Una tira d’endoll USB controlada per alimentació. Amb aïllament: 4 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:17

L’objectiu d’aquest Instructable era permetre’m encendre tots els accessoris del meu ordinador sense pensar-hi. I després no alimentar totes les petites berrugues de paret dels vampirs quan no estic fent servir l’ordinador. La idea és senzilla: enceneu la vostra CPU, s’encenen totes les altres parts del sistema (monitor, impressora làser, altaveus, etc.) Quan apagueu la CPU, segueixen el mateix. Ara hi ha productes que faran això per a vosaltres, i si no teniu experiència treballant amb electricitat de tensió de línia, deixeu de llegir i aneu a comprar-ne un. Hi ha diversos productes que fan exactament el que intentem fer aquí, però de tots els que he revisat tenen desavantatges respecte al dispositiu que anem a construir. Es divideixen en tres tipus bàsics:

Hi ha tires d’alimentació controlades per USB barates, però n’he vist diverses que no ofereixen cap tipus d’aïllament, i si esteu creant un possible camí per a la tensió de línia (120 V aquí als EUA) a la vostra placa base, i té un valor de molts centenars de dòlars bondat excessiva. M’agradaria un cert aïllament. Hi ha tires de corrent de detecció de corrent, una de les preses està configurada per detectar el flux de corrent. Quan això passa, l'electrònica de la tira d'alimentació alimenta les altres preses. És una bona idea, però de vegades no ho perceben correctament i no activen els accessoris. A més, l’electrònica necessita una altra petita font d’alimentació per estar el 24/7, cosa que estem intentant evitar. Hi ha solucions empresarials amb aïllament ben dissenyades, que funcionen molt bé i tenen un preu molt elevat. Aquest circuit no utilitza energia addicional quan no s’utilitza i ofereix un fort aïllament de les sobretensions i no costa una fortuna construir-lo.

Pas 1: què necessiteu

En primer lloc, si no us sentiu segurs de la vostra capacitat per treballar amb tensió de línia, deixeu de llegir. Si creeu aquest projecte malament, teniu la capacitat de destruir la vostra placa base al vostre PC. No estic fent broma.

El cor d’aquest sistema és realment dues coses, la commutació real es realitza mitjançant un relé d’estat sòlid controlat per CC. Tot l’aïllament és proporcionat per un parell de fusibles i alguns díodes supressors de sobretensió de tensió transitòria (TVSS) Totes les altres parts són realment fins a tu, he utilitzat el que tenia donant puntades. Que eren majoritàriament accessoris elèctrics estàndard, i una antiga tira de corrent, i un dissipador de calor d’un processador brossa, i un cable USB que es va demanar a falta amb connectors USB “A” als dos extrems. No dubteu a utilitzar el que us funcioni. Totes les parts que havia de demanar (fusibles i suports, TVSS i relés d'estat sòlid) eren menys de 30,00 USD d'un proveïdor en línia.

Pas 2: l’esquema

El concepte d’aquest circuit és força senzill. Els 5 volts proporcionats al connector USB s’utilitzen per encendre un gran relé d’estat sòlid, que encén l’alimentació de la tira d’alimentació. Tot el control de potència es realitza mitjançant el relé d’estat sòlid (SSR). Si mai no heu utilitzat SSR per controlar la potència, no podia ser més fàcil, els dissenyadors han eliminat tota la seva dura enginyeria. I el que s’obté és una caixa amb 4 terminals. Dos dels terminals són per a la tensió de línia. Els altres dos són per a la tensió de control. Quan subministreu tensió de control als terminals de control, els terminals de tensió de línia s’encenen. Això és. No realment. És només una petita caixa negra. No calen més enginyeries. Càrregues inductives, motors, il·luminació, càrregues resistives. Realment no els importa mentre estiguin dins del rang de corrent nominal.

El relé que vaig triar va ser un Z240D10 d’OPTO22. Té un corrent nominal màxim de 10 amperes @ 120VAC. Això hauria de ser més que suficient per al meu escriptori. L'entrada de control accepta de 3-32 VDC. Per tant, els 5 volts del connector USB són més que suficients. També es va escollir pel seu baix cost. Si necessiteu més capacitat actual, podeu demanar una SSR més gran. La part de protecció del circuit és triple: la primera línia de defensa és la SSR real. Utilitza un aïllament òptic entre la potència i el control de 4000 volts. La segona part del circuit és un parell de fusibles de 125 mA que bufaran si estan sobrecarregats. La tercera part del circuit és un parell de díodes supressors de sobretensió (TVSS) de 7.14v (1.5KE6.8CA). Són similars a un díode Zeiner. Quan la tensió a través dels terminals supera un límit. Comencen a dirigir. Excepte a diferència del díode Zeiner, són bidireccionals. Per tant, si per qualsevol motiu la tensió a les parts de control del circuit supera els 7,14 v actuen com un curt i fan saltar els fusibles. La potència dissipada d’aquestes peces es calcula en 1500 watts durant 1 mil·lisegon. És més que suficient per bufar els fusibles i protegir el circuit. Circuits com aquest s’utilitzen en diversos dispositius de comunicació que poden patir llamps i sobretensions.

Pas 3: prou temps per parlar per construir

Vaig optar per muntar tots els components en una caixa elèctrica estàndard, ja que per a situacions de baixa càrrega la caixa en sí és prou dissipadora de calor per a la SSR. Però tenia un dissipador de calor de processador antic que s’ajustava bastant bé. Per tant, es va afegir a la caixa del darrere on es munta l’SSR. No us oblideu d’afegir un compost de dissipador de calor entre la SSR i la caixa i alguns entre la caixa i el dissipador de calor.

El cable de la tira de connexions es talla per la meitat i passa per la caixa elèctrica. El neutre (fil blanc) s’uneix amb un terminal de crimpat. Els terrenys (fil verd) estan empalmats i connectats al xassís metàl·lic per seguretat. El cable calent (negre) es connecta a través del SSR amb terminals de crimpat. D’aquesta manera es conclou el cablejat de la tensió de la línia. El + 5V i la terra del cable USB (pins 1 i 4) es connecten a un extrem del bloc de fusibles, i un TVSS Els díodes TVSS simplement s’ajusten als connectors dels blocs de fusibles. Senzill, ràpid, fàcil. A continuació, s’executen dos cables des de l’altre extrem dels fusibles (amb un altre TVSS) fins als terminals de control de l’SSR. La majoria de SSR tindran un dels terminals de control marcats per al potencial positiu (+). Assegureu-vos d’encertar la polaritat. Assegureu-vos d’aïllar els altres dos cables del cable USB l’un de l’altre i de la caixa metàl·lica. Si no ho feu, podeu reduir el bus USB i provocar tot tipus d’altres problemes. Això conclou el cablejat. Vaig afegir un petit tros de plàstic (embalatge de blíster reciclat) per formar una barrera de tensió entre els costats d’alta i baixa tensió de la caixa, com a assegurança addicional.

Pas 4: tanqueu-lo i proveu-lo

Així doncs, amb el cablejat completat. i comprovat. És hora de tancar-lo i provar-ho. Recomano començar per provar altres coses que l'ordinador i totes les seves joguines. Connecteu una bombeta a la tira de connectors. Connecteu la presa de corrent a la paret. Si tot és correcte, no passarà res. Ara no utilitzeu el vostre ordinador per al següent pas. Busqueu un carregador USB del vostre iWatever i connecteu-lo a la paret. Quan connecteu el cable USB de la unitat al carregador, s’hauria d’encendre la bombeta. D'aquesta manera, si us equivoqueu, el màxim que hauríeu de sortir és el cost del carregador. Resolució de problemes: si no funciona, comproveu l'interruptor de la presa de corrent. A continuació, comproveu si teniu la polaritat correcta del cable USB a l’SSR. Esperem que n’hagi gaudit. És un petit i divertit projecte. I té els avantatges secundaris de fer-vos la vida més fàcil, estalviar-vos diners en electricitat i fer la vostra part per salvar el planeta. Segueix jugant, Richard.