Ultimate Electronics Helper -- Alimentació variable de banc amb mans auxiliars: 12 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Quan es treballa amb electrònica, sempre es necessiten dues eines. Avui crearem aquests dos elements essencials. I també farem un pas més i fusionarem aquests dos conjunts en l’assistència electrònica definitiva.

Estic parlant, per descomptat, d’una font d'alimentació variable de sobretaula i d'un bon parell de mans auxiliars.

La font d'alimentació presenta voltatge i corrent variables, de manera que es pot utilitzar en qualsevol nombre de projectes. També té una sortida constant de 5V des d’un connector USB. Com que probablement heu experimentat molts projectes d’electrònica de bricolatge, calen 5V i algun altre voltatge.

Les mans ajudants sempre necessiten una base sòlida per mantenir-ho tot quiet. Això es resol muntant-los en una font d'alimentació, que normalment pesa molt.

Comencem!

[Reprodueix el vídeo!]

Pas 1: peces i eines

Parts

• Carregador de portàtil antic
• Convertidor Buck boost 8,24 dòlars

• Potenciòmetres 2 peces. 0,43 dòlars

  200 k ohm

• Pomos de potòmetre 2 peces. 0,60 dòlars
• Pantalla LCD amb voltímetre 2,48 $
• Endolls de plàtan femella 1,17 dòlars
• Endolls de plàtan masculí 1,18 dòlars
• Commutador de commutació 0,24 USD
• Baixeu el convertidor de 1,09 dòlars
• USB femení 1 peça. 0,09 USD
• Tubs CNC de 3 peces. 1,44 dòlars
• Clips de cocodril 3 peces. 0,36 dòlars
• Tubs termorretractables

• Cargols M3 amb femelles

  • 15 peces
  • Cargols de 10 a 16 mm de llargada

Eines

• Super cola
• Soldador
• Decapants de filferro
• Un encenedor
• Impressora 3D
• Super cola

Pas 2: desconnectar l’energia

Per fabricar la font d'alimentació he utilitzat un carregador de portàtil antic. Va ser gratuït perquè tinc diversos carregadors antics. Per fer aquest projecte he utilitzat el més resistent que tenia, que tenia 65W. Els carregadors antics són ideals per a un alimentador de banc compacte, ja que estan fabricats en mides petites però, tot i així, proporcionen una potència decent.

El voltatge i el corrent es controlaran mitjançant un xip capaç de pujar i baixar el voltatge. Té un rang de sortida d’1,25 V a 30 V i de 0,2 A a 10 A. Això s’ajusta girant els potenciòmetres a la placa del controlador de potència.

Pas 3: sortida de potència

Per subministrar energia, estic fent servir dos conjunts de connectors diferents. Hi ha endolls de plàtan regulars per a la sortida variable. S’utilitzen habitualment i podeu obtenir molts connectors diferents. He utilitzat endolls de plàtan masculins connectats a un parell de clips de cocodril.

Per a la sortida de 5V constant, estic fent servir un connector USB femení. Molts projectes requereixen 5V juntament amb una altra tensió. Això també significa que la font d'alimentació bancària pot alimentar qualsevol dispositiu alimentat per USB, de manera que també podeu utilitzar-lo per carregar el vostre telèfon.

És molt útil tenir més d’una sortida.

Pas 4: actualització dels potenciòmetres

Per facilitar el control de la tensió i el corrent, reemplaço els petits potòmetres de tall. Vaig dessoldar-los pressionant un petit tornavís entre la cassola i el PCB, mentre aplicava calor a les juntes de soldadura. Ho vaig fer una estona alternant-me on es col·locava la calor fins que va caure l'olla de tall. Després es va substituir per un potenciòmetre rotatiu regular amb resistència lineal entre zero i 200k ohms.

Pas 5: el circuit complet

Ara aquest serà el circuit complet. El carregador de portàtils està connectat al convertidor Buck-Boost en paral·lel a l’alimentació de la pantalla LCD. Això també està connectat al convertidor reductor constant i més petit. La sortida del mòdul reductor més petit s’alimenta a un connector USB.

També vaig seguir endavant i vaig afegir un senzill commutador d’alternança en línia amb la sortida del carregador de portàtils.

A continuació, la sortida variable es connecta a un endoll de plàtan per servir de sortida. Aquests també tenen cables que passen a les entrades de mesura de la pantalla LCD.

Pas 6: impressió 3D

Aquí podeu descarregar els fitxers 3D tant en fitxers. STL com en Fusion 360 (.f3d). He inclòs aquests fitxers perquè sigui més fàcil si voleu editar parts del cas per al vostre ús. Tot està dissenyat a Fusion 360, de manera que la cronologia ha capturat l'historial de disseny complet si voleu examinar-lo. També podeu descarregar els fitxers STL aquí.

Totes les peces estan fetes amb marges agradables, de manera que tot hauria d’encaixar fàcilment. Això també significa que teniu espai per a diverses fonts d'alimentació i electrònica diferents si voleu canviar alguna cosa més endavant.

Vaig imprimir-ho tot excepte els adaptadors de mà ajudant a 0,3 mm, la resolució més dura de la meva impressora. Els adaptadors es van imprimir a 0,1 mm. Tot plegat va trigar unes set hores a imprimir-ho tot en PLA i un 5% d’ompliment per obtenir força.

Pas 7: la cosa de donar un cop de mà

Com es va esmentar a la introducció d’aquest projecte, les mans d’ajuda sempre necessiten una base resistent i pesada. Això és important per assegurar-vos que les mans es mantinguin posades quan els apliqueu força mentre soldeu. Realment no voleu que les mans es moguin mentre mantenen un petit circuit. En aquest projecte, això es va solucionar muntant les mans d'ajuda al costat de la font d'alimentació, ja que té un pes suficientment pesat.

Els clips de cocodril tenen una forta adherència. Per evitar que puguin picar massa a la superfície o provocar un curtcircuit a qualsevol electrònica, afegirem una mica de tubs termoretràctils a les dents.

Pas 8: ajunteu les mans

La millor manera d’assegurar els clips de cocodril és primer tallar les vores dels tubs, només el suficient per lliscar-ne una. Per assegurar-me que tot quedés al seu lloc, vaig afegir una petita gota de súper cola. Per fer que els clips de cocodril siguin més adequats per al nostre propòsit, afegim tubs termoretràctils a les seves dents. Feu lliscar una mica de tubs termorretractables al clip i talleu el tub al final. Repetiu això per l'altre costat. Ara amb els dos trossos de tub als extrems apliqueu una font de calor. Vaig utilitzar un encenedor que es movia ràpidament cap endavant i cap enrere sota el tub mentre girava el clip.

Per preparar les mans auxiliars per muntar-les a la caixa, primer vaig treure els terminals de cargol taronja dels tubs CNC. Després, amb una mica de força, vaig empènyer l'extrem obert dels tubs a l'adaptador imprès en 3D. L'adaptador té una articulació de bola igual que la resta de tubs CNC, cosa que significa que pot girar lliurement a la posició que necessiteu.

Pas 9: Tauler frontal

Els potenciòmetres i els taps de plàtan venien amb les femelles necessàries. Simplement introduïu-los pel tauler frontal i subjecteu-los amb les femelles. La pantalla LCD i l'interruptor simplement es col·loquen al seu lloc. Com que vaig provar el circuit complet abans de muntar-lo, vaig haver de dessoldar l’interruptor abans d’introduir-lo al tauler frontal. Per sort, totes les altres parts es podrien muntar sense dessoldar.

El connector USB s’havia d’enganxar al seu lloc. Per alinear-lo a nivell frontal, vaig gravar un tros de cinta adhesiva per fora. Això va mantenir l’USB al seu lloc mentre aplicava cola calenta.

He adjuntat el fitxer.dxf del tauler frontal perquè pugueu fer-lo sense impressora 3D.

Pas 10: Prepara el sostre

La tapa de la caixa té quatre butxaques amb espai per a una femella M3 cadascuna. La femella s’enfonsa cap a aquesta butxaca. Vaig fer servir unes pinces i després un cargol pel forat de la butxaca per assegurar-me que la femella estigués perfectament alineada. Quan la femella estava al seu lloc adequat, vaig aplicar una mica de cola calenta per mantenir-la al lloc quan vaig treure el cargol. Repetiu-ho tres vegades més.

Ara la tapa té forats roscats a cada cantonada i es pot cargolar fàcilment a la part superior de la caixa.

Pas 11: Unir-se junts

Bé! Hem fet totes les parts que necessitem. Ara només es tracta de reunir-ho tot! En el cas mateix, vaig començar muntant els adaptadors de mans ajudants. Això es va fer mentre encara tenia espai per treballar a l'interior. Després d'això, el carregador es va enganxar al seu lloc, amb força cola calenta. Només per assegurar-se que no es desprengui. Els dos reguladors de tensió es van col·locar a terra. Assegurar-se que els cables no s’enredessin massa.

Quan tot està embotit a l'interior, és hora de posar-lo al tauler frontal. Vaig utilitzar unes pinces per subjectar les femelles a la part interior del tauler mentre utilitzava un tornavís a la part exterior.

Després de preparar la tapa al pas anterior, es tracta simplement de col·locar-la a sobre de la caixa i introduir cargols a cada forat.

Per acabar la part frontal, he afegit un parell de poms als potenciòmetres. Això fa que sembli molt més agradable!

Pas 12: acabat

I ara, amb tot complet, només cal que connecteu l’alimentació i l’engegueu. Ara podeu controlar tant el voltatge com el corrent en qualsevol circuit que vulgueu prototipar i teniu unes mans addicionals per soldar.

Pensaments finals:

El cas té cabuda per a diversos conjunts electrònics diferents. Tot i això, encara podeu editar els fitxers 3D a Fusion 360 per adaptar-los millor al vostre. Deixa una foto als comentaris per deixar-me veure.

Els potenciòmetres que vaig fer servir eren d’un sol gir. Crec que seria millor obtenir el mateix valor, però en una versió de diversos torns. Això hauria de fer que sigui molt més fàcil afinar la tensió i el corrent variables.

Accèssit al Explore Science Contest 2017

Subcampió del Invention Challenge 2017

Primer premi del concurs de subministrament elèctric