كيفية صنع مصدر طاقة اللوح: 7 خطوات

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

تعد وحدة الإمداد بالطاقة أداة شائعة الاستخدام من قبل معظم المهندسين خلال مرحلة التطوير. أنا شخصياً أستخدمه كثيرًا عند تجربة تصميمات الدوائر الخاصة بي على Breadboard أو لتشغيل وحدة بسيطة. تحتوي معظم الدوائر الرقمية أو الدوائر المدمجة على جهد تشغيل قياسي إما 5 فولت أو 3.3 فولت ، لذلك قررت إنشاء مصدر طاقة يمكنه توفير 5 فولت / 3.3 فولت على قضبان الطاقة الخاصة باللوح ويتناسب بشكل مريح مع اللوح.

سيتم تصميم مصدر الطاقة الكامل على PCB باستخدام EasyEDA. تستخدم الدائرة 7805 لتزويد 5V و LM317 لتزويد 3.3V مع أقصى تصنيف تيار 1.5A وهو مرتفع بما يكفي لمصدر دوائر IC الرقمية و Microcontroller. لذلك دعونا نبدأ….

المواد المطلوبة

• منظم الجهد المتغير LM317
• 7805
• جاك برميل DC
• 330 أوم و 560 أوم المقاوم
• 0.1 و 1 فائق التوهج مكثف
• ضوء LED
• ذكر برجستيك

الخطوة 1: مخطط الدائرة

من أجل فهم الدائرة بسهولة ، يتم تقسيمها إلى أربعة أجزاء. الجزء العلوي الأيسر والأيسر السفلي هو منظم 5 فولت ومنظم 3.3 فولت على التوالي. الجزء الأيمن العلوي والسفلي الأيمن هما دبابيس الرأس التي يمكننا من خلالها الحصول على 5 فولت أو 3.3 فولت كما هو مطلوب عن طريق تغيير موضع العبور.

بالنسبة للأشخاص الجدد على الملصقات ، فهو مجرد سلك افتراضي يستخدم في الرسوم البيانية للدوائر لصنع أكثر دقة وسهولة في الفهم. في الدائرة أعلاه ، الأسماء + 12V و + 5V و + 3.3V عبارة عن ملصقات. أي مكانين مكتوب فيهما ملصق + 12V متصلان فعليًا بسلك ، وينطبق الشيء نفسه على ملصقين آخرين + 5V و + 3.3V أيضًا.

الخطوة 2: + دائرة منظم 5 فولت

لقد استخدمنا منظم جهد إيجابي 7805 للحصول على مصدر منظم + 5 فولت. يتم إدخال مدخلات IC من محول بجهد 12 فولت يتم تغذيته من خلال مقبس أسطواني تيار مستمر. لإزالة التموجات ، استخدمنا مكثفًا 1 فائق التوهج في قسم الإدخال ومكثف 0.1 فائق التوهج في قسم الإخراج. يمكن الحصول على جهد الخرج المنظم + 5V للدبوس 3. مع المشتت الحراري المناسب يمكننا الحصول على حوالي 1.5A من 7805 IC.

الخطوة 3: + 3.3 فولت منظم الدائرة

وبالمثل للحصول على + 3.3 فولت استخدمنا منظم الجهد المتغير LM317. LM317 هو منظم جهد قابل للضبط يأخذ جهد إدخال يبلغ 12 فولت ويوفر جهد خرج ثابت يبلغ 3.3 فولت. الجهد الناتج Vout يعتمد على قيم المقاوم الخارجي R1 و R2 ، وفقًا للمعادلة التالية:

صوت = 1.25 * (1+ (R2 / R1))

القيمة الموصى بها لـ R1 هي 240Ω ولكن يمكن أن تكون أيضًا قيمة أخرى بين 100Ω إلى 1000Ω. يمكننا استخدام هذه الآلة الحاسبة عبر الإنترنت لحساب قيم R1 و R2 ، لقد حددت قيمة R1 لتكون 330R وقيمة جهد الخرج لتكون 3.3 فولت. بعد الضغط على زر الحساب حصلت على النتيجة التالية.

نظرًا لعدم وجود مقاوم 541.19 أوم ، فقد استخدمنا أقرب قيمة ممكنة وهي 560 أوم. لقد أضفنا أيضًا مؤشر LED من خلال المقاوم 560 أوم والذي سيكون بمثابة مؤشر للطاقة.

وضع دبابيس الرأس:

في الكتلتين المذكورتين أعلاه ، قمنا بتنظيم + 5V و + 3.3V من مصدر 12V. الآن يتعين علينا توفير خيار للمستخدم للاختيار بين الجهد + 5V أو الجهد + 3.3V كما هو مطلوب من قبل المستخدم. للقيام بذلك ، استخدمنا دبابيس رأس ذكرية مع وصلات عبور. يمكن للمستخدم تبديل وصلة العبور للاختيار بين قيم الجهد + 5V و + 3.3V. لقد وضعنا أيضًا دبوس رأس آخر في الجزء السفلي من PCB حتى نتمكن من تثبيته مباشرة أعلى لوحة Breadboard.

الخطوة 4: تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام EasyEDA

لتصميم مصدر طاقة لوحة الخبز هذا ، اخترنا أداة EDA عبر الإنترنت تسمى EasyEDA. لقد استخدمت EasyEDA في السابق عدة مرات ووجدته مناسبًا جدًا للاستخدام نظرًا لأنه يحتوي على مجموعة جيدة من آثار الأقدام وهو مفتوح المصدر. بعد تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يمكننا طلب عينات ثنائي الفينيل متعدد الكلور من خلال خدمات تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور منخفضة التكلفة. كما أنها توفر خدمة تحديد مصادر المكونات حيث يكون لديها مخزون كبير من المكونات الإلكترونية ويمكن للمستخدمين طلب المكونات المطلوبة جنبًا إلى جنب مع طلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

أثناء تصميم الدوائر الخاصة بك وثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يمكنك أيضًا جعل تصميمات الدوائر الكهربائية وثنائي الفينيل متعدد الكلور علنية حتى يتمكن المستخدمون الآخرون من نسخها أو تعديلها والاستفادة من عملك ، كما أننا جعلنا تخطيطات الدوائر و PCB بالكامل عامة لهذه الدائرة ، تحقق الرابط أدناه:

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

يمكنك عرض أي طبقة (علوي ، سفلي ، علوي ، حريري ، إلخ) لثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق تحديد الطبقة من نافذة "الطبقات".

يمكنك أيضًا عرض PCB ، وكيف سيبدو بعد التصنيع باستخدام زر Photo View في EasyEDA:

الخطوة 5: حساب العينات وطلبها عبر الإنترنت

بعد الانتهاء من تصميم مصدر طاقة لوحة الخبز هذا ، يمكنك طلب PCB من خلال JLCPCB.com. لطلب PCB من JLCPCB ، تحتاج إلى ملف Gerber. لتنزيل ملفات Gerber من PCB ، ما عليك سوى النقر فوق الزر Generate Fabrication File في صفحة محرر EasyEDA ، ثم تنزيل ملف Gerber من هناك أو يمكنك النقر فوق Order at JLCPCB. سيؤدي ذلك إلى إعادة توجيهك إلى JLCPCB.com ، حيث يمكنك تحديد عدد مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي تريد طلبها ، وعدد طبقات النحاس التي تحتاجها ، وسمك ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ووزن النحاس ، وحتى لون ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

انتقل الآن إلى JLCPCB.com وانقر على زر Quote Now أو Buy Now ، ثم يمكنك تحديد عدد PCBs التي تريد طلبها ، وعدد الطبقات النحاسية التي تحتاجها ، وسمك PCB ، ووزن النحاس ، وحتى لون PCB.

بعد تحديد جميع الخيارات ، انقر فوق "حفظ في عربة التسوق" ثم سيتم نقلك إلى الصفحة حيث يمكنك تحميل ملف Gerber الخاص بك والذي قمنا بتنزيله من EasyEDA. قم بتحميل ملف جربر وانقر على "حفظ في عربة التسوق". وأخيرًا ، انقر فوق Checkout Securely لإكمال طلبك ، ثم ستحصل على PCBs بعد بضعة أيام. إنهم يصنعون ثنائي الفينيل متعدد الكلور بمعدل منخفض للغاية وهو 2 دولار. كما أن وقت الإنشاء أقل بكثير وهو 48 ساعة مع تسليم DHL من 3-5 أيام ، وستحصل بشكل أساسي على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في غضون أسبوع من الطلب.

بعد طلب PCB ، يمكنك التحقق من تقدم إنتاج PCB مع التاريخ والوقت. يمكنك التحقق من ذلك بالانتقال إلى صفحة الحساب والنقر على رابط "تقدم الإنتاج" أسفل PCB like.

بعد أيام قليلة من طلب PCB ، حصلت على عينات PCB في عبوات لطيفة كما هو موضح في الصور المرفقة.

وبعد الحصول على هذه القطع ، قمت بلحام جميع المكونات المطلوبة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

الخطوة 6: عمل دائرة إمداد طاقة اللوح

بعد تجميع PCB الخاص بك ، تأكد من عدم وجود لحام بارد وتنظيف كل التدفق الزائد على لوحك. قم بإصلاح اللوحة الموجودة أعلى اللوح الخاص بك ويجب أن تكون مريحة بين كل من قضبان الطاقة للوح الخاص بك ، والآن استخدم محول 12 فولت لتشغيل اللوح الخاص بك من خلال مقبس التيار المستمر وسترى مؤشر الطاقة (هنا اللون الأبيض) قيد التشغيل. بعد ذلك ، يمكنك ضبط العبور على جانب 5 فولت أو جانب 3.3 فولت باستخدام معلومات الشاشة الحريرية. تأكد من استخدام وصلات العبور وإلا فلن نحصل على أي جهد على جانب الإخراج.

في الصورة أعلاه ، قمت بوضع العبور لتوفير + 5 فولت وقياس نفس الشيء باستخدام مقياس متعدد والذي يظهر أيضًا 4.97 فولت وهو قريب بدرجة كافية. وبالمثل ، يمكنك أيضًا التحقق من 3.3 فولت. يظهر العمل والاختبار الكامل للمشروع أيضًا في الفيديو في النهاية.

الآن ، يمكنك استخدام هذه اللوحة لتشغيل جميع تصميمات الإلكترونيات المستقبلية الخاصة بك على اللوح الخاص بك إما بجهد 5 أو 3.3 فولت. آمل أن تكون قد فهمت المشروع واستمتعت ببنائه إذا كان لديك أي مشكلة في تشغيله ، يمكنك نشره في قسم التعليقات أو يمكنك استخدام منتدياتنا لمزيد من الاستفسارات الفنية.