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DIY 双通道可变实验台电源 30V 10A 300W

发布时间:2021-08-27
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DIY 双通道可变实验台电源 30V 10A 300W

发布时间:2021-08-27
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台式电源是每个电子爱好者都可以拥有的非常重要的设备。它有助于限制电压和电流。当我们测试电路、充电电池和测试组件以及小工具时,这是强制性的,但问题是这些电源并不便宜,初学者不想在一个一件设备。

在这里,我们将设计一款极具成本效益且完全模块化的台式电源,因此每个人都可以通过一些基本的电子知识进行 DIY。

第 1 步:视频演示

第 2 步:设计台式电源的零件清单

您将需要很多组件。我们需要的最重要的一个,一个可以控制所有电压和电流限制的模块。我使用了 LTC3780 升压-降压转换器,它是一个非常强大的降压和升压转换器,可以处理高达 130W 的功率,并且具有适当的热分配系统,它可以超越这一点。

接下来,我们需要一个可以提供 5 到 30V 之间任意电压的电源。所以,我使用了我的旧 PC 电源,您可能知道它有 3.3V、5V、12V 和 -12V 电源轨。我只使用了 12V 轨和 -12V 轨。

此外,我们需要 2 个电压和电流表、6 个接线柱、4 个多圈电位器。2 个 DPST 开关、1 个 SPST 开关、交流插座、保险丝、12V 风扇和风扇格栅。 

第 3 步:修改电源装置

首先,我已经卸下了外壳并取出了所有不必要的电线。另外,我已经分别用 0.5 平方毫米的蓝色和黑色电线替换了 4 根 12V 承载黄线和 4 根接地线。

我应该提到的是,我将绿线与 GND 短路以保持 PSU(PC 电源)永远开启。基本上,通过将绿色和黑色电线短接在一起,PSU 打开并断开它们,PSU 关闭。

蓝线我没拆。通过这种方式,PSU 可以提供 -12 伏的接地电压。我用 1 毫米厚的红线替换了这条线,以便从我的电源获得 -12V 电压轨。配置看起来像+12V GND & -12V。+12V 不是降压-升压转换器模块的输出,这个 +12 是 SMPS 的直接输出。因此,我将一根 1 毫米黄线(用于 +12V)和两根 0.5 毫米厚的黑线(用于 GND)与 SMPS 焊接在一起。

接下来,我从 PCB 上取出风扇并焊接了两根电线,以便稍后将风扇与其连接。

就是这样。输出端子准备好,是时候输入了。就我而言,白线是“相位”,黑线是“中性”,而这条绿线是“地”。我已经用蓝色、黑色和绿色的电线代替了它们,它们分别是相线、中性线和 GND。

第 4 步:如何测量台式电源的输出?

我在本文的“零件清单”部分提到了电压表和电流表。现在是时候使用它们了。我提供了接线图。请记住,切勿尝试将仪表的正极和负极电源线与 PSU 的输出连接。您的测量值可能会因此而失真,也就是不精确。您必须使用单独的电源进行精确测量。您可以比较仪表和万用表上的“电流”读数,使用 PSU 的输出会失真,但使用不同的电源,电流值非常准确。

第 5 步:如何使用 LTC3780 模块

首先,将PC电源的12V输出连接到LTC3780模块的输入端,并使用引脚上至少5V的电压来激活板子的输出。这在以后非常方便地打开/关闭模块的输出。

现在我们可以修改三个电位器。最左边的一个控制输出电压——最高可达 29V,最低可达 0.7V。中间的微调器可以限制电流。最小值为 0.11A,即 110 mA,最大值为 7.61 A(1V)。第三个微调器应该保持不变,因为它用于欠压保护,在这种情况下我们不关心。

第 6 步:使用 LTC3780 模块进行修改

这里没什么可修改的,我刚刚用多圈电位计替换了模块的 500K 和 200K 微调器,这些微调器是我自己在之前卸下的那些微调器的帮助下制作的。

NB 对于第二个电源通道,我使用了相同配置的第二个 LTC3780。这一次,唯一的区别是;我只在模块的输入端使用了电源的另一组“蓝色”和“黑色”线。

第 7 步:封闭工作台电源

通过使用旋转工具和钻孔机,我在外壳的前面板上为显示器、接线柱和开关留出了位置。背面还有一些组件,如风扇、交流插座和保险丝座等,我的钻机,旋转工具就派上用场了。这次唯一的区别是,我使用了旋转工具的打磨附件。此外,我使用凿子从背板上露出风扇。

第 8 步:组装零件

除了电位器之外,我已经在前后面板上组装了所有组件,因为它们已经与 LTC3780 模块焊接在一起,因此我们稍后必须将它们放在前板上。

现在,我们所要做的就是在外壳内设置所有电路板。我将它们放置在合适的位置,标记它们的螺丝孔,在这些孔上钻孔,并使用双面胶带作为绝缘体,用一些螺母和螺栓将所有电路板与外壳拧紧。

第 9步 :前后面板接线

让我们开始连接。我从后面板开始。我已将保险丝交流插座与前面板的开关和 PSU 的电路板焊接在一起。前面的 ON/OFF 开关有一个在 AC 220V 上运行的指示灯,因此开关需要一根中性线。我从交流插座的中性线设置的。

在前面板上,我从接线柱开始。首先,我用一对接线柱(红色为+12V,黑色为-12V)设置了+12V 和-12V,并将单个接线柱设置为GND。

接下来,我已将 LTC2780 模块的所有输出连接到接线柱。我有两组红线和黄线。红色应该接红色接线柱,因为它是正极,黄色会通过仪表的电流测量路径连接黑色接线柱(粗黑线接黄线,粗红线接黑色接线柱)。一切都在下图中描述。仪表的黄色电压感应线应与红色接线柱连接。

当一切都设置好后,我还使用螺母设置了带有金属体的电位器。

第 10 步:短体验证

当然,身体短路的验证是非常重要的,所以我拿了我的万用表,确保主体和接线柱之间没有接触。

第 11 步:电源的电压和电流表

之后,我准备了DPST开关。一节控制 LTC 3780 模块的开机信号,另一节打开前面的仪表。不要忘记为仪表使用单独的电源(我使用了 6V 电源适配器)。我先把它拆开,把它的电源切下来,把交流电源线焊接在它上面,哪一相接开关的输出,零线接交流插座。

第 12 步:冷却

我已将风扇线与 PC 电源连接。不要忘记在所有电线接头上使用绝缘体,否则系统可能会严重短路,整个系统可能会在几分之一秒内烧毁!

第 13 步:让我们将所有部分连接在一起

让我们把盒子的所有部分放在一起。这是一项非常简单的工作,但您必须对电线保持谨慎。他们不应该被盒子打孔。此外,您必须使用电位计上的旋钮以方便使用,尽管在那里,我必须切断电位计的轴以完美设置旋钮。将顶盖放回原位后,我已拧紧所有螺丝,我们就完成了。

第 14 步:测试台式电源

第一次运行时我需要一个 2A 的保险丝。将交流电源连接到插座后,我按下了电源开关,没有故障,一切正常。这个项目就此结束啦。

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