Sursă de alimentare cu banc USB-C: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

O sursă de alimentare pe bancă este un instrument esențial pe care trebuie să îl aveți atunci când lucrați cu electronice, fiind capabil să setați exact tensiunea necesară proiectului dvs. și, de asemenea, să puteți limita curentul atunci când lucrurile merg în plan cu adevărat utile. Acesta este portabilul meu USB-C Powered Bench Power Supply, o sursă de alimentare cu capacitate surprinzătoare, alimentată cu USB-C Power Delivery.

Aceasta este o versiune foarte simplă care ar trebui să dureze doar câteva ore pentru a fi realizată și cea mai bună parte, a costat mai puțin de 12 USD, inclusiv transportul!

Provizii

• Modul de livrare a energiei USB-C - Aliexpress
• Unitate PSU - Aliexpress
• Terminale Banana Jacks - Aliexpress
• Comutator de alimentare - Aliexpress

Pasul 1: vizionați videoclipul

Videoclipul trece peste aceleași informații pe care le afișez în Instructables, dar ar putea fi mai ușor să vedeți cum arată și funcționează sursa de alimentare folosind videoclipul.

Pasul 2: livrare energie USB-C

Dacă nu sunteți familiarizați cu livrarea USB-C Power, m-am gândit că voi face o scurtă prezentare a ceea ce este. (nu ezitați să săriți)

USB-C Power Delivery, sau PD, este un standard USB-C care poate fi utilizat pentru a furniza până la 100W putere. Din ce în ce mai multe dispozitive sunt alimentate de PD în zilele noastre, cum ar fi Nintendo Switch și Apple Macbooks. Cu toate acestea, nu toate încărcătoarele care alimentează dispozitivele USB-C sunt surse de alimentare PD, de obicei, ele indică în mod specific dacă acceptă PD.

Cred că USB-C PD este adesea neînțeles. Deși suportă diferite tensiuni diferite, nu puteți seta o tensiune specifică cu PD, este limitată la 5 niveluri diferite de tensiune:

• 5V
• 9V
• 12V (din punct de vedere tehnic nu mai face parte din standard, dar unele consumabile încă îl acceptă)
• 15V
• 20V

Chiar și atunci nu toate consumabilele pot asigura toate acestea. De exemplu, încărcătoarele Mac acceptă doar 5, 9 și 20V.

Dispozitivul alimentat de PD negociază cu sursa de alimentare pentru a prelua nivelul de tensiune care i se potrivește cel mai bine. Dar, cu o sursă de banc, de obicei doriți să aveți un control exact asupra tensiunii și, de asemenea, doriți să puteți limita curentul, lucru pe care nu îl puteți face cu o sursă PD. Deși PD poate lua în considerare capacitatea curentă a unei surse de alimentare atunci când negociază cu sursa, dar nu limitează curentul în niciun fel, este o verificare a faptului că sursa va putea furniza curentul de care are nevoie dispozitivul. Dar cu această versiune puteți obține confortul de a putea utiliza o sursă de alimentare PD, chiar și o baterie de baterii compatibilă, cu caracteristicile pe care le-ați aștepta de la o sursă de alimentare mai tipică, inclusiv posibilitatea de a crește la tensiuni mai mari decât PD în mod normal suporturi.

Pasul 3: Componente pentru Build

Modul USB-C PD Decoy

Primul lucru de care aveți nevoie pentru această versiune este un mod de a negocia cu o sursă de alimentare USB-C PD. După cum sa menționat anterior, dispozitivul care este alimentat în mod normal negociază cu încărcătorul pentru a decide ce tensiune să ia de la alimentator, ceea ce avem nevoie este ceva pentru a face acest lucru pentru noi.

Există mai multe opțiuni pentru a face acest lucru. Am făcut un videoclip uitându-mă la unele dintre ele dacă doriți să le verificați.

Fiecare are propriile avantaje, dar cel pe care l-am ales pentru această versiune este acesta bazat pe IC-ul IP2721, care este același pe care îl folosesc pe TS100 Flex-C-Friend.

Este o alegere bună, deoarece:

• este ieftin, costă doar 2 USD livrați.
• Comportamentul său este potrivit pentru acest proiect. IP2721 poate fi configurat pentru a prelua în mod eficient cea mai mare tensiune pe care o oferă alimentatorul, ceea ce este bun pentru acest caz de utilizare. (Asigurați-vă că comutați modulul pe „HIGH”)

Modul de alimentare

Partea principală a acestui proiect este modulul ZK-4KX Buck-Boost. Acesta conține afișajul și comenzile pentru utilizarea sursei de alimentare. Acest modul ne va permite să transformăm tensiunea pe care o obținem de la sursa PD la orice ne trebuie, inclusiv inclusiv tensiuni mai mari.

Aceste tipuri de module nu sunt noi, dar sunt mai frecvent observate în proiecte cum ar fi conversia surselor de alimentare vechi pentru computer în surse Bench.

ZK-4KX este cel mai ieftin dintre aceste tipuri de module pe care le-am întâlnit, am plătit doar 7,50 USD, inclusiv livrarea pentru mine, și, deși se simte destul de ieftin, am fost de fapt destul de surprins de caracteristicile pe care le avea. Poate emite între 0 și 30V (chiar dacă intrarea este mai mică de 30V) și poate furniza până la 3A (4A cu un ventilator). Există o limită de putere totală de 35W (50W cu ventilator) despre care voi vorbi într-un pas ulterior.

Cele mai scumpe au interfețe diferite și acceptă, de asemenea, o putere mai mare, dar amintiți-vă că veți fi totuși limitat de cantitatea de energie pe care o puteți furniza PD.

Alte părți ale construcției

Ultimele lucruri pe care le-am folosit au fost câteva prize Jack Banana, care ar fi de obicei ceea ce se folosește pentru alimentarea cu bancă, așa că va funcționa cu cabluri standard și apoi în cele din urmă un comutator pentru a putea opri cu ușurință tensiunea la ZK- 4KX. Atât pentru prize, cât și pentru comutator, asigurați-vă că le obțineți pe cele care gestionează curentul pe care îl veți utiliza cu această sursă, unele dintre cele mai ieftine nu vor putea face suficient. Veți avea nevoie și de sârmă, Stranded 22 AWG este ceea ce am folosit.

Alte piese necesare

Pentru a utiliza efectiv sursa de alimentare pentru bancă, veți avea nevoie de câteva lucruri suplimentare.

O sursă de alimentare USB-C capabilă PD. Practic, orice sursă PD ar trebui să facă. Unii indicatori pentru a putea conecta sursa de alimentare la proiectele dvs.

Pasul 4: incintă

Pentru ca un caz să găzduiască totul, am ajuns să modific unul pe care l-am găsit pe Thingiverse. Am folosit Tinkercad pentru a modifica piesele pe care le aveam pentru construcție și pentru a adăuga o anumită ventilație pentru bază și puteți găsi STL-urile aici.

Totuși, nu este nevoie să utilizați o imprimantă 3D, orice cutie suficient de mare ar trebui să facă treaba.

Există câteva lucruri pe care le-ați putea face pentru a îmbunătăți potențial construcția și voi vorbi despre ele într-un pas ulterior.

Pasul 5: Asamblare

După ce am imprimat carcasa și ne-am asigurat că totul se potrivește bine, era momentul să asamblăm, ceea ce este de fapt foarte simplu.

Ieșirea modulului PSU trebuie conectată direct la cele două prize Jack Banana

Conectez masă de la modulul IP2721 direct la terminalul „IN -” al modulului alimentatorului. VCC-ul IP2721 este mai întâi conectat la comutator, iar apoi celălalt pin al comutatorului este conectat la terminalul „IN +” al modulului PSU.

Am folosit instrumente de sertizare pentru a adăuga virole și conectori la fire pentru o conexiune sigură, dar cred că ați putea folosi o lipire, dar aveți grijă să nu topiți niciun plastic al mufelor sau al comutatorului. Pentru modulul IP2721 am adăugat și un terminal cu șurub, este doar unul standard de 5 mm. De asemenea, este recomandat să nu lipiți firul înainte de a le utiliza cu un terminal cu șurub.

Am folosit niște lipici fierbinți pentru a menține modulul IP2721 în poziție și am adăugat un tampon la ZK-4KX, deoarece era puțin slab. Și aceasta este construcția finalizată!

Pasul 6: Configurare inițială

Înainte de a începe să utilizați alimentarea, există câteva lucruri pe care ar trebui să le configurați, dar acestea vor fi salvate pe modulul PSU, deci va trebui să le faceți o singură dată.

Pentru a intra în modul de configurare, faceți clic și țineți apăsat butonul „UI” până când ecranul se schimbă. Pentru a naviga în opțiunile meniului de configurare, faceți clic pe butonul „SW”. Gama completă de opțiuni este listată în descrierea modulelor, dar voi acoperi doar cele pe care consider că sunt cele mai importante.

Primul lucru pe care vă recomand să îl faceți este să schimbați comportamentul implicit atunci când îl porniți, acesta activează inexplicabil ieșirea automat în mod implicit, nu văd de ce ar dori cineva acest lucru, dar din fericire este configurabil.

În opțiunea de configurare „OPEN”, faceți clic și țineți apăsată rotița codificatorului, până când opțiunea se schimbă la OFF.

În continuare, dorim să setăm o limită de putere totală pentru modul, acest lucru este util mai ales dacă alimentarea dvs. PD este una de putere mai mică, deoarece va opri modulul alimentatorului să ia mai multă putere decât are sursa PD.

La opțiunea „OPP” setați puterea corespunzătoare folosind codificatorul rotativ. Dacă apăsați în codificator, veți schimba cifra pe care o schimbați.

Un lucru cu adevărat important în acest sens este că limita de putere pe care o setați pare să se aplice puterii de ieșire a modulului, nu intrării. O anumită cantitate de energie este utilizată de modul la conversia tensiunilor, aceasta susținând că este eficientă în proporție de 88%, ceea ce înseamnă că, pentru a furniza 10W de putere la ieșire, poate fi necesar să utilizeze până la 11,5W la intrare. Nu sunt sigur cât de mult aș avea încredere în această cifră, așa că cred că ar fi cel mai bine să limitați acest lucru la 80% din ceea ce este capabil să vă ofere.

De asemenea, în pagina produsului se menționează că 35W este cel mai mult pe care modulul îl poate face cu „disiparea naturală a căldurii” sau, cu alte cuvinte, fără ventilator.

După aceea, cred că merită să scadă temperatura la care va întrerupe modulul, în mod implicit este 110c, ceea ce mi se pare puțin confortabil. În opțiunea „OTP” (deși „t” mi se pare mai degrabă un „r”) puteți schimba aici limita de temperatură folosind codificatorul rotativ. Am setat-o pe a mea la 80c, care este minimul.

Pentru a ieși din meniul de configurare, faceți clic și țineți apăsat din nou butonul UI.

Pasul 7: Operațiune de bază

În continuare, să aruncăm o privire la modul de utilizare. Principalul lucru pe care veți dori să îl faceți cu o sursă de alimentare este să setați tensiunea și limita de curent. Pentru a face acest lucru, apăsați butonul „UI” o dată. Primul lucru pe care îl configurați este tensiunea, care este aceeași comandă cu codificatorul rotativ ca înainte. Pentru a trece la setarea curentului, trebuie doar să apăsați din nou butonul „UI” și să utilizați codificatorul rotativ ca înainte. Pentru a ieși din acest meniu, apăsați din nou butonul „UI” sau, în caz contrar, se va expira după câteva secunde.

Înapoi la meniul principal, pentru a activa ieșirea, apăsați în codificatorul rotativ. În timp ce ieșirea este activată, puteți face ajustări la tensiune prin rotirea codificatorului, dar aș folosi acest lucru doar pentru ajustări minore, deoarece este destul de lent.

Pentru a schimba ceea ce este afișat pe ecran, puteți apăsa o singură dată butonul „SW” pentru a schimba rândul de jos la Amperi, Watts, Amp ore sau ora activată.

Pentru a schimba rândul de sus, trebuie să apăsați și să țineți apăsat butonul „SW” și puteți schimba între Voltage out, Voltage In și temperatura.

Pasul 8: Este bine?

Buna intrebare!

Cu siguranță este mai bun decât mă așteptam inițial să fie când am cumpărat lucrurile pentru el. Împreună cu o bancă de putere PD, aceasta este o soluție foarte compactă pe care o puteți folosi oriunde.

Interfața este … doar OK. Având în vedere tipul de afișaj, nu sunt sigur cum ar putea fi manipulat altfel, dar uit deseori ce buton face ce și caracterul intermitent care indică ce cifră pe care o schimbați îl face să simtă că nu răspunde

Precizia tensiunii este destul de bună, deși scade ușor sub sarcini mai grele, însă, nimic prea nebunesc, dar este mai rău decât sursa mea de alimentare Tenma.

Protecția împotriva supracurentului dă startul când vă așteptați, deși produce o anumită tensiune în această stare, la care nu mă așteptam, dar și Tenma face acest lucru.

În ceea ce privește ondularea, nu vă faceți griji, conform listării are o ondulare scăzută (…….. Nu am un domeniu de aplicare)

Pasul 9: Ce aș îmbunătăți?

Dacă aș construi din nou acest proiect, aș lua în considerare câteva schimbări.

În primul rând, carcasa 3D ar putea fi cu siguranță îmbunătățită. Versiunea modificată pe care am făcut-o este ok, dar nu sunt un designer 3D! T

problema principală este treaba leneșă pe care am făcut-o pentru un loc în care am pus modulul IP2721, nici măcar nu este aproape să fie o potrivire bună, m-am asigurat că este suficient de mare pentru a nu fi o problemă și am lăsat adezivul fierbinte să rezolve toate problemele de la Acolo.

De asemenea, veți observa că am autocolante care indică pozitiv și negativ, când modificau carcasa, nu credeam că voi avea nevoie de aceste indicații pentru că am crezut că culoarea cricurilor ar fi suficientă, dar nu este cazul, mai mult cam asta într-un minut.

De asemenea, ar fi frumos dacă baza carcasei ar fi fixată prin presare în restul acesteia, designul actual este pentru șuruburi M2.5, dar nu am suficient de mult. În prezent, rămâne la locul său, fără frecare, dar s-ar putea să nu fie același pentru toate imprimantele.

Mufele pentru banane pe care le-am obținut sunt de o calitate plăcută, dar cred că ar fi mai bine să mergeți la cele similare în stil cu cele de pe Tenma, pentru că dacă aveți un cablu care este învelit ca acestea, trebuie să înșurubați plasticul acoperi. Iată de ce trebuie să marchez care dintre ele este care!

Nu sunt sigur dacă întrerupătorul este într-adevăr atât de util, modulul IP2721 ar fi totuși alimentat, ceea ce nu este o problemă mare, dar probabil că doar veți conecta alimentarea de pe bancă atunci când ați terminat oricum.

Și, în cele din urmă, pentru a crește puterea pe care o puteți pune prin modul, ar trebui să găsiți o modalitate de a integra un ventilator, atât în designul carcasei, cât și să găsiți o modalitate de alimentare a acestuia (poate un convertor separat).

Pasul 10: Gânduri finale

Cred că acesta este un dispozitiv util pe care îl aveți, a fost ieftin să cumpărați piesele și a fost repede asamblat, ignorând timpul necesar pentru a tipări carcasa, ați putea avea cu ușurință acest lucru construit într-o oră.

Deci, cred că dacă aveți deja o sursă de alimentare PD și doriți să obțineți o sursă de energie ieftină pentru bancă, cred că aceasta este de fapt o opțiune destul de bună.

Aș fi totuși interesat să aud gândurile altor persoane despre asta. Un loc bun de făcut este discordia mea, veți găsi o mulțime de producători de ajutor acolo.

De asemenea, aș dori să mulțumesc enorm sponsorilor mei Github pentru că m-au ajutat să mă sprijine și lucrurile ciudate pe care îmi place să le construiesc.

Mulțumesc pentru lectură!