podemos dizer que este medidor de tensão LED é consideravelmente preciso.

A saída ajustável pode ser usada para alimentar LEDs, ventiladores DC ou algo parecido. Testei com bomba de água de 3,5W.