- Potrebné materiály
- Schéma zapojenia
- + 5V regulačný obvod
- + Obvod regulátora 3,3 V
- Umiestnenie kolíkov hlavičky
- Dizajn DPS pomocou EasyEDA
- Výpočet a objednávanie vzoriek online
- Pracovanie napájacieho obvodu nepájivej dosky
Jednotka napájacieho zdroja je veľmi často používaným nástrojom väčšiny technikov počas fázy vývoja. Ja osobne ho veľa používam pri experimentovaní s návrhmi obvodov na Breadboarde alebo pri napájaní jednoduchého modulu. Väčšina digitálnych obvodov alebo vstavaných obvodov má štandardné prevádzkové napätie buď 5 V, alebo 3,3 V, a tak som sa rozhodol vytvoriť napájací zdroj, ktorý dokáže napájať 5 V / 3,3 V na napájacích lištách kontaktného poľa a pohodlne sa na nich pripojí.
Kompletný zdroj napájania bude navrhnutý na DPS pomocou EasyEDA. Obvod využíva 7805 na napájanie 5 V a LM317 na napájanie 3,3 V s maximálnym prúdovým prúdom 1,5 A, ktorý je dostatočne vysoký na napájanie obvodov digitálnych integrovaných obvodov a mikrokontrolérov. Tak poďme na to….
Potrebné materiály
- Regulátor variabilného napätia LM317
- 7805
- DC hlaveň Jack
- Rezistor 330ohm a 560 ohm
- Kondenzátor 0,1 a 1uF
- LED svetlo
- Muž Bergstik
- PCB (od JLCPCB)
Schéma zapojenia
Kompletná schéma zapojenia pre tento projekt napájacieho zdroja v doske je uvedená nižšie. Obvod bol vytvorený pomocou Easy EDA.
Aby sme obvodu ľahko porozumeli, je rozdelený na štyri časti. Vľavo hore a vľavo dole je regulátor 5V, respektíve 3,3V. Vpravo hore a vpravo dole sú kolíky konektora, z ktorých môžeme podľa potreby dostať buď 5V, alebo 3,3V zmenou polohy prepojky.
Pre ľudí, pre ktorých sú štítky nové, je to iba virtuálny vodič, ktorý sa používa v schémach zapojenia, aby bol prehľadnejší a ľahšie pochopiteľný. Vo vyššie uvedenom obvode sú názvy + 12V, + 5V a +3,3V štítkami. Akékoľvek dve miesta, kde je napísaný štítok + 12V, sú skutočne spojené drôtom, to isté platí aj pre ďalšie dva štítky + 5V a +3,3V.
+ 5V regulačný obvod
Na získanie regulovaného napájania + 5 V sme použili regulátor pozitívneho napätia 7805. Vstup IC je z 12V adaptéra napájaného cez DC hlaveň Jack. Na odstránenie zvlnenia sme použili 1uF kondenzátor vo vstupnej časti a 0,1uF kondenzátor vo výstupnej časti. Regulované výstupné napätie + 5 V je možné získať pre kolík 3. Pri správnom chladiči môžeme okolo 7805 IC získať okolo 1,5 A.
+ Obvod regulátora 3,3 V
Podobne na získanie +3,3 V sme použili variabilný regulátor napätia LM317. LM317 je nastaviteľný regulátor napätia, ktorý prijíma vstupné napätie 12 V a poskytuje fixné výstupné napätie 3,3 V. Výstupné napätie V von je závislý na vonkajšom odpore hodnoty R 1 a R 2, podľa nasledujúcej rovnice:
Odporúčaná hodnota pre R1 je 240Ω, ale môže to byť aj iná hodnota medzi 100Ω a 1000Ω. Pomocou tejto online kalkulačky môžeme vypočítať hodnoty R1 a R2, ja som fixoval hodnotu R1 na 330R a hodnotu výstupného napätia na 3,3V. Po stlačení tlačidla vypočítať som dostal nasledujúci výsledok.
Pretože nemáme odpor 541,19 ohmov, použili sme najbližšiu možnú hodnotu, ktorá je 560 ohmov. Tiež sme pridali LED cez ďalší 560 ohmový rezistor, ktorý bude slúžiť ako indikátor napájania.
Umiestnenie kolíkov hlavičky
Vo vyššie uvedených dvoch blokoch obvodov máme regulovaných + 5V a + 3,3V z 12V zdroja. Teraz musíme používateľovi poskytnúť možnosť voľby medzi napätím +5 V alebo +3,3 V podľa požiadaviek používateľa. Aby sme to dosiahli, použili sme mužské kolíky hlavičky s prepojkami. Užívateľ môže prepínať jumper vybrať medzi +5 a +3,3 hodnotami napätia. Na spodok DPS sme tiež umiestnili ďalší kolík záhlavia, aby sme ho mohli pripevniť priamo na hornú dosku na palube.
Dizajn DPS pomocou EasyEDA
Aby sme navrhli tento napájací zdroj do pečiva, vybrali sme si online nástroj EDA s názvom EasyEDA. Aplikáciu EasyEDA som už používal mnohokrát a zistil som, že je veľmi pohodlné ju používať, pretože má dobrú zbierku stôp a je otvorený. Po dizajne DPS si môžeme objednať vzorky DPS prostredníctvom ich lacných služieb výroby DPS. Ponúkajú tiež službu sourcingu komponentov, kde majú veľkú zásobu elektronických komponentov a používatelia si môžu objednať požadované komponenty spolu s objednávkou PCB.
Pri navrhovaní vašich obvodov a dosiek plošných spojov môžete tiež zverejniť svoje návrhy obvodov a dosiek plošných spojov, aby ich ostatní používatelia mohli kopírovať alebo upravovať a využívať tak výhody vašej práce. Pre tento obvod sme tiež zverejnili celé naše usporiadania obvodov a dosiek plošných spojov, skontrolujte odkaz nižšie:
easyeda.com/circuitdigest/breadboard-power-supply-circuit
Môžete si pozrieť ktorúkoľvek vrstvu (vrchná, spodná, vrchná vrstva, spodná vrstva atď.) DPS výberom vrstvy z okna „Vrstvy“.
DPS, ako bude vyzerať po výrobe, si môžete prezrieť aj pomocou tlačidla Photo View v aplikácii EasyEDA:
Výpočet a objednávanie vzoriek online
Po dokončení návrhu tohto napájacieho obvodu dosky s napájaním na chlieb si môžete objednať plošný spoj cez JLCPCB.com. Na objednanie DPS od JLCPCB potrebujete Gerber File. Ak chcete stiahnuť súbory Gerber z vašej PCB, jednoducho kliknite na tlačidlo Generovať súbor výroby na stránke editora EasyEDA, odtiaľ si stiahnite súbor Gerber alebo kliknite na Objednávku na JLCPCB, ako je to znázornené na obrázku nižšie. To vás presmeruje na JLCPCB.com, kde si môžete zvoliť počet DPS, ktoré chcete objednať, koľko medených vrstiev potrebujete, hrúbku DPS, hmotnosť medi a dokonca aj farbu DPS, ako je to na nasledujúcom obrázku:
Po výbere všetkých možností kliknite na „Uložiť do košíka“ a dostanete sa na stránku, kde môžete nahrať váš súbor Gerber, ktorý sme si stiahli z EasyEDA. Nahrajte svoj súbor Gerber a kliknite na tlačidlo „Uložiť do košíka“. A nakoniec kliknite na Checkout Securely pre dokončenie objednávky, potom dostanete svoje PCB o pár dní neskôr. Vyrábajú PCB za veľmi nízku cenu, čo sú 2 doláre. Ich doba výroby je tiež veľmi krátka, čo je 48 hodín s dodávkou DHL 3 - 5 dní, v podstate dostanete PCB do týždňa od objednania.
Po objednaní DPS môžete skontrolovať priebeh výroby DPS s dátumom a časom. Skontrolujete to tak, že prejdete na stránku Účet a kliknete na odkaz „Postup výroby“ pod PCB, ako je to zobrazené na obrázku nižšie.
Po niekoľkých dňoch objednania DPS som dostal vzorky DPS v peknom obale, ako je znázornené na obrázkoch nižšie.
A po získaní týchto kúskov som všetky potrebné komponenty nadpájal na DPS.
Pracovanie napájacieho obvodu nepájivej dosky
Po namontovaní DPS skontrolujte, či na ňom nie je spájkovanie za studena, a vyčistite všetok prebytočný tok na doske. Pripevnite dosku na vrchnú časť dosky na prkénko a mala by sedieť tesne medzi oboma napájacími lištami dosky na prkénko. Teraz pomocou napájacieho adaptéra 12V napájajte dosku cez konektor DC a mali by ste vidieť rozsvietiť LED napájania (tu biela farba). Potom môžete prepojku nastaviť na stranu 5V alebo 3,3V pomocou informácií na sieťovej obrazovke. Uistite sa, že používate prepojky, inak na výstupnej strane nedostaneme napätie.
Na vyššie uvedenom obrázku som umiestnil prepojku, aby poskytovala + 5 V a meranie som vykonal pomocou multimetra, ktorý tiež ukazuje 4,97 V, čo je dosť blízko. Podobne môžete skontrolovať aj 3,3 V. Kompletné fungovanie a testovanie projektu je tiež zobrazené vo videu nižšie.
Teraz môžete túto dosku použiť na napájanie všetkých svojich budúcich návrhov elektroniky na doske s napätím 5 V alebo 3,3 V. Dúfam, že ste pochopili projekt a páčilo sa vám jeho zostavenie. Ak máte problém pri uvedení do práce, môžete ho uverejniť v sekcii komentárov alebo môžete použiť naše fóra na vyhľadanie ďalších technických požiadaviek.