ومع ذلك ، فإن SMPS أصغر منظم آخر (بدون SMD): 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

الاسم الكامل للمشروع:

ومع ذلك ، فإن أصغر مصدر طاقة منظم آخر في العالم يعمل على تحويل التيار المباشر إلى محول التيار المباشر باستخدام THT (من خلال تقنية الفتحة) ولا يوجد SMD (جهاز مثبت على السطح)

حسنًا ، حسنًا ، لقد حصلت علي. ربما لا يكون أصغر من هذا الذي أنشأته شركة Murata Manufacturing ولكن بالتأكيد شيء يمكنك بناؤه بنفسك في المنزل باستخدام عناصر وأدوات يمكن الوصول إليها بشكل شائع.

كانت فكرتي هي إنشاء مصدر طاقة في وضع التبديل المضغوط لمشاريعي الصغيرة القائمة على وحدة التحكم الدقيقة.

يعد هذا المشروع أيضًا نوعًا من البرامج التعليمية حول كيفية إنشاء مسارات على ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام سلك صلب بدلاً من إنشاء مسارات باستخدام لحام.

لنفعلها!

الخطوة 1: التصميم

يمكنك العثور على العديد من التصميمات المخصصة لمزود الطاقة بحجم الجيب ، ولكن معظمها كان يعاني من أكبر عيبين:

• إنها مصادر طاقة خطية ، مما يعني أنها ليست فعالة للغاية ،
• إما أنها غير منظمة أو منظمة في خطوات

محول الخطوة الخاص بي هو مصدر طاقة في وضع التبديل بجهد خرج منظم سلس (عبر المقاوم المنظم). إذا كنت ترغب في قراءة المزيد ، فهناك مستند ممتاز على موقع microchip.com يوضح البنى والإيجابيات والسلبيات المختلفة لاستخدام SMPS.

كشريحة IC أساسية لمزود الطاقة في وضع التبديل ، اخترت شريحة MC34063 شائعة جدًا ومتاحة بشكل شائع. يمكن استخدامه لبناء محول تنحي (باك) أو محول تصعيد (دفعة) أو محول جهد كهربائي فقط عن طريق إضافة بعض العناصر الخارجية. شرح رائع لكيفية تصميم SMPS باستخدام MC34063 بواسطة Dave Jones في فيديو YouTube الخاص به. أوصي بشدة بمشاهدته واتباع حسابات قيم كل عنصر.

إذا كنت لا ترغب في القيام بذلك يدويًا ، فيمكنك استخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت لـ MC34063 لتناسب احتياجاتك. يمكنك استخدام هذا بواسطة Madis Kaal أو المصمم لجهود أعلى على changpuak.ch.

لقد اخترت العناصر الملتزمة تقريبًا بالحسابات:

اخترت أكبر مكثفات يمكن وضعها على السبورة. مكثفات الإدخال والإخراج 220 درجة فهرنهايت 16 فولت. أنت بحاجة إلى جهد إخراج أعلى أو تحتاج إلى جهد إدخال أعلى ، اختر المكثفات المناسبة

• محث L: 100µH ، كان هذا هو الوحيد الذي حصلت عليه بحجم الشريحة نفسها.
• لقد استخدمت الصمام الثنائي 1N4001 (1A ، 50V) بدلاً من بعض الصمام الثنائي Shotky. تردد التبديل لهذا الصمام الثنائي هو 15 كيلو هرتز وهو أقل من تردد التبديل الذي استخدمته ، ولكن بطريقة ما تعمل الدائرة بأكملها بشكل جيد.
• مكثف التحويل Ct: 1nF (يعطي تردد التبديل ~ 26 كيلو هرتز)
• مقاوم الحماية الحالية Rsc: 0.22Ω
• المقاوم المتغير الذي يمثل نسبة المقاومة R2 إلى R1: 20kΩ

نصائح

• اختر تردد التبديل (عن طريق اختيار مكثف التحويل المناسب) في نطاق الصمام الثنائي الخاص بك (عن طريق اختيار الصمام الثنائي Shotky بدلاً من الصمام الثنائي للأغراض العامة).
• اختر المكثفات ذات الجهد الأقصى أكثر مما تريد توفيره كمدخل (مكثف إدخال) أو احصل على الإخراج (مكثف الإخراج). على سبيل المثال مكثف 16 فولت على الإدخال (بسعة أعلى) ومكثف 50 فولت على الخرج (بسعة أقل) ، لكن كلاهما بنفس الحجم نسبيًا.

الخطوة الثانية: المواد والأدوات

المواد التي استخدمتها ، لكن القيم الدقيقة تعتمد بشدة على احتياجاتك:

• رقاقة MC34063 (أمازون)
• مكثف التحويل: 1nF
• مكثف الإدخال: 16 فولت ، 220 درجة فهرنهايت
• مكثف الإخراج: 16 فولت ، 220 درجة فهرنهايت (أوصي 50 فولت ، 4.7 درجة فهرنهايت)
• ديود التبديل السريع: 1N4001 (بعض الصمام الثنائي Shotky أسرع بكثير)
• المقاوم: 180Ω (قيمة عشوائية)
• المقاوم: 0.22Ω
• المقاوم المتغير: 0-20kΩ ، لكن يمكنك استخدام 0-50k
• محث: 100µH
• نموذج لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور (BangGood.com)
• بعض الكابلات القصيرة

الادوات المحتاجة:

• محطة لحام (والمرافق من حولها: سلك لحام ، راتينج إذا لزم الأمر ، شيء لتنظيف طرف ، إلخ …)
• كماشة ، كماشة قطرية / قواطع جانبية
• المنشار أو الأداة الدوارة لقطع اللوح
• ملف
• شريط لاصق (نعم ، كأداة ، وليس كمادة)
• أنت

الخطوة 3: وضع العناصر - البداية

أقضي الكثير من الوقت في تنظيم العناصر على السبورة بهذا التكوين ، لذا فهي تشغل مساحة أقل قدر الإمكان. بعد العديد من المحاولات والفشل ، يقدم هذا المشروع ما انتهيت إليه. في هذه اللحظة ، أعتقد أن هذا هو الوضع الأمثل للعناصر باستخدام جانب واحد فقط من اللوحة.

كنت أفكر في وضع عناصر على كلا الجانبين ، ولكن بعد ذلك:

• سيكون اللحام معقدًا حقًا
• لا تشغل مساحة أقل في الواقع
• قد يكون SMPS بعض الشكل غير المنتظم ، مما يجعل تركيبه على سبيل المثال من الصعب جدًا تحقيق مستنقع أو بطارية 9 فولت

لتوصيل العقد ، استخدمت تقنية استخدام سلك مكشوف ، وثنيها بالشكل المتوقع للمسار ثم لحامها باللوحة. أفضل هذه التقنية بدلاً من استخدام اللحام للأسباب التالية:

• باستخدام اللحام "لتوصيل النقاط" على ثنائي الفينيل متعدد الكلور أعتبره مجنونًا وغير مناسب إلى حد ما. في الوقت الحاضر ، يحتوي سلك اللحام على مادة صمغية تستخدم لإزالة الأكسدة من اللحام والسطح. لكن استخدام اللحام كمنشئ مسار ، يجعل الراتنج يتبخر ويترك بعض الأجزاء المؤكسدة مكشوفة ، وهو ما أعتبره غير جيد للدائرة نفسها.
• على ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي استخدمته ، فإن ربط نقطتين بجندى يكاد يكون مستحيلاً. يتمسك اللحام "بالنقاط" دون إجراء اتصال مقصود بينها. إذا كنت تستخدم ثنائي الفينيل متعدد الكلور حيث تكون "النقاط" مصنوعة من النحاس وتكون قريبة جدًا من بعضها البعض ، فسيكون من الأسهل إجراء التوصيلات.
• استخدام اللحام لإنشاء المسارات يستخدم فقط… لكثير من اللحام. استخدام الأسلاك هو فقط أقل "تكلفة".
• في حالة حدوث خطأ ، قد يكون من الصعب حقًا إزالة مسار اللحام القديم واستبداله بمسار جديد. يعد استخدام مسار الأسلاك مهمة أسهل نسبيًا.
• استخدام الأسلاك يجعل الاتصال أكثر موثوقية.

العيب هو أن تشكيل السلك ولحامه يستغرق وقتًا أطول. ولكن إذا حصلت على بعض الخبرة ، فلن تكون مهمة صعبة بعد الآن. على الأقل لقد اعتدت على ذلك.

نصائح

• القاعدة الرئيسية لوضع العناصر هي قطع الأرجل المفرطة على الجانب الآخر من اللوحة ، بالقرب من اللوحة قدر الإمكان. سيساعدنا لاحقًا عندما نضع السلك لبناء المسارات.
• لا تستخدم أرجل العنصر لإنشاء مسارات. بشكل عام ، من الجيد القيام بذلك ، ولكن إذا ارتكبت خطأ ، أو احتاج العنصر الخاص بك إلى الاستبدال (على سبيل المثال ، تم كسره) ، فمن الصعب حقًا القيام بذلك. ستحتاج إلى قطع سلك المسار على أي حال ولأن الأرجل منحنية ، فقد يكون من الصعب سحب العنصر من اللوحة.
• حاول بناء مسارات من داخل الدائرة إلى الخارج ، أو من جانب إلى آخر. حاول تجنب الموقف ، عندما تحتاج إلى إنشاء مسار ، ولكن تم إنشاء مسارات أخرى حوله بالفعل. قد يكون من الصعب الإمساك بسلك المسار.
• لا تقطع سلك المسار إلى الطول / الشكل النهائي قبل اللحام ، خذ سلك مسار أطول ، وشكله ، واستخدم شريطًا لتثبيت سلك المسار في موضعه على السبورة ، ثم قم بتثبيته ثم قصه في النهاية النقطة المطلوبة (تحقق من الصور).

الخطوة 4: وضع العناصر - المهمة الرئيسية

تحتاج فقط إلى اتباع المخطط ووضع العنصر واحدًا تلو الآخر ، وقطع الأرجل الزائدة ، ولحامها بالقرب من اللوحة قدر الإمكان ، وتشكيل سلك المسار ، ولحامها وقطعها. كرر مع عنصر آخر.

نصيحة:

يمكنك التحقق من الصور كيف وضعت كل عنصر. حاول فقط اتباع المخطط المقدم. في بعض الدوائر المعقدة التي تتعامل مع الترددات العالية وما إلى ذلك ، يتم وضع المحاثات منفصلة على اللوحة بسبب المجال المغناطيسي الذي يمكن أن يتداخل مع العناصر الأخرى. لكن في مشروعنا ، لا نهتم بهذه الحالة. لهذا السبب وضعت المحرِّض مباشرة أعلى شريحة MC34063 ولا أهتم بأي تداخلات

الخطوة 5: قص اللوح

عليك أن تعرف من قبل ، أن ألواح PCB صعبة حقًا وبسبب هذا يصعب قطعها. حاولت أولاً استخدام أداة دوارة (صورة). خط القطع ناعم للغاية ، لكن قطعه استغرق وقتًا طويلاً. قررت التبديل إلى منشار عادي لقطع المعادن وكان يعمل بشكل جيد بالنسبة لي.

نصائح:

• قطع اللوح قبل لحام جميع العناصر. أولاً ، ضع جميع العناصر (بدون لحام) ، وقم بتمييز نقاط القطع ، وقم بإزالة جميع العناصر ، وقم بقص اللوحة ، ثم أعد العناصر مرة أخرى وقم بلحامها. أثناء القطع ، تحتاج إلى العناية بالعناصر الملحومة بالفعل.
• أفضل استخدام المنشار بدلاً من الأداة الدوارة ، ولكن من المحتمل أن يكون هذا شيئًا فرديًا.

الخطوة 6: التشكيل

بعد القص ، استخدمت ملفًا لتنعيم الحواف وتقريب الزوايا.

كان الحجم النهائي للوحة بطول 2.5 سم وعرض 2 سم وارتفاع 1.5 سم.

تم الانتهاء من المشروع في شكله التقريبي. وقت الاختبار …

الخطوة 7: اختبار العملية

لقد قمت بتوصيل اللوحة بشريط LED (12 مصباحًا) يحتاج إلى مصدر طاقة 12 فولت. لقد قمت بتعيين إدخال 5 فولت (ممنوح بواسطة منفذ USB) وباستخدام المقاوم المنظم ، قمت بإعداد إخراج 12 فولت. إنه يعمل بشكل مثالي. بسبب التيار المرتفع نسبيًا المسحوب ، كانت شريحة MC34063 تزداد دفئًا. تركت الدائرة مع شريط LED لبضع دقائق وكانت مستقرة.

الخطوة 8: النتيجة النهائية

أنا أعتبر أنه نجاح كبير أن مثل هذا SMPS الصغير يمكنه تشغيل هذا النوع من الرسم الحالي مثل 12 LEDs.