Como fazer a fonte de alimentação da placa de ensaio: 7 etapas

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

Uma unidade de fonte de alimentação é uma ferramenta muito usada pela maioria dos engenheiros durante o estágio de desenvolvimento. Eu pessoalmente o uso muito quando faço experimentos com meus projetos de circuito no Breadboard ou para ligar um módulo simples. A maioria dos circuitos digitais ou circuitos integrados tem uma tensão operacional padrão de 5 V ou 3,3 V, então decidi construir uma fonte de alimentação que pode fornecer 5 V / 3,3 V nos trilhos de alimentação da placa de ensaio e se encaixa perfeitamente na placa de ensaio.

A fonte de alimentação completa será projetada em PCB usando EasyEDA. O circuito utiliza um 7805 para fornecer 5 V e um LM317 para fornecer 3,3 V com uma classificação de corrente máxima de 1,5 A, que é alta o suficiente para fornecer ICs digitais e circuitos de microcontroladores. Então vamos começar….

Materiais requisitados

• Regulador de tensão variável LM317
• 7805
• DC Barrel Jack
• Resistor de 330 ohm e 560 ohm
• Capacitor 0,1 e 1uF
• Luz LED
• Male Bergstik

Etapa 1: Diagrama de Circuito

Para compreender facilmente o circuito, ele é segmentado em quatro partes. As partes superior esquerda e inferior esquerda são o regulador de 5 V e o regulador de 3,3 V, respectivamente. A parte superior direita e a parte inferior direita são os pinos do cabeçalho, dos quais podemos obter 5 V ou 3,3 V, conforme necessário, alterando a posição do jumper.

Para quem é novo em rótulos, é apenas um fio virtual que é usado em diagramas de circuito para torná-lo mais limpo e fácil de entender. No circuito acima, os nomes + 12V, + 5V e + 3,3V são rótulos. Quaisquer dois lugares onde a etiqueta + 12V está gravada é na verdade conectada por um fio, o mesmo se aplica às outras duas etiquetas + 5V e + 3,3V também.

Etapa 2: Circuito Regulador de + 5V

Usamos um regulador de tensão positiva 7805 para obter uma alimentação regulada de + 5V. A entrada do IC vem de um adaptador de 12 V alimentado por um conector de barril CC. Para remover ondulações, usamos um capacitor de 1uF na seção de entrada e um capacitor de 0,1uF na seção de saída. A tensão de saída regulada de + 5 V pode ser obtida para o pino 3. Com o dissipador de calor adequado, podemos obter cerca de 1,5 A do 7805 IC.

Etapa 3: Circuito regulador de +3,3 V

Da mesma forma para obter + 3,3 V, usamos um regulador de tensão variável LM317. O LM317 é um regulador de tensão ajustável que usa uma tensão de entrada de 12 V e fornece uma tensão de saída fixa de 3,3 V. A tensão de saída Vout depende dos valores do resistor externo R1 e R2, de acordo com a seguinte equação:

Vout = 1,25 * (1+ (R2 / R1))

O valor recomendado para R1 é 240Ω, mas também pode ser algum outro valor entre 100Ω a 1000Ω. Podemos usar esta calculadora online para calcular os valores de R1 e R2, fixei o valor de R1 em 330R e o valor da tensão de saída em 3,3V. Depois de pressionar o botão de calcular, obtive o seguinte resultado.

Como não temos um resistor de 541,19 ohms, usamos o valor mais próximo possível que é 560 ohms. Também adicionamos um LED através de outro resistor de 560 ohms que atuará como um indicador de energia.

Colocando os pinos de cabeçalho:

Nos dois blocos de circuitos acima, regulamos + 5V e + 3,3V de uma fonte de 12V. Agora temos que fornecer uma opção para o usuário selecionar entre a tensão de + 5 V ou a tensão de + 3,3 V conforme exigido pelo usuário. Para fazer isso, usamos pinos de cabeçalho machos com jumpers. O usuário pode alternar o jumper para selecionar entre os valores de tensão de + 5V e + 3,3V. Também colocamos outro pino de cabeçalho na parte inferior do PCB para que possamos montá-lo diretamente na parte superior de uma placa de ensaio.

Etapa 4: Projeto de PCB usando EasyEDA

Para projetar esta fonte de alimentação de placa de pão, escolhemos a ferramenta online EDA chamada EasyEDA. Eu já usei EasyEDA muitas vezes e achei muito conveniente usar, pois tem uma boa coleção de pegadas e é de código aberto. Depois de projetar o PCB, podemos solicitar as amostras de PCB por seus serviços de fabricação de PCB de baixo custo. Eles também oferecem serviço de fornecimento de componentes, onde têm um grande estoque de componentes eletrônicos e os usuários podem solicitar seus componentes necessários junto com o pedido de PCB.

Ao projetar seus circuitos e PCBs, você também pode tornar seus projetos de circuitos e PCB públicos para que outros usuários possam copiá-los ou editá-los e possam tirar proveito de seu trabalho. Também tornamos públicos todos os nossos circuitos e layouts de PCB para este circuito, verifique o link abaixo:

easyeda.com/circuitdigest/breadboard-power-supply-circuit

Você pode visualizar qualquer camada (superior, inferior, superior, inferior, etc.) do PCB, selecionando a camada da janela "Camadas".

Você também pode ver o PCB, como ficará após a fabricação usando o botão Photo View no EasyEDA:

Etapa 5: Cálculo e pedido de amostras online

Depois de concluir o design desta placa de circuito impresso da fonte de alimentação da placa de pão, você pode solicitar a placa de circuito impresso através de JLCPCB.com. Para solicitar o PCB do JLCPCB, você precisa do Arquivo Gerber. Para baixar os arquivos Gerber de seu PCB, basta clicar no botão Gerar Arquivo de Fabricação na página do editor EasyEDA e, em seguida, baixar o arquivo Gerber de lá ou clicar em Pedido em JLCPCB. Isso o redirecionará para JLCPCB.com, onde você pode selecionar o número de PCBs que deseja solicitar, quantas camadas de cobre você precisa, a espessura do PCB, o peso do cobre e até mesmo a cor do PCB.

Agora vá para JLCPCB.com e clique no botão Citar agora ou Comprar agora, então você pode selecionar o número de PCBs que deseja pedir, quantas camadas de cobre você precisa, a espessura do PCB, o peso do cobre e até mesmo a cor do PCB.

Depois de selecionar todas as opções, clique em “Salvar no carrinho” e, em seguida, você será levado à página onde poderá fazer o upload do seu arquivo Gerber, que baixamos do EasyEDA. Carregue seu arquivo Gerber e clique em “Salvar no carrinho”. E, por fim, clique em Check-out com segurança para concluir seu pedido e, alguns dias depois, você receberá seus PCBs. Eles estão fabricando o PCB a uma taxa muito baixa, que é de US $ 2. Seu tempo de construção também é muito menor, que é de 48 horas com entrega DHL de 3-5 dias, basicamente, você receberá seus PCBs dentro de uma semana após o pedido.

Depois de fazer o pedido do PCB, você pode verificar o andamento da produção de seu PCB com data e hora. Você verifica indo na página da conta e clica no link "Progresso da produção" sob o PCB like.

Depois de alguns dias pedindo PCBs, recebi as amostras de PCB em uma bela embalagem, conforme mostrado nas fotos em anexo.

E depois de obter essas peças, soldei todos os componentes necessários no PCB.

Etapa 6: funcionamento do circuito de alimentação da placa de ensaio

Depois de montar sua placa de circuito impresso, certifique-se de que não haja solda a frio e limpe todo o excesso de fluxo da placa. Fixe a placa na parte superior da placa de ensaio e ela deve se encaixar entre os trilhos de alimentação da placa de ensaio, agora use um adaptador de 12 V para alimentar a placa por meio do conector DC e você verá o LED de alimentação (aqui, cor branca) acendendo. Em seguida, você pode definir o jumper para o lado de 5 V ou para o lado de 3,3 V usando as informações da serigrafia. Certifique-se de usar os jumpers, caso contrário não obteremos nenhuma tensão no lado da saída.

Na imagem acima coloquei o jumper para fornecer + 5V e medindo o mesmo usando um multímetro que também mostra 4,97V, que é perto o suficiente. Da mesma forma, você também pode verificar de 3,3V. O funcionamento completo e o teste do projeto também são mostrados no vídeo ao final.

Agora, você pode usar esta placa para alimentar todos os seus projetos eletrônicos futuros em sua placa de ensaio com 5V ou 3,3V. Espero que você tenha entendido o projeto e tenha gostado de criá-lo. Se tiver algum problema em fazê-lo funcionar, você pode publicá-lo na seção de comentários ou pode usar nossos fóruns para obter mais informações técnicas.