منبع تغذیه نیمکت USB-C: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

منبع تغذیه نیمکت یک ابزار ضروری است که می توانید هنگام کار با لوازم الکترونیکی داشته باشید ، بتوانید ولتاژ دقیق مورد نیاز پروژه خود را تنظیم کنید و همچنین بتوانید جریان را برای مواردی که برنامه واقعا مفید است محدود کنید. این USB-C قابل حمل من است منبع تغذیه Bench ، منبع قابل ملاحظه ای برای نیمکت که با استفاده از USB-C Power Delivery تغذیه می شود.

این یک ساخت واقعاً ساده است که ساخت آن فقط چند ساعت طول می کشد و بهترین قسمت آن ، هزینه حمل و نقل آن کمتر از 12 دلار است!

تدارکات

• ماژول تحویل برق USB -C - Aliexpress
• واحد PSU - Aliexpress
• پایانه های موز جک - Aliexpress
• سوئیچ قدرت - Aliexpress

مرحله 1: ویدیو را تماشا کنید

ویدئو به همان اطلاعاتی که در دستورالعمل ها نشان می دهم می پردازد ، اما ممکن است با استفاده از ویدئو نحوه ظاهر و عملکرد منبع تغذیه راحت تر باشد.

مرحله 2: تحویل برق USB-C

اگر با ارائه USB-C Power آشنا نیستید ، من فکر کردم که یک معرفی مختصر در مورد آنچه که است ارائه می دهم. (با خیال راحت رد شوید)

USB-C Power Delivery یا PD یک استاندارد USB-C است که می تواند تا 100 وات برق مصرف کند. این روزها بیشتر و بیشتر دستگاه ها از PD استفاده می کنند ، مانند Nintendo Switch و Apple Macbooks. همه شارژرهایی که دستگاه های USB-C را تغذیه می کنند ، منبع تغذیه PD نیستند ، اما اگر از PD پشتیبانی می کنند ، معمولاً روی آنها مشخص می شود.

من فکر می کنم USB-C PD اغلب اشتباه فهمیده می شود. در حالی که ولتاژهای مختلف مختلفی را پشتیبانی می کند ، نمی توانید ولتاژ خاصی را با PD تنظیم کنید ، این محدود به 5 سطح مختلف ولتاژ است:

• 5 ولت
• 9 ولت
• 12 ولت (از نظر فنی دیگر بخشی از استاندارد نیست ، اما برخی منابع هنوز از آن پشتیبانی می کنند)
• 15 ولت
• 20 ولت

حتی در آن صورت همه منابع نمی توانند همه این موارد را تأمین کنند. به عنوان مثال شارژرهای مک تنها 5 ، 9 و 20 ولت را پشتیبانی می کنند.

دستگاهی که از PD استفاده می کند با منبع تغذیه مذاکره می کند تا سطح ولتاژ را که مناسب آن است ، اندازه گیری کند. اما با یک منبع تغذیه معمولاً می خواهید کنترل دقیق ولتاژ را داشته باشید و همچنین می توانید بتوانید جریان را محدود کنید ، کاری که با منبع تغذیه PD نمی توانید انجام دهید. در حالی که PD می تواند در جریان مذاکره با منبع تغذیه ، توان فعلی منبع تغذیه را در نظر بگیرد ، اما جریان را به هیچ وجه محدود نمی کند ، این یک بررسی است که آیا منبع می تواند جریان مورد نیاز دستگاه را تأمین کند. اما با استفاده از این ساختار می توانید به راحتی بتوانید از منبع تغذیه PD ، حتی از یک باتری سازگار استفاده کنید ، با ویژگی هایی که از منبع تغذیه معمولی انتظار دارید ، از جمله توانایی افزایش ولتاژهای بالاتر از PD معمولی پشتیبانی می کند.

مرحله 3: اجزای سازنده

ماژول فریب USB-C PD

اولین چیزی که برای این ساخت نیاز دارید ، راهی برای مذاکره با منبع تغذیه USB-C PD است. همانطور که قبلاً ذکر شد ، دستگاهی که به طور معمول تغذیه می شود با شارژر مذاکره می کند تا تصمیم بگیرد که کدام ولتاژ را از PSU بگیریم ، آنچه ما نیاز داریم این است که این کار را برای ما انجام دهد.

چندین گزینه برای انجام این کار وجود دارد. اگر می خواهید آن را بررسی کنید ، یک ویدیو تهیه کردم.

هر کدام مزایای خاص خود را دارند ، اما چیزی که من برای این ساخت انتخاب کردم این است که بر اساس IC IP2721 ساخته شده است ، همان چیزی که من در TS100 Flex-C-Friend خود استفاده می کنم.

انتخاب خوبی است زیرا:

• ارزان است ، هزینه تحویل آن فقط 2 دلار است.
• رفتار آن برای این پروژه مناسب است IP2721 را می توان طوری پیکربندی کرد که به طور موثر بالاترین ولتاژ ارائه شده توسط PSU را دریافت کند ، که برای این مورد استفاده مناسب است. (فقط مطمئن شوید که ماژول را به "HIGH" تغییر دهید)

ماژول منبع تغذیه

بخش اصلی این پروژه ماژول ZK-4KX Buck-Boost است. این شامل صفحه نمایش و کنترل های استفاده از منبع تغذیه است. این ماژول به ما امکان می دهد ولتاژ دریافتی از منبع تغذیه PD را به آنچه نیاز داریم ، حتی شامل ولتاژهای بالاتر ، تبدیل کنیم.

این نوع ماژول ها جدید نیستند ، اما معمولاً در پروژه هایی مانند تبدیل منبع تغذیه قدیمی رایانه به منبع Bench دیده می شوند.

ZK-4KX ارزان ترین یکی از این نوع ماژول ها است که من با آن روبرو شدم ، من فقط 7.50 دلار هزینه حمل و نقل را پرداخت کردم ، و در حالی که نسبتاً ارزان به نظر می رسد ، من از ویژگی های آن کاملاً شگفت زده شدم. می تواند بین 0 تا 30V (حتی اگر ورودی کمتر از 30V باشد) خروجی داشته باشد و می تواند تا 3A (4A با فن) را تأمین کند. محدودیت کلی قدرت 35 وات (50 وات با فن) وجود دارد که در مرحله بعد در مورد آن صحبت خواهم کرد.

گران ترها دارای رابط های متفاوتی هستند و همچنین از قدرت بالاتری پشتیبانی می کنند ، اما به یاد داشته باشید که شما هنوز هم با توجه به میزان توان مورد نیاز PD خود محدود خواهید بود.

سایر قسمتهای ساختمان

آخرین چیزهایی که من استفاده کردم چند سوکت جک موز بود که معمولاً برای منبع تغذیه نیمکت استفاده می شود ، بنابراین با کابل های استاندارد کار می کند و در نهایت یک سوئیچ برای راحتی ولتاژ خاموش ZK- 4KX هم برای پریزها و هم برای سوئیچ ، مطمئن شوید که سوئیچ هایی دارید که جریان فعلی را که با این منبع تغذیه از آن استفاده می کنید ، کنترل کنید ، برخی از ارزان ترها نمی توانند به اندازه کافی کار کنند. شما همچنین به سیم نیاز دارید ، Stranded 22 AWG چیزی است که من استفاده کردم.

سایر قطعات مورد نیاز

برای استفاده واقعی از منبع تغذیه نیمکت ، به موارد اضافی نیاز دارید.

منبع تغذیه USB-C با قابلیت PD اساساً هر منبع PD باید انجام دهد. برخی از موارد می توانند منبع تغذیه را به پروژه های شما متصل کنند.

مرحله 4: محوطه سازی

برای موردی که همه چیز را در خود جای دهد ، من در نهایت یکی از مواردی را که در Thingiverse پیدا کردم تغییر دادم. من از Tinkercad برای اصلاح قسمتهایی که برای ساخت داشتم و برای تهویه برای پایه استفاده کردم ، و شما می توانید STL های آن را در اینجا پیدا کنید.

شما نیازی به استفاده از چاپگر سه بعدی ندارید ، هر جعبه ای به اندازه کافی باید این کار را انجام دهد.

مواردی وجود دارد که می توانید برای بهبود بالقوه ساختار انجام دهید ، و من در مرحله بعد در مورد آنها صحبت خواهم کرد.

مرحله 5: مونتاژ

پس از چاپ کیس و اطمینان از اینکه همه چیز خوب است ، اکنون زمان مونتاژ فرا رسیده بود ، که در واقع بسیار رو به جلو است.

خروجی ماژول PSU باید مستقیماً به دو سوکت جک موز متصل شود

من Ground را از ماژول IP2721 به طور مستقیم به پایانه "IN -" ماژول PSU متصل می کنم. VCC IP2721 ابتدا به سوئیچ متصل می شود و سپس پین دیگر سوئیچ به ترمینال "IN +" ماژول PSU متصل می شود.

من از ابزارهای چفت و بست برای اتصال اتصالات ایمن به سیم ها استفاده کردم ، اما حدس می زنم که می توانید از لحیم کاری استفاده کنید ، اما فقط مراقب باشید که پلاستیک جک ها یا سوئیچ را ذوب نکنید. برای ماژول IP2721 یک ترمینال پیچ نیز اضافه کردم ، این فقط یک استاندارد 5 میلی متری است. همچنین توصیه می شود قبل از استفاده از سیم با ترمینال پیچ ، سیم را لحیم نکنید.

من از چسب داغ برای نگه داشتن ماژول IP2721 در محل خود استفاده کردم و همچنین یک قطره چسب به ZK-4KX اضافه کردم زیرا کمی شل بود. و این ساخت کامل شده است!

مرحله 6: پیکربندی اولیه

قبل از استفاده از منبع ، مواردی وجود دارد که باید آنها را پیکربندی کنید ، اما این موارد در ماژول PSU ذخیره می شوند ، بنابراین فقط یکبار باید آنها را انجام دهید.

برای ورود به حالت پیکربندی ، روی دکمه "UI" کلیک کنید و نگه دارید تا صفحه تغییر کند. برای حرکت در گزینه های منوی پیکربندی ، روی دکمه "SW" کلیک کنید. طیف گسترده ای از گزینه ها در توضیحات ماژول ها ذکر شده است ، اما من فقط مواردی را که به نظرم مهمترین آنها هستند پوشش می دهم.

اولین کاری که توصیه می کنم انجام دهید تغییر رفتار پیش فرض برای زمانی است که آن را روشن می کنید ، به طور غیرقابل توضیح خروجی را به طور پیش فرض به طور خودکار فعال می کند ، نمی توانم بفهمم چرا کسی چنین چیزی را می خواهد ، اما خوشبختانه قابل تنظیم است.

در گزینه پیکربندی "OPEN" ، روی چرخ رمزگذار کلیک کرده و نگه دارید تا گزینه به OFF تغییر کند.

در مرحله بعد ما می خواهیم یک محدودیت قدرت کلی برای ماژول تعیین کنیم ، این امر به ویژه در صورتی که منبع تغذیه PD شما کمتر از وات باشد ، مفید است زیرا مانع از مصرف بیشتر ماژول PSU از منبع PD می شود.

در گزینه "OPP" وات را مطابق آن با استفاده از رمزگذار چرخشی تنظیم کنید. با فشردن رمزگذار ، رقمی که در حال تغییر آن هستید تغییر می کند.

یک نکته واقعاً مهم در این مورد این است که به نظر می رسد محدودیت توان که شما تنظیم کرده اید بر روی قدرت خروجی ماژول اعمال می شود نه ورودی. هنگام تبدیل ولتاژها ، مقدار مشخصی از قدرت توسط ماژول استفاده می شود ، این منبع خاص ادعا می کند که 88 efficient کارآمد است ، به این معنی که برای تأمین 10 وات برق در خروجی ، ممکن است لازم باشد تا 11.5 وات در ورودی استفاده کند. من مطمئن نیستم که چقدر به این رقم اعتماد می کنم ، بنابراین فکر می کنم بهترین کار این است که این مقدار را به 80 درصد از میزان عرضه خود محدود کنید.

همچنین در صفحه محصول ذکر شده است که 35 وات حداکثر ماژولی است که می تواند با "اتلاف حرارت طبیعی" یا به عبارت دیگر بدون فن انجام دهد.

پس از آن من فکر می کنم ارزش کاهش دمای ماژول را دارد ، به طور پیش فرض 110c است ، که برای من کمی دنج به نظر می رسد. در گزینه "OTP" (اگرچه "t" برای من بیشتر شبیه "r" است) می توانید محدوده دما را در اینجا با استفاده از رمزگذار چرخشی تغییر دهید. معدن را روی 80c تنظیم کردم که حداقل است.

برای خروج از منوی پیکربندی ، دوباره دکمه UI را کلیک کرده و نگه دارید.

مرحله 7: عملیات اساسی

بعد بیایید نگاهی به نحوه استفاده از آن بیندازیم. اصلی ترین کاری که می خواهید با منبع تغذیه انجام دهید این است که ولتاژ و حد فعلی را تنظیم کنید. برای انجام این کار ، یک بار دکمه "UI" را فشار دهید. اولین چیزی که شما پیکربندی می کنید ولتاژ است که همان کنترل های قبلی با رمزگذار چرخشی قبلی است. برای حرکت به تنظیم جریان ، فقط دکمه "UI" را دوباره فشار دهید و مانند قبل از رمزگذار چرخشی استفاده کنید. برای خروج از این منو ، دوباره دکمه "UI" را فشار دهید ، در غیر این صورت پس از چند ثانیه زمان آن تمام می شود.

در منوی اصلی ، برای فعال کردن خروجی ، رمزگذار چرخشی را فشار دهید. در حالی که خروجی فعال است ، می توانید با چرخاندن رمزگذار تنظیمات ولتاژ را انجام دهید ، اما من از آن برای تنظیمات جزئی استفاده می کنم زیرا بسیار کند است.

برای تغییر آنچه روی صفحه نمایش داده می شود ، می توانید دکمه "SW" را به تنهایی فشار دهید تا ردیف پایین به آمپر ، وات ، ساعت آمپر یا زمان فعال شده تغییر کند.

برای تغییر ردیف بالا ، باید دکمه "SW" را فشار داده و نگه دارید و می توانید بین ولتاژ خاموش ، ولتاژ ورودی و دما تغییر دهید.

مرحله 8: آیا خوب است؟

سؤال خوبی بود!

مطمئناً بهتر از آن چیزی است که در ابتدا انتظار داشتم وقتی این کالا را برای آن خریداری کردم. همراه با پاور بانک PD ، این یک راه حل کاملاً فشرده است که می توانید در هر مکانی از آن استفاده کنید.

رابط کاربری…. فقط باشه با توجه به نوع نمایشگر ، مطمئن نیستم که چگونه می توان با آن کار کرد ، اما اغلب فراموش می کنم که کدام دکمه چه کاری انجام می دهد و کاراکتر چشمک زن که نشان می دهد چه رقمی را تغییر می دهید احساس می کند که کاملاً پاسخگو نیست

دقت ولتاژ بسیار خوب است ، اگرچه در زیر بارهای سنگین کمی کاهش می یابد ، اما هیچ چیز زیاد دیوانه کننده نیست ، اما از منبع تغذیه Tenma من بدتر است.

هنگامی که انتظار دارید حفاظت بیش از حد جریان می یابد ، اگرچه در این حالت مقداری ولتاژ تولید می کند ، که من انتظار آن را نداشتم ، اما Tenma نیز این کار را انجام می دهد.

در مورد ریپل ، نگران نباشید ، طبق لیست دارای موج کم است (…….. من محدوده ای ندارم)

مرحله 9: چه چیزی را بهبود می بخشم؟

اگر دوباره این پروژه را بسازم ، چند تغییر را در نظر خواهم گرفت.

اول ، مورد 3d قطعاً می تواند بهبود یابد. نسخه اصلاح شده من درست است ، اما من طراح سه بعدی نیستم! تی

مسئله اصلی کار تنبلی است که من برای قرار دادن ماژول IP2721 انجام دادم ، حتی به خوبی مناسب نیست ، من فقط مطمئن شدم که به اندازه کافی بزرگ است تا مشکلی ایجاد نکند و من اجازه دادم چسب حرارتی همه مشکلات را برطرف کند. آنجا.

همچنین متوجه خواهید شد که من برچسب هایی دارم که نشان دهنده مثبت و منفی است ، هنگامی که من کیس را اصلاح می کردم فکر نمی کردم به این علائم نیاز داشته باشم زیرا فکر می کردم رنگ جک ها کافی خواهد بود ، اما اینطور نیست ، بیشتر در مورد آن در یک دقیقه

همچنین ، خوب است که پایه کیس در بقیه قسمت های آن فشار داده شود ، طراحی فعلی برای پیچ و مهره های M2.5 است ، اما من به اندازه کافی طولانی ندارم. در حال حاضر به دلیل اصطکاک در محل باقی می ماند ، اما ممکن است برای همه چاپگرها یکسان نباشد.

جک های موزی که من دریافت کردم کیفیت خوبی دارند ، اما من فکر می کنم بهتر است از کوله هایی با سبک مشابه با Tenma استفاده کنید ، زیرا اگر کابل مانند این کاورها را بگیرید ، باید پلاستیک را از بین ببرید. پوشش دادن. و به همین دلیل است که من باید علامت گذاری کنم که کدام یک است!

من مطمئن نیستم که آیا سوئیچ اینقدر مفید است ، ماژول IP2721 همچنان تغذیه می شود ، که مسئله مهمی نیست ، اما احتمالاً وقتی کار را تمام کردید ، منبع تغذیه را قطع کنید.

و در نهایت ، برای افزایش توان مورد نیاز ماژول ، باید راهی برای یکپارچه سازی فن ، هم در طراحی کیس و هم راهی برای تغذیه آن (شاید یک مبدل باک جداگانه) پیدا کنید.

مرحله دهم: اندیشه های نهایی

من فکر می کنم این وسیله مفیدی است ، خرید قطعات برای آن ارزان بود و سریع آماده شد ، بدون توجه به زمان لازم برای چاپ کیس ، می توانید به راحتی این دستگاه را در یک ساعت بسازید.

بنابراین من فکر می کنم اگر از قبل منبع تغذیه PD دارید و می خواهید یک منبع تغذیه ارزان قیمت بخرید ، فکر می کنم این گزینه بسیار خوبی است.

اما من علاقه مند هستم که نظرات دیگران را در مورد آن بشنوم. محل خوبی برای انجام این کار اختلاف نظر من است ، شما بسیاری از سازندگان مفید را در آنجا خواهید یافت.

همچنین می خواهم از حامیان Github خود برای حمایت از من و چیزهای عجیب و غریبی که دوست دارم بسازم تشکر کنم.

ممنون که خواندید!