Ayudante de electrónica definitiva -- Fuente de alimentación de mesa variable con manos amigas: 12 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Cuando se trabaja con electrónica, casi siempre se necesitan dos herramientas. Hoy crearemos estos dos elementos esenciales. ¡Y también daremos un paso más y fusionaremos estos dos en el ayudante de electrónica definitivo!

¡Por supuesto, estoy hablando de una fuente de alimentación de mesa variable y un buen par de manos amigas!

La fuente de alimentación presenta voltaje y corriente variables, por lo que se puede utilizar en cualquier número de proyectos. También tiene una salida constante de 5V desde un conector USB. Como probablemente haya experimentado, muchos proyectos de electrónica de bricolaje requieren 5V y algún otro voltaje.

Las manos amigas siempre necesitan una base resistente para mantener todo quieto. Esto se resuelve montándolos en una fuente de alimentación, que generalmente pesa mucho.

¡Empecemos!

[¡Reproduce el video!]

Paso 1: Piezas y herramientas

Partes

• Cargador de portátil antiguo
• Convertidor Buck boost $ 8.24

• Potenciómetros 2 piezas. $ 0.43

  200 k ohmios

• Mandos potenciómetros 2 piezas. 0,60 USD
• LCD con voltímetro $ 2.48
• Tapones banana hembra $ 1.17
• Tapones banana macho $ 1.18
• Interruptor de palanca $ 0.24
• Convertidor reductor $ 1.09
• USB hembra 1 pieza. 0,09 USD
• Tubos CNC 3 piezas. $ 1,44
• Pinzas cocodrilo 3 piezas. $ 0.36
• Tubo termoretráctil

• Tornillos M3 con tuercas

  • 15 piezas
  • Entre tornillos de 10 a 16 mm de largo

Instrumentos

• Super pegamento
• Soldador
• Pelacables
• Un mechero
• impresora 3d
• Super pegamento

Paso 2: ejerciendo el poder

Para hacer la fuente de alimentación utilicé un cargador de portátil antiguo. Esto fue gratis porque tengo varios cargadores viejos por ahí. Para hacer este proyecto utilicé el más robusto que tenía, que tenía 65W. Los cargadores antiguos son ideales para una fuente de alimentación de banco compacta porque están hechos en tamaños pequeños pero aún brindan una cantidad decente de energía.

El voltaje y la corriente serán controlados por un chip que es capaz de aumentar y reducir el voltaje. Tiene un rango de salida de 1,25 V a 30 V y de 0,2 A a 10 A. Esto se ajusta girando potenciómetros en la placa del controlador de potencia.

Paso 3: Potencia de salida

Para entregar la energía, estoy usando dos conjuntos diferentes de conectores. Hay enchufes tipo banana regulares para la salida variable. Estos son de uso común y puede obtener muchos conectores diferentes para estos. Usé enchufes banana macho conectados a un par de pinzas de cocodrilo.

Para la salida constante de 5 V, estoy usando un conector USB hembra. Muchos proyectos requieren 5 V junto con algún otro voltaje. Esto también significa que la fuente de alimentación de banco puede alimentar cualquier dispositivo alimentado por USB, por lo que también puede usarlo para cargar su teléfono.

¡Es realmente útil tener más de una salida!

Paso 4: Actualización de potenciómetros

Para que sea más fácil controlar el voltaje y la corriente, estoy reemplazando los pequeños potenciómetros de ajuste. Los desolé presionando un destornillador pequeño entre la olla de recorte y la PCB, mientras aplicaba calor en las juntas de soldadura. Hice esto por un tiempo alternando el lugar donde se colocó el calor hasta que se cayó la olla de recorte. Luego se reemplazó con un potenciómetro giratorio regular con resistencia lineal entre cero y 200k ohmios.

Paso 5: el circuito completo

Ahora bien, este va a ser el circuito completo. El cargador de la computadora portátil está conectado al convertidor reductor-elevador en paralelo con la energía que va a la pantalla LCD. Esto también está conectado al convertidor reductor más pequeño y constante. La salida del módulo reductor más pequeño se alimenta a un conector USB.

También seguí adelante y agregué un interruptor de palanca simple en línea con la salida del cargador de la computadora portátil.

Luego, la salida variable se conecta a un par de enchufes tipo banana para que sirvan como salidas. Estos también tienen cables que van a las entradas de medición en la pantalla LCD.

Paso 6: Impresión 3D

Aquí puede descargar los archivos 3D en archivos. STL y Fusion 360 (.f3d). He incluido estos archivos para que sea más fácil si desea editar partes del caso para su propio uso. ¡Todo está diseñado en Fusion 360, por lo que la línea de tiempo ha capturado el historial de diseño completo si desea verlo! También puede descargar los archivos STL aquí.

Todas las piezas están hechas con márgenes agradables, por lo que todo debe encajar fácilmente. Esto también significa que tiene espacio para varias fuentes de alimentación y dispositivos electrónicos diferentes si desea cambiar algo más adelante.

Imprimí todo excepto los adaptadores de manos amigas a 0,3 mm, que era la resolución más difícil de mi impresora. Los adaptadores se imprimieron a 0,1 mm. En total, tomó alrededor de siete horas imprimir todo en PLA y un 5% de relleno para mayor resistencia.

Paso 7: La cuestión de echar una mano

Como se mencionó en la introducción de este proyecto, las manos que ayudan siempre necesitan una base resistente y pesada. Esto es importante para asegurarse de que las manos permanezcan quietas cuando aplica fuerza sobre ellas mientras suelda. Realmente no quieres que las manos se muevan mientras sostienen un pequeño circuito. En este proyecto, esto se solucionó montando las manos amigas en el costado de la fuente de alimentación del banco, ya que tiene un peso suficientemente pesado.

Las pinzas de cocodrilo tienen un agarre fuerte. Para evitar que muerdan con demasiada fuerza la superficie o provoquen un cortocircuito en los componentes electrónicos, vamos a agregar un tubo termorretráctil en los dientes.

Paso 8: junte las manos

La mejor manera de asegurar las pinzas de cocodrilo es cortar primero los bordes de los tubos, lo suficiente para deslizar uno hacia adentro. Para asegurarme de que todo se mantuvo en su lugar, agregué una pequeña gota de superpegamento. Para hacer que las pinzas de cocodrilo se adapten mejor a nuestro propósito, estamos agregando tubos termorretráctiles en sus dientes. Deslice un poco de tubo termorretráctil en el clip y corte el tubo en el extremo. Repite esto para el otro lado. Ahora, con ambos trozos de tubo en los extremos, aplique una fuente de calor. Usé un encendedor que se movía rápidamente hacia adelante y hacia atrás debajo del tubo mientras giraba el clip.

Para preparar las manos de ayuda para el montaje en la caja, primero quité los terminales de tornillo naranja en los tubos CNC. Luego, con un poco de fuerza, empujé el extremo abierto de los tubos hacia el adaptador impreso en 3D. El adaptador tiene una rótula al igual que el resto de los tubos CNC, lo que significa que puede girar libremente en cualquier posición que necesite.

Paso 9: Panel frontal

Los potenciómetros y los conectores banana venían con las tuercas necesarias. Simplemente insértelos a través del panel frontal y fíjelos con las tuercas. La pantalla LCD y el interruptor simplemente se colocan en su lugar. Debido a que probé el circuito completo antes de montarlo, tuve que desoldar el interruptor antes de empujarlo hacia el panel frontal. Afortunadamente, todas las demás piezas se pueden montar sin desoldar.

El conector USB tuvo que estar pegado en su lugar. Para alinearlo al frente, pegué un trozo de cinta adhesiva en el exterior. Esto mantuvo el USB en su lugar mientras aplicaba pegamento caliente.

He adjuntado el archivo.dxf para el panel frontal para que aún pueda hacerlo sin una impresora 3D.

Paso 10: preparación del techo

La tapa de la caja tiene cuatro bolsillos con espacio para una tuerca M3 cada uno. La tuerca se mete en este bolsillo. Usé un par de pinzas y luego un tornillo a través del orificio del bolsillo para asegurarme de que la tuerca estuviera perfectamente alineada. Cuando la tuerca estuvo en su lugar correcto, apliqué un poco de pegamento caliente para mantenerla en su lugar cuando quité el tornillo. Repite esto tres veces más.

¡Ahora la tapa tiene orificios roscados en cada esquina y se puede atornillar fácilmente en la parte superior de la caja!

Paso 11: Reunirse

¡Okey! Hemos fabricado todas las piezas que necesitamos. ¡Ahora solo es cuestión de unirlo todo! En el caso en sí, comencé montando los adaptadores de manos amigas. Esto se hizo mientras todavía tenía espacio para trabajar en el interior. Después de esto, el cargador se pegó en su lugar, con bastante pegamento caliente. Solo para asegurarse de que no se suelte. Los dos reguladores de voltaje se colocaron en el suelo. Asegurándose de que los cables no estuvieran demasiado enredados.

Cuando todo está metido en el interior, es hora de colocar el panel frontal. Usé un par de pinzas para sujetar las tuercas en el interior del panel mientras usaba un destornillador en el exterior.

Después de preparar la tapa en el paso anterior, es simplemente cuestión de colocarla encima de la caja e insertar tornillos en cada orificio.

Para rematar el frontal agregué un par de perillas en los potenciómetros. ¡Esto hace que se vea mucho mejor!

Paso 12: ¡Terminado

Y ahora, con todo completo, ¡simplemente enchúfelo y enciéndalo! Ahora puede controlar tanto el voltaje como la corriente en cualquier circuito que esté creando, ¡y tiene algunas manos adicionales para soldar!

Pensamientos finales:

El estuche tiene espacio para varios conjuntos de dispositivos electrónicos diferentes. Sin embargo, aún puede editar los archivos 3D en Fusion 360 para que se adapten mejor a los suyos. ¡Deja una foto en los comentarios para dejarme ver!

Los potenciómetros que utilicé eran de una sola vuelta. Creo que sería mejor obtener el mismo valor, pero en una versión de varios turnos. Esto debería hacer que sea mucho más fácil ajustar el voltaje y la corriente variables.

Segundo premio en el concurso Explore Science 2017

Finalista en el Desafío de inventos 2017

Primer premio en el concurso de fuentes de alimentación