USB-C Powered Bench Güç Kaynağı: 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bir tezgah güç kaynağı, elektronik ile çalışırken, projenizin ihtiyaç duyduğu voltajı tam olarak ayarlayabilmek ve ayrıca işler planlandığı zaman için akımı sınırlayabilmek gerçekten yararlı olan önemli bir araçtır. Bu benim Taşınabilir USB-C Powered'im Masaüstü Güç Kaynağı, USB-C Güç Dağıtımı kullanılarak desteklenen şaşırtıcı derecede yetenekli bir masaüstü kaynağı.

Bu gerçekten basit bir yapıdır, sadece birkaç saat sürer ve en iyi yanı, nakliye dahil 12 dolardan daha ucuza mal olur!

Gereçler

• USB-C Güç Dağıtım Modülü - Aliexpress
• PSU Birimi - Aliexpress
• Muz Jakları Terminalleri - Aliexpress
• Güç Anahtarı - Aliexpress

1. Adım: Videoyu İzleyin

Video, Talimatlarda gösterdiğim bilgilerin üzerinden geçiyor, ancak videoyu kullanarak güç kaynağının nasıl göründüğünü ve çalıştığını görmek daha kolay olabilir.

2. Adım: USB-C Güç Dağıtımı

USB-C Güç dağıtımına aşina değilseniz, ne olduğuna dair kısa bir giriş yapacağımı düşündüm. (atlamaktan çekinmeyin)

USB-C Güç Dağıtımı veya PD, 100 W'a kadar güç sağlamak için kullanılabilen bir USB-C standardıdır. Bugünlerde Nintendo Switch ve Apple Macbook'lar gibi daha fazla cihaz PD tarafından desteklenmektedir. USB-C aygıtlarına güç sağlayan tüm şarj cihazları PD Güç Kaynakları olmasa da, genellikle PD'yi destekleyip desteklemediklerini özellikle belirtirler.

USB-C PD'nin genellikle yanlış anlaşıldığını düşünüyorum. Çeşitli farklı voltajları desteklerken, PD ile belirli bir voltaj ayarlayamazsınız, 5 farklı voltaj seviyesi ile sınırlıdır:

• 5V
• 9V
• 12V (teknik olarak artık standardın bir parçası değil, ancak bazı sarf malzemeleri hala destekliyor)
• 15V
• 20V

Bu durumda bile, tüm malzemeler bunların hepsini sağlayamaz. Örneğin Mac şarj cihazları yalnızca 5, 9 ve 20V'yi destekler.

PD tarafından çalıştırılan cihaz, kendisine en uygun voltaj seviyesini almak için Güç Kaynağı ile görüşür. Ancak bir tezgah kaynağı ile genellikle voltaj üzerinde tam kontrole sahip olmak istersiniz ve ayrıca akımı sınırlandırmak istersiniz, bir PD kaynağı ile yapamayacağınız bir şey. PD, bir Güç kaynağının mevcut kapasitesini, besleme ile anlaşırken dikkate alabilir, ancak akımı herhangi bir şekilde sınırlamaz, ancak bu, beslemenin cihazın ihtiyaç duyduğu akımı sağlayabileceğinin bir kontrolüdür. Ancak bu yapı ile, daha tipik bir Güç kaynağından bekleyeceğiniz özelliklere sahip bir PD güç kaynağı, hatta uyumlu bir pil bankası kullanmanın rahatlığını elde edebilirsiniz. destekler.

Adım 3: Yapı Bileşenleri

USB-C PD Decoy Modülü

Bu yapı için ihtiyaç duyacağınız ilk şey, bir USB-C PD Güç kaynağı ile pazarlık yapmanın bir yoludur. Daha önce de belirtildiği gibi, güç verilen cihaz normalde PSU'dan hangi voltajı alacağına karar vermek için şarj cihazıyla görüşür, ihtiyacımız olan şey bunu bizim için yapacak bir şeydir.

Bunu yapmak için birkaç seçenek var. Bakmak isterseniz bazılarına bakarak bir video çektim.

Her birinin kendi avantajları var ama bu yapı için seçtiğim, TS100 Flex-C-Friend'imde kullandığımın aynısı olan IP2721 IC'ye dayanan bu.

Bu iyi bir seçim çünkü:

• ucuzdur, teslim edilmesi sadece 2$'a mal olur.
• Davranışı bu proje için çok uygundur. IP2721, bu kullanım durumu için iyi olan, PSU'nun sunduğu en yüksek voltajı etkin bir şekilde alacak şekilde yapılandırılabilir. (Sadece modülü “YÜKSEK” olarak değiştirdiğinizden emin olun)

Güç kaynağı modülü

Bu projenin ana kısmı ZK-4KX Buck-Boost modülüdür. Bu, güç kaynağını kullanmak için ekranı ve kontrolleri içerir. Bu modül, PD kaynağından aldığımız voltajı, daha yüksek voltajlar dahil olmak üzere, ihtiyacımız olan her şeye dönüştürmemize izin verecektir.

Bu tür modüller yeni değildir, ancak daha çok eski PC güç kaynaklarının Bench kaynaklarına dönüştürülmesi gibi projelerde görülürler.

ZK-4KX, karşılaştığım bu tür modüllerin en ucuzu, benimki için teslimat dahil sadece 7,50 dolar ödedim ve oldukça ucuz hissettiriyor olsa da, sahip olduğu özelliklere oldukça şaşırdım. 0 ile 30V arasında çıkış yapabilir (giriş 30V'dan az olsa bile) ve 3A'ya kadar (fan ile 4A) sağlayabilir. Daha sonraki bir adımda bahsedeceğim 35W'lık (fanlı 50W) genel bir güç sınırı var.

Daha pahalı olanları farklı arayüzlere sahiptir ve ayrıca daha yüksek gücü destekler, ancak yine de PD'nin sağlayabileceği güç miktarıyla sınırlı olacağınızı unutmayın.

Yapının Diğer Parçaları

Kullandığım son şeyler, tipik olarak tezgah güç kaynağı için kullanılan bir çift Banana jak soketiydi, bu nedenle standart kablolarla çalışacak ve daha sonra ZK'ya giden voltajı kolayca kesebilmek için bir anahtar- 4KX. Hem prizler hem de anahtar için, bu kaynakla kullanacağınız akımı idare edenleri aldığınızdan emin olun, daha ucuz olanlardan bazıları yeterince yapamayacak. Ayrıca kabloya da ihtiyacınız olacak, kullandığım Stranded 22 AWG.

Diğer Gerekli Parçalar

Bench Güç Kaynağını gerçekten kullanmak için bazı ek şeylere ihtiyacınız olacak.

PD Özellikli USB-C Güç Kaynağı. Temel olarak herhangi bir PD kaynağı yapmalıdır. Bazı ipuçları, Güç Kaynağını projelerinize bağlayabilmenizi sağlar.

4. Adım: Muhafaza

Her şeyi barındıracak bir kasa için, Thingiverse'de bulduğum bir kasayı değiştirdim. Yapım için sahip olduğum parçalara uyacak şekilde değişiklik yapmak ve taban için biraz havalandırma eklemek için Tinkercad kullandım ve bunun için STL'leri burada bulabilirsiniz.

Yine de bir 3d yazıcı kullanmanıza gerek yok, yeterince büyük herhangi bir kutu işi yapmalıdır.

Yapıyı potansiyel olarak geliştirmek için yapabileceğiniz bazı şeyler var ve bunlardan daha sonraki bir adımda bahsedeceğim.

Adım 5: Montaj

Kasayı yazdırdıktan ve her şeyin yolunda olduğundan emin olduktan sonra, aslında gerçekten basit olan montaj zamanı gelmişti.

PSU modülünün çıkışı, doğrudan iki Banana jak soketine bağlanmalıdır.

Topraklamayı IP2721 modülünden doğrudan PSU modülünün “IN -” terminaline bağlarım. IP2721'in VCC'si önce anahtara bağlanır ve ardından anahtarın diğer pimi PSU modülünün "IN +" terminaline bağlanır.

Güvenli bir bağlantı için kablolara yüksükler ve konektörler eklemek için sıkma aletleri kullandım, ancak sanırım biraz lehim kullanabilirsiniz, ancak jakların veya anahtarın herhangi bir plastiğini eritmemeye dikkat edin. IP2721 Modülü için ayrıca bir vidalı terminal ekledim, bu sadece standart bir 5mm'dir. Ayrıca telleri vidalı terminal ile kullanmadan önce lehimlememeniz de önerilir.

IP2721 modülünü yerinde tutmak için biraz sıcak tutkal kullandım ve ayrıca biraz gevşek olduğu için ZK-4KX'e bir dab ekledim. Ve işte yapı tamamlandı!

Adım 6: İlk Yapılandırma

Sarf malzemesini kullanmaya başlamadan önce, yapılandırmanız gereken bazı şeyler vardır, ancak bunlar PSU modülüne kaydedileceği için bunları yalnızca bir kez yapmanız gerekecektir.

Konfigürasyon moduna girmek için, ekran değişene kadar “UI” düğmesini basılı tutun. Yapılandırma menüsü seçeneklerinde gezinmek için “SW” düğmesine tıklayın. Tüm seçenekler modül açıklamasında listelenmiştir, ancak ben sadece en önemli olduğunu düşündüğüm seçenekleri ele alacağım.

Yapmayı önerdiğim ilk şey, açtığınızda varsayılan davranışı değiştirmektir, açıklanamaz bir şekilde çıkışı varsayılan olarak otomatik olarak etkinleştirir, neden kimsenin bunu istediğini göremiyorum, ama neyse ki yapılandırılabilir.

“AÇIK” yapılandırma seçeneğinde, kodlayıcı tekerleğini tıklayın ve seçenek KAPALI olarak değişene kadar basılı tutun.

Daha sonra modüle genel bir güç limiti belirlemek istiyoruz, bu özellikle PD kaynağınız daha düşük bir watt değerindeyse kullanışlıdır, çünkü PSU modülünün PD kaynağından daha fazla güç almasını engelleyecektir.

“OPP” seçeneğinde, döner kodlayıcıyı kullanarak watt değerini buna göre ayarlayın. Kodlayıcıya basmak, değiştirdiğiniz rakamı değiştirecektir.

Bununla ilgili gerçekten önemli olan bir şey, ayarladığınız güç limitinin giriş için değil modülün çıkış gücü için geçerli olduğu görülüyor. Voltajları dönüştürürken modül tarafından belirli bir miktarda güç kullanılır, bu özellikle% 88 verimli olduğunu iddia eder, yani çıkışta 10W güç sağlamak için girişte 11.5W'a kadar kullanılması gerekebilir. Bu rakama ne kadar güveneceğimden emin değilim, bu yüzden bunu arzınızın kapasitesinin %80'i ile sınırlamanın en iyisi olacağını düşünüyorum.

Modülün “doğal ısı yayılımı” ile yani fansız olarak yapabileceği en fazla 35W olduğu ürün sayfasında da belirtilmiş.

Bundan sonra, modülün keseceği sıcaklığı düşürmeye değer olduğunu düşünüyorum, varsayılan olarak 110c, bu bana biraz rahat görünüyor. “OTP” seçeneğinde ("t" bana daha çok "r" gibi görünse de) döner kodlayıcıyı kullanarak burada sıcaklık sınırını değiştirebilirsiniz. Benimkini minimum olan 80c'ye ayarladım.

Yapılandırma menüsünden çıkmak için UI düğmesini tekrar tıklayın ve basılı tutun.

Adım 7: Temel İşlem

Ardından nasıl kullanılacağına bir göz atalım. Bir Güç kaynağı ile yapmak isteyeceğiniz en önemli şey, voltajı ve akım sınırını ayarlamaktır. Bunu yapmak için “UI” düğmesine bir kez basarsınız. Konfigüre ettiğiniz ilk şey, daha önce olduğu gibi döner kodlayıcı ile aynı kontroller olan voltajdır. Akımı ayarlamaya geçmek için, sadece "UI" düğmesine tekrar basın ve daha önce olduğu gibi döner kodlayıcıyı kullanın. Bu menüden çıkmak için “UI” düğmesine tekrar basın, yoksa alternatif olarak birkaç saniye sonra zaman aşımına uğrar.

Ana menüde, çıkışı etkinleştirmek için döner kodlayıcıya basın. Çıkış etkinken, kodlayıcıyı döndürerek voltajda ayarlamalar yapabilirsiniz, ancak oldukça yavaş olduğu için bunu yalnızca küçük ayarlamalar için kullanırdım.

Ekranda görüntülenenleri değiştirmek için, alt satırı Amp, Watt, Amp saat veya etkinleştirilen süre olarak değiştirmek için “SW” düğmesine bir kez basabilirsiniz.

En üst sırayı değiştirmek için “SW” düğmesine basılı tutmanız gerekir ve Voltaj çıkışı, Voltaj Girişi ve sıcaklık arasında geçiş yapabilirsiniz.

Adım 8: İyi mi?

İyi soru!

Bunun için malzeme aldığımda olmasını beklediğimden kesinlikle daha iyi. Bir PD güç bankasıyla birlikte bu, her yerde kullanabileceğiniz gerçekten kompakt bir çözümdür.

Arayüz…. sadece tamam. Ekranın türü göz önüne alındığında, başka nasıl ele alınabileceğinden emin değilim, ancak genellikle hangi düğmenin ne yaptığını unutuyorum ve hangi basamağı değiştirdiğinizi gösteren yanıp sönen karakter, oldukça tepkisiz hissettiriyor

Voltaj doğruluğu oldukça iyi, ancak daha ağır yükler altında biraz düşse de, çok çılgın bir şey değil, ancak Tenma güç kaynağımdan daha kötü.

Aşırı akım koruması, beklediğiniz zaman devreye giriyor, ancak bu durumda beklemediğim bir miktar voltaj vermesine rağmen, Tenma bunu da yapıyor.

Dalgalanma konusunda endişelenmeyin, listeye göre dalgalanması düşük (…….. Kapsamım yok)

Adım 9: Neyi İyileştirirdim?

Bu projeyi yeniden inşa ediyor olsaydım, birkaç değişiklik düşünürdüm.

İlk olarak, 3d durum kesinlikle geliştirilebilir. Yaptığım değiştirilmiş versiyon tamam, ama ben 3d tasarımcı değilim! T

Asıl mesele, IP2721 modülünü koyacak bir yer için yaptığım tembel iş, tam oturmaya yakın bile değil, sadece sorun olmayacak kadar büyük olduğundan emin oldum ve sıcak tutkalın tüm sorunları çözmesine izin verdim. orada.

Ayrıca pozitif ve negatifi gösteren etiketlerim olduğunu fark edeceksiniz, kasayı modifiye ederken bu göstergelere ihtiyaç duyacağımı düşünmedim çünkü jakların renginin yeterli olacağını düşündüm, ama durum böyle değil, daha fazlası bu konuda bir dakika içinde.

Ayrıca kasanın tabanının geri kalanına presle oturtulması iyi olurdu, mevcut tasarım M2.5 cıvatalar için, ancak yeterince uzunum yok. Şu anda sadece sürtünmeden yerinde kalıyor, ancak bu tüm yazıcılar için aynı olmayabilir.

Sahip olduğum muz jakları güzel kalitede, ama bence Tenma'dakilere benzer tarzlara gitmek daha iyi olabilir, çünkü bunlar gibi örtülü bir kablo alırsanız, plastiği vidalamanız gerekir. örtmek. İşte bu yüzden hangisinin hangisi olduğunu işaretlemem gerekiyor!

Anahtarın gerçekten o kadar kullanışlı olup olmadığından emin değilim, IP2721 modülüne hala güç verilecek, ki bu çok önemli değil ama yine de işiniz bittiğinde muhtemelen tezgah kaynağını fişten çekeceksiniz.

Ve son olarak, modüle koyabileceğiniz gücü artırmak için, hem kasa tasarımına bir fan entegre etmenin bir yolunu bulmanız hem de onu çalıştırmanın bir yolunu bulmanız gerekir (belki ayrı bir para dönüştürücüsü).

Adım 10: Son Düşünceler

Bence bu kullanışlı bir cihaz, parçaları satın almak ucuzdu ve bir araya getirilmesi hızlıydı, kasayı yazdırmak için gereken süreyi göz ardı ederek, bunu bir saat içinde kolayca yapabilirdiniz.

Bu nedenle, zaten bir PD güç kaynağınız varsa ve ucuz bir Bench güç kaynağı almak istiyorsanız, bunun aslında oldukça iyi bir seçenek olduğunu düşünüyorum.

Yine de diğer insanların bu konudaki düşüncelerini duymak ilgimi çekerdi. Bunu yapmak için iyi bir yer benim anlaşmazlığım, orada birçok yardımcı yapımcı bulacaksınız.

Ayrıca beni ve inşa etmeyi sevdiğim tuhaf şeyleri desteklemeye yardım ettikleri için Github Sponsorlarıma da çok teşekkür etmek istiyorum.

Okuduğunuz için teşekkürler!