Mini fuente de alimentación de banco: 7 pasos (con imágenes)

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

Desde mi primer proyecto de fuente de alimentación de banco, he querido construir otro que fuera mucho más pequeño y económico. El problema con el primero fue que el costo total superó los 70 $ y fue superado por la mayoría de mis aplicaciones. Quería tener varias fuentes de alimentación en mi banco para poder alimentar más de un proyecto a la vez, pero el costo y el tamaño no lo permitían.

Así que decidí construir una mini fuente de alimentación de banco. Mi objetivo principal con esta fuente de alimentación era de bajo costo, tamaño pequeño y estética visualmente atractiva. Quería que no costara más de $ 25. Quería tener configuraciones variables de corriente y voltaje. Y quería una potencia de salida decente de ~ 30 Watts.

Así que sígueme mientras tomo mis metas y las convierto en realidad. Si le gusta mi trabajo, por favor apóyenme votando por mí y compartiendo con ustedes amigos de ideas afines.

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Paso 1: diseño y prueba

Comencé mi diseño de la fuente de alimentación con la selección de la fuente de alimentación conmutada. Encontré cargadores de portátiles de 19 voltios y 1,6 amperios en un centro de reciclaje de productos electrónicos. Eran de tamaño pequeño y de buena calidad, por lo que eran perfectos para mi mini fuente de alimentación.

Elegí usar un convertidor reductor con modos de corriente constante y voltaje constante como mi módulo regulador. Esto estaba fácilmente disponible y era de muy bajo costo.

Para la pantalla, primero compré el convertidor reductor con el medidor de voltios / amperios integrado, pero la pantalla de siete segmentos era muy tenue, así que descarté ese plan y compré un medidor de voltios / amperios de panel.

Una vez que tuve todas las piezas, hice una simulación de mi diseño y usé una carga electrónica para realizar algunas pruebas para ver si la fuente de alimentación puede proporcionar la potencia de salida que quería.

Después de varias horas a plena carga, las térmicas estaban dentro de límites seguros, así que seguí adelante con el diseño.

Paso 2: Piezas necesarias

Necesitará las siguientes piezas:

1. Cargador para portátil de 19 V y 1,6 amperios eBay
2. 5A DC - DC Módulo reductor CC CV AliExpress
3. Medidor de voltaje / amperio de panel AliExpress
4. Postes de encuadernación Banana Jack AliExpress
5. Enchufe de panel IEC 320 C8 con interruptor AliExpress
6. Potenciómetro 10K AliExpress
7. Disipador de calor MOS de 6 mm AliExpress
8. Perillas de potenciómetro AliExpress
9. Conectores terminales
10. Alambres

También necesitará la carcasa impresa en 3D y cortada con láser de la que hablaremos en el siguiente paso.

Paso 3: Diseño de la vivienda

Para la carcasa, quería usar madera contrachapada cortada con láser, ya que nunca la había usado antes para ninguno de mis proyectos de electrónica. También quería experimentar con bisagras vivientes. Dicho esto, adjuntaré mi modelo de SolidWorks y mis archivos de cortadora láser de CorelDraw. Si tiene acceso tanto a una impresora 3D como a una cortadora láser, puede seguir lo que hice. De lo contrario, puede imprimir en 3D toda la carcasa.

Usé madera contrachapada de 1/8 para la parte superior y los lados de la carcasa. Usé bisagras vivas cortadas con láser para agregar algo de curvatura. Imprimí en 3D la base, ya que era la forma más fácil de asegurar todos los módulos en la parte inferior y hacer que la fuente de alimentación sea útil.

Algo a tener en cuenta es que las tolerancias en el modelo de cuerpo principal están configuradas para el cortador láser y no para la impresión 3D, por lo que deberá experimentar con ellas.

Experimenté con las tolerancias en todos mis archivos al menos 2 o 3 veces para obtenerlos correctamente. Sus máquinas pueden variar, por lo que también necesitará experimentar un poco. Tener los clips en la base y los recortes para el medidor de panel de ajuste a presión es un poco complicado, por lo que recomendaría probarlos primero por separado si es posible.

Paso 4: Construcción de viviendas

Como mencioné antes, comencé la construcción de viviendas de la manera correcta probando primero todas mis dimensiones. Aunque vale la pena mencionar que terminé rehaciendo la carcasa 3 veces, pero las pruebas probablemente ayudaron a evitar rehacerla más de tres veces.

Corté las piezas con láser, las limpié y lijé. Luego utilicé pegamento para pegarlos. Luego imprimí en 3D la base y terminé. Bueno, todo eso por tres porque tenía una dimensión incorrecta y mi bisagra viviente era demasiado débil. Para la base impresa en 3D, diseñé clips para mantener todo en su lugar y cuando diseñas clips, las dimensiones son muy importantes, así que terminé reimprimiendo muchas veces.

Pero una vez que terminé, probé el ajuste y, a pesar de algunas brechas menores aquí y allá, estaba contento con cómo se veía.

Paso 5: Ensamblaje principal

El montaje para construcciones como estas nunca es demasiado complicado. Simplemente conecta todo y lo hace encajar.

Como diseñé la carcasa para que fuera lo más pequeña posible, todo encajará perfectamente. También utilicé conectores y terminales para poder desmontar todo con bastante facilidad. Es la atención al detalle lo que cuenta cuando se trata de un buen diseño y calidad de construcción. Aunque es mucho más fácil soldar todos los cables, un enfoque más profesional son los conectores del tamaño adecuado con cables sólidos engarzados.

El primer paso es quitar los potenciómetros del convertidor reductor y reemplazarlo con conectores jst. Luego suelde algunos cables a las ollas de montaje en panel y engarce los conectores jst. Coloque un disipador de calor en el regulador de voltaje.

El siguiente paso es preparar la fuente de alimentación. Abra su caja de plástico y desolde los cables de entrada y salida. Suelde algunos cables en la entrada y salida. Tome nota del grosor de los cables, ya que estos serían los cables conductores de corriente principales, por lo que queremos tener el tamaño adecuado.

A continuación, encaje los dos módulos en la base y engarce los terminales para el borne de conexión y la entrada de la red. Atornille las conexiones según el esquema.

Finalmente, meta todo y cierre el estuche. Una buena forma de hacer esto es mantener el medidor de panel y el conector IEC salidos. Una vez que cierre la base, meta los cables y luego presione los dos módulos.

Por último, pegue unos pies antideslizantes en la base para que no se resbale en su banco.

Paso 6: prueba

Una vez que terminé con el ensamblaje, quise probarlo, pero desafortunadamente conecté mi regulador de voltaje al revés y lo frí. Entonces tuve que usar mi respaldo. Una vez que hice eso, pude variar el voltaje y controlar la corriente como se esperaba.

Probar el suministro reveló algunas fallas. Uno de los principales defectos es que el ajuste de voltaje y corriente no abarca todo el rango de las ollas y eso se debe a que no estoy usando el rango completo del controlador. Eso hace que el ajuste sea muy delicado. Pero tengo algunas ollas de menor valor en el correo y las probaré para modificar el circuito para mi rango de corriente y voltaje. También tengo algunas perillas para las ollas en el correo. Por ahora, solo imprimí en 3D algunos, pero pronto obtendré los reales, lo que lo hará más ergonómico.

Las pruebas también revelaron que consumir más energía de la que puede manejar la fuente de alimentación da como resultado un apagado seguido de un reinicio automático, que es una característica interesante, ya que la fuente de alimentación es lo suficientemente inteligente como para no dañarse si se corta.

Paso 7: Conclusión

En general, estoy muy contento con su apariencia y lo usaré en el futuro para probarlo en situaciones prácticas. Esta es solo la primera versión y estaré trabajando en ella para hacer mejoras. Me encantaría saber de sus muchachos lo que piensan al respecto. Quizás sugiera áreas en las que pueda mejorar. Mi objetivo final es convertir esto en un producto comercializable y me encantaría recibir comentarios.

De todos modos, gracias por seguirme y una vez más, por favor apoye mi trabajo votando por mí. Toda la ayuda es muy apreciada.