Aide électronique ultime -- Bloc d'alimentation variable avec coup de main : 12 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Lorsque vous travaillez avec de l'électronique, deux outils sont presque toujours nécessaires. Aujourd'hui, nous allons créer ces deux essentiels. Et nous irons encore plus loin et fusionnerons ces deux ensembles dans l'assistant électronique ultime !

Je parle bien sûr d'un bloc d'alimentation variable Bench Top et d'une bonne paire de mains secourables !

Le bloc d'alimentation est doté d'une tension et d'un courant variables, ce qui lui permet d'être utilisé dans n'importe quel nombre de projets. Il dispose également d'une sortie 5V constante à partir d'un connecteur USB. Comme vous l'avez probablement déjà expérimenté, de nombreux projets électroniques de bricolage nécessitent 5 V et une autre tension.

Les mains secourables ont toujours besoin d'une base solide pour que tout reste immobile. Ceci est résolu en les montant sur une unité d'alimentation, qui pèse généralement beaucoup.

Commençons!

[Lire la vidéo!]

Étape 1: Pièces et outils

les pièces

• Ancien chargeur d'ordinateur portable
• Convertisseur Buck boost $8.24

• Potentiomètres 2 pièces. 0,43 $

  200k ohms

• Potentiomètres 2 pièces. 0,60 $
• LCD avec voltmètre $2.48
• Fiches bananes femelles $1.17
• Fiches banane mâles $1.18
• Interrupteur à bascule 0,24 $
• Convertisseur abaisseur 1,09 $
• USB femelle 1 pièce. 0,09 $
• Tubes CNC 3 pièces. 1,44 $
• Pinces crocodile 3 pièces. 0,36 $
• Gaine thermorétractable

• Vis M3 avec écrous

  • 15 pièces
  • Entre 10 et 16 mm de long vis

Outils

• super colle
• Fer à souder
• Pince à dénuder
• Un briquet
• Imprimante 3D
• super colle

Étape 2: Manier le pouvoir

Pour fabriquer le bloc d'alimentation, j'ai utilisé un vieux chargeur d'ordinateur portable. C'était gratuit car j'ai plusieurs vieux chargeurs qui traînent. Pour réaliser ce projet, j'ai utilisé le plus costaud que j'avais, à 65W. Les anciens chargeurs conviennent parfaitement à un bloc d'alimentation de banc compact, car ils sont fabriqués dans de petites tailles mais fournissent toujours une quantité d'énergie décente.

La tension et le courant seront contrôlés par une puce capable à la fois d'augmenter et de réduire la tension. Il a une plage de sortie de 1,25 V à 30 V et de 0,2 A à 10 A. Ceci est ajusté en tournant les potentiomètres sur la carte du contrôleur de puissance.

Étape 3: Puissance de sortie

Pour fournir le courant, j'utilise deux ensembles de connecteurs différents. Il existe des fiches bananes régulières pour la sortie variable. Ceux-ci sont couramment utilisés et vous pouvez obtenir de nombreux connecteurs différents pour ceux-ci. J'ai utilisé des fiches bananes mâles connectées à une paire de pinces crocodiles.

Pour la sortie 5V constante, j'utilise un connecteur USB femelle. De nombreux projets nécessitent 5V avec une autre tension. Cela signifie également que le bloc d'alimentation de banc peut alimenter n'importe quel appareil alimenté par USB, vous pouvez donc également l'utiliser pour charger votre téléphone !

C'est vraiment utile d'avoir plus d'une sortie !

Étape 4: mise à niveau des potentiomètres

Pour faciliter le contrôle de la tension et du courant, je remplace les petits potmètres de réglage. Je les ai dessoudés en poussant un petit tournevis entre le potentiomètre et le PCB, tout en appliquant de la chaleur sur les joints de soudure. J'ai fait cela pendant un moment en alternant l'endroit où la chaleur était placée jusqu'à ce que le pot de garniture tombe. Celui-ci a ensuite été remplacé par un potentiomètre rotatif ordinaire avec une résistance linéaire comprise entre zéro et 200k ohms.

Étape 5: Le circuit complet

Maintenant, ce sera le circuit complet. Le chargeur de l'ordinateur portable est connecté au convertisseur buck-boost en parallèle avec l'alimentation de l'écran LCD. Celui-ci est également connecté au convertisseur abaisseur plus petit et constant. La sortie du plus petit module abaisseur est acheminée vers un connecteur USB.

Je suis également allé de l'avant et j'ai ajouté un simple interrupteur à bascule en ligne avec la sortie du chargeur d'ordinateur portable.

La sortie variable est ensuite connectée à une paire de fiches bananes pour servir de sorties. Ceux-ci ont également des fils allant aux entrées de mesure sur l'écran LCD.

Étape 6: Impression 3D

Ici, vous pouvez télécharger les fichiers 3D au format. STL et Fusion 360 (.f3d). J'ai inclus ces fichiers pour vous faciliter la tâche si vous souhaitez modifier des parties du boîtier pour votre propre usage. Tout est conçu dans Fusion 360, la chronologie a donc capturé l'historique de conception complet si vous souhaitez l'examiner ! Vous pouvez également télécharger les fichiers STL ici.

Toutes les pièces sont faites avec de belles marges, donc tout doit s'emboîter facilement. Cela signifie également que vous avez de la place pour plusieurs alimentations et appareils électroniques différents si vous souhaitez éteindre quoi que ce soit plus tard.

J'ai tout imprimé sauf les adaptateurs de mains secourables à 0,3 mm qui était la résolution la plus approximative sur mon imprimante. Les adaptateurs ont été imprimés à 0,1 mm. Dans l'ensemble, il a fallu environ sept heures pour tout imprimer en PLA et 5% de remplissage pour la résistance.

Étape 7: La chose à propos de donner un coup de main

Comme mentionné dans l'introduction de ce projet, les mains aidantes ont toujours besoin d'une base solide et lourde. Ceci est important pour s'assurer que les mains restent en place lorsque vous appliquez une force sur elles pendant la soudure. Vous ne voulez vraiment pas que les mains bougent pendant qu'elles tiennent un petit circuit. Dans ce projet, cela a été résolu en montant les mains secourables sur le côté du bloc d'alimentation du banc, car celui-ci a un poids suffisamment lourd.

Les pinces crocodiles ont une forte adhérence. Pour éviter qu'ils ne mordent trop fort dans la surface ou ne court-circuitent les composants électroniques, nous allons ajouter des tubes thermorétractables sur les dents.

Étape 8: Rassemblez vos mains

La meilleure façon de sécuriser les pinces crocodiles est de couper d'abord les bords des tubes, juste assez pour en glisser un dedans. Pour rendre les pinces crocodiles mieux adaptées à notre objectif, nous ajoutons un tube thermorétractable sur leurs dents. Faites glisser un tube thermorétractable sur le clip et coupez le tube à l'extrémité. Répétez cette opération pour l'autre côté. Maintenant, avec les deux morceaux de tube aux extrémités, appliquez une source de chaleur. J'ai utilisé un briquet se déplaçant rapidement d'avant en arrière sous le tube pendant que je tournais le clip.

Pour préparer les aides au montage sur le boîtier, j'ai d'abord retiré les bornes à vis orange sur les tubes CNC. Ensuite, avec un peu de force, j'ai poussé l'extrémité ouverte des tubes sur l'adaptateur imprimé en 3D. L'adaptateur a une rotule comme le reste des tubes CNC, ce qui signifie qu'il peut tourner librement dans la position dont vous avez besoin !

Étape 9: Panneau avant

Les potentiomètres et les fiches bananes sont livrés avec les écrous nécessaires. Insérez-les simplement à travers le panneau avant et fixez-les avec les écrous. L'écran LCD et l'interrupteur sont simplement enfoncés à sa place. Parce que j'ai testé le circuit complet avant de le monter, j'ai dû dessouder le commutateur avant qu'il ne soit enfoncé dans le panneau avant. Heureusement, toutes les autres pièces ont pu être montées sans aucun dessoudage !

Le connecteur USB a dû être collé en place. Pour l'aligner au ras de l'avant, j'ai collé un morceau de ruban adhésif à l'extérieur. Cela a maintenu la clé USB en place pendant que j'appliquais de la colle chaude.

J'ai joint le fichier.dxf pour le panneau avant afin que vous puissiez toujours le faire sans imprimante 3D.

Étape 10: Préparation du toit

Le couvercle de l'étui a quatre poches avec de la place pour un écrou M3 chacune. L'écrou est poussé dans cette poche. J'ai utilisé une pince à épiler et plus tard une vis à travers le trou de la poche pour m'assurer que l'écrou était parfaitement aligné ! Lorsque l'écrou était à sa place, j'ai appliqué un peu de colle chaude pour le maintenir en place lorsque j'ai retiré la vis. Répétez cette opération encore trois fois.

Maintenant, le couvercle a des trous filetés dans chaque coin et peut facilement être vissé sur le dessus du boîtier !

Étape 11: Se réunir

D'accord! Nous avons fabriqué toutes les pièces dont nous avons besoin. Il ne s'agit plus que de tout rassembler ! Sur le boitier lui-même j'ai commencé par monter les adaptateurs mains secourables. Cela a été fait alors que j'avais encore de la place pour travailler à l'intérieur. Après cela, le chargeur a été collé en place, avec un peu de colle chaude. Juste pour s'assurer qu'il ne se détache pas. Les deux régulateurs de tension ont été placés sur le sol. Assurez-vous que les fils ne sont pas trop emmêlés.

Lorsque tout est rempli à l'intérieur, il est temps de mettre le panneau avant. J'ai utilisé une pince à épiler pour maintenir les écrous à l'intérieur du panneau tout en utilisant un tournevis à l'extérieur.

Après avoir préparé le couvercle à l'étape précédente, il suffit de le placer sur le dessus du boîtier et d'insérer des vis dans chaque trou.

Pour finir la façade, j'ai ajouté quelques boutons sur les potentiomètres. Cela le rend beaucoup plus joli !

Étape 12: Terminé

Et maintenant que tout est terminé, il suffit de brancher l'alimentation et de l'allumer ! Maintenant, vous pouvez contrôler à la fois la tension et le courant dans n'importe quel circuit que vous créez, et vous avez quelques mains supplémentaires pour souder !

Dernières pensées:

Le boîtier a de la place pour plusieurs ensembles différents d'électronique. Cependant, vous pouvez toujours modifier les fichiers 3D dans Fusion 360 pour mieux les adapter au vôtre. Laissez une photo dans les commentaires pour me faire voir !

Les potentiomètres que j'ai utilisés étaient à un tour. Je pense qu'il serait préférable d'avoir la même valeur, mais dans une version multi-tours. Cela devrait rendre beaucoup plus facile le réglage fin de la tension et du courant variables.

Deuxième prix du concours Explore Science 2017

Finaliste du Défi Invention 2017

Premier prix du concours d'alimentation