Com fer una font d'alimentació per a taulers de pa: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Una font d'alimentació és una eina molt utilitzada per la majoria dels enginyers durant l'etapa de desenvolupament. Personalment l’utilitzo molt quan experimento amb els dissenys de circuits de Breadboard o per engegar un mòdul senzill. La majoria dels circuits digitals o circuits incrustats tenen una tensió de funcionament estàndard de 5V o 3,3V, així que vaig decidir construir una font d’alimentació que pugui subministrar 5V / 3,3V als rails d’alimentació de la placa i s’adapti perfectament a la placa.

La font d'alimentació completa es dissenyarà en PCB mitjançant EasyEDA. El circuit utilitza un 7805 per subministrar 5 V i un LM317 per subministrar 3,3 V amb una potència màxima de corrent d’1,5 A, prou alta com per obtenir circuits IC i microcontroladors digitals. Comencem doncs …

Materials necessaris

• Regulador de tensió variable LM317
• 7805
• DC Barrel Jack
• Resistència de 330 ohm i 560 ohm
• Condensador de 0,1 i 1uF
• Llum LED
• Masculí Bergstik

Pas 1: diagrama del circuit

Per entendre fàcilment el circuit, es segmenta en quatre parts. La part superior esquerra i la part inferior esquerra són el regulador de 5V i el regulador de 3,3V respectivament. La part superior dreta i inferior dreta són els passadors de capçalera dels quals podem obtenir 5V o 3,3V segons sigui necessari canviant la posició del pont.

Per a les persones que són noves en etiquetes, només és un cable virtual que s’utilitza en els diagrames de circuits perquè la fabricació sigui més ordenada i fàcil d’entendre. Al circuit anterior els noms + 12V, + 5V i + 3,3V són etiquetes. Els dos llocs on s’escrigui una etiqueta de + 12V es connecten realment mitjançant un cable, el mateix s’aplica també per a altres dues etiquetes de + 5V i + 3,3V.

Pas 2: Circuit regulador + 5V

Hem utilitzat un regulador de voltatge positiu 7805 per obtenir un subministrament regulat de + 5V. L’entrada de l’IC prové d’un adaptador de 12V alimentat per una presa de barril de CC. Per eliminar les ondulacions hem utilitzat un condensador de 1uF a la secció d’entrada i un condensador de 0,1uF a la secció de sortida. El voltatge de sortida regulat de + 5V es pot obtenir per al pin 3. Amb un dissipador de calor adequat podem obtenir al voltant de 1,5A del 7805 IC.

Pas 3: Circuit regulador de + 3,3 V

De manera similar per obtenir + 3,3 V hem utilitzat un regulador de tensió variable LM317. LM317 és un regulador de tensió ajustable que pren una tensió d'entrada de 12V i proporciona una tensió de sortida fixa de 3,3V. La tensió de sortida Vout depèn dels valors de la resistència externa R1 i R2, segons la següent equació:

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

El valor recomanat per a R1 és de 240Ω, però també pot ser un altre valor entre 100Ω a 1000Ω. Podem utilitzar aquesta calculadora en línia per calcular els valors de R1 i R2, he fixat el valor de R1 a 330R i el valor de la tensió de sortida a 3,3V. Després de prémer el botó de càlcul, vaig obtenir el següent resultat.

Com que no tenim una resistència de 541,19 ohms, hem utilitzat el valor més proper possible, que és de 560 ohm. També hem afegit un LED mitjançant una altra resistència de 560 ohms que actuarà com a indicador de potència.

Col·locació dels passadors de capçalera:

En els dos blocs de circuits anteriors que hem regulat + 5V i + 3,3V formem una font de 12V. Ara hem de proporcionar a l’usuari una opció per seleccionar entre el voltatge de + 5V o el voltatge de +3,3V, tal com ho requereixi l’usuari. Per fer-ho, hem utilitzat pins de capçalera masculins amb ponts. L'usuari pot alternar el pont per seleccionar entre els valors de voltatge de + 5V i + 3,3V. També hem col·locat un altre passador de capçalera a la part inferior del PCB per poder muntar-lo directament a sobre d’una placa de pa.

Pas 4: Disseny de PCB mitjançant EasyEDA

Per dissenyar aquesta font d'alimentació de la placa de pa, hem triat l'eina EDA en línia anomenada EasyEDA. Abans he utilitzat EasyEDA moltes vegades i m’ha semblat molt còmode d’utilitzar, ja que té una bona col·lecció d’empremtes i és de codi obert. Després de dissenyar el PCB, podem demanar les mostres de PCB pels seus serveis de fabricació de PCB de baix cost. També ofereixen un servei d’aprovisionament de components on tenen un gran estoc de components electrònics i els usuaris poden demanar els components necessaris juntament amb la comanda de PCB.

Mentre dissenyeu els vostres circuits i PCBs, també podeu fer públics els vostres dissenys de circuits i PCBs perquè altres usuaris puguin copiar-los o editar-los i aprofitar-se del vostre treball, també hem fet públics tots els dissenys de circuits i PCB d’aquest circuit. l'enllaç següent:

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

Podeu veure qualsevol capa (superior, inferior, topsilk, seda inferior, etc.) del PCB seleccionant la capa de la finestra "Capes".

També podeu veure el PCB, com quedarà després de la fabricació, mitjançant el botó Vista de foto d’EasyEDA:

Pas 5: càlcul i ordenació de mostres en línia

Després de completar el disseny d’aquest PCB d’alimentació de la placa de pa, podeu demanar el PCB a través de JLCPCB.com. Per demanar el PCB a JLCPCB, necessiteu Gerber File. Per descarregar fitxers Gerber del vostre PCB, feu clic al botó Genera fitxer de fabricació de la pàgina de l'editor EasyEDA i, a continuació, descarregueu el fitxer Gerber des d'allà o podeu fer clic a Comanda a JLCPCB. Això us redirigirà a JLCPCB.com, on podreu seleccionar el nombre de PCB que voleu demanar, quantes capes de coure necessiteu, el gruix del PCB, el pes del coure i fins i tot el color del PCB.

Ara aneu a JLCPCB.com i feu clic al botó Presuposa ara o Compra ara i, a continuació, podeu seleccionar el nombre de PCB que voleu demanar, quantes capes de coure necessiteu, el gruix del PCB, el pes del coure i fins i tot el color del PCB.

Després d’haver seleccionat totes les opcions, feu clic a “Desa a la cistella” i se us dirigirà a la pàgina on podeu penjar el fitxer Gerber que hem descarregat d’EasyEDA. Pengeu el fitxer Gerber i feu clic a "Desa a la cistella". I, finalment, feu clic a Checkout Securely per completar la vostra comanda i, aleshores, obtindreu els vostres PCB pocs dies després. Estan fabricant el PCB a un preu molt baix, que és de 2 dòlars. El seu temps de construcció també és molt inferior, és a dir, 48 hores amb un lliurament DHL de 3-5 dies, bàsicament obtindreu els vostres PCB en una setmana després de fer la comanda.

Després de demanar el PCB, podeu comprovar el progrés de producció del vostre PCB amb data i hora. Per comprovar-ho, aneu a la pàgina del compte i feu clic a l'enllaç "Progrés de la producció" que hi ha a sota del PCB.

Després d’uns dies de demanar PCB, vaig obtenir les mostres de PCB en un bon embalatge, tal com es mostra a les imatges adjuntes.

I després d'aconseguir aquestes peces, he soldat tots els components necessaris a la PCB.

Pas 6: Funcionament del circuit d'alimentació de taulers de pa

Després de muntar el PCB, assegureu-vos que no hi hagi soldadura en fred i netegeu tot el flux sobrant de la vostra placa. Fixeu el tauler a la part superior del taulell de pa i hauria de quedar ben ajustat entre els rails d’alimentació de la vostra tauleta de pa, ara utilitzeu un adaptador de 12V per alimentar el tauler a través de la presa de corrent continu i hauríeu de veure com s’encén el LED d’alimentació (aquí color blanc). A continuació, podeu configurar el pont al costat de 5V o de 3,3V mitjançant la informació de serigrafia. Assegureu-vos que utilitzeu els ponts, ja que no obtindrem cap tensió a la sortida.

A la imatge anterior he situat el pont per proporcionar + 5V i mesurar el mateix mitjançant un multímetre que també mostra 4.97V que està prou a prop. De la mateixa manera, també podeu comprovar de 3,3V. Al final, també es mostra el treball complet i la prova del projecte.

Ara, podeu utilitzar aquesta placa per alimentar tots els vostres futurs dissenys d’electrònica a la vostra taula de treball amb 5V o 3,3V. Espero que hagueu entès el projecte i us hagi agradat construir-lo si teniu algun problema per fer-lo funcionar, podeu publicar-lo a la secció de comentaris o utilitzar els nostres fòrums per a consultes més tècniques.