Захранване с пейка с USB-C: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Захранването с пейка е основен инструмент, който трябва да имате, когато работите с електроника, като можете да зададете точното напрежение, от което се нуждае вашият проект, а също и да можете да ограничите тока, когато нещата вървят по план наистина полезно. Това е моят преносим USB-C Powered Bench Power Supply, изненадващо способно захранване, което се захранва чрез USB-C захранване.

Това е наистина проста конструкция, която трябва да отнеме само няколко часа и най -добрата част, струва по -малко от 12 долара, включително доставката!

Консумативи

• Модул за доставка на захранване USB -C - Aliexpress
• Блок за захранване - Aliexpress
• Терминали за бананови крикове - Aliexpress
• Превключвател на захранването - Aliexpress

Стъпка 1: Гледайте видеоклипа

Видеото преминава през същата информация, която показвам в Instructables, но може да е по -лесно да видите как изглежда и работи захранването с помощта на видеото.

Стъпка 2: Доставка на захранване чрез USB-C

Ако не сте запознати с доставката на USB-C захранване, реших да направя кратко въведение за това какво представлява. (не се колебайте да пропуснете)

USB-C Power Delivery, или PD, е стандарт USB-C, който може да се използва за захранване до 100 W. Все повече устройства се захранват от PD тези дни, като Nintendo Switch и Apple Macbook. Не всички зарядни устройства, които захранват USB-C устройства, са PD захранвания, те обикновено посочват конкретно върху тях дали поддържат PD.

Мисля, че USB-C PD често се разбира погрешно. Въпреки че поддържа различни напрежения, не можете да зададете определено напрежение с PD, то е ограничено до 5 различни нива на напрежение:

• 5V
• 9V
• 12V (технически вече не е част от стандарта, но някои консумативи все още го поддържат)
• 15V
• 20V

Дори при това не всички доставки могат да осигурят всичко това. Например зарядните устройства за Mac поддържат само 5, 9 и 20V.

Устройството, захранвано от PD, преговаря със захранването, за да вземе най -подходящото за него ниво на напрежение. Но с пейка за захранване обикновено искате да имате точен контрол върху напрежението, а също така искате да можете да ограничите тока, нещо, което не можете да направите с PD захранване. Докато PD може да вземе предвид текущите възможности на захранването при договаряне с захранването, но не ограничава тока по никакъв начин, това е проверка дали захранването ще може да осигури тока, от който се нуждае устройството. Но с тази конструкция можете да получите удобството да можете да използвате източник на захранване с PD, дори съвместима банка батерии, с функциите, които бихте очаквали от по -типично захранване, включително възможността да увеличите до по -високи напрежения, които PD обикновено поддържа.

Стъпка 3: Компоненти за компилацията

Модул за примамка USB-C PD

Първото нещо, от което се нуждаете за тази конструкция, е начин за договаряне с USB-C PD захранване. Както бе споменато по -рано, устройството, което се захранва обикновено преговаря със зарядното устройство, за да реши кое напрежение да вземе от захранването, това, от което се нуждаем, е нещо, което да направи това за нас.

Има няколко възможности за това. Направих видео, разглеждайки някои от тях, ако искате да го разгледате.

Всеки от тях има своите предимства, но този, който избрах за тази конструкция, е този, базиран на IP2721 IC, който е същият, който използвам на моя TS100 Flex-C-Friend.

Това е добър избор, защото:

• е евтин, струва само $ 2 доставено.
• Поведението му е подходящо за този проект. IP2721 може да бъде конфигуриран ефективно да приема най -високото напрежение, което предлага захранването, което е добре за този случай на използване. (Просто не забравяйте да превключите модула на „HIGH“)

Захранващ модул

Основната част от този проект е модулът Buck-Boost ZK-4KX. Това съдържа дисплея и контролите за използване на захранването. Този модул ще ни позволи да преобразуваме напрежението, което получаваме от PD захранването, във всичко, от което се нуждаем, включително включително по -високи напрежения.

Тези видове модули не са нови, но по -често се срещат в проекти като преобразуване на стари захранвания на компютри в Bench.

ZK-4KX е най-евтиният от тези видове модули, на които попаднах, платих само 7,50 долара, включително доставката за моя, и въпреки че се чувства доста евтино, всъщност бях доста изненадан от функциите, които имаше. Той може да извежда между 0 и 30V (дори ако входът е по -малък от 30V) и може да осигури до 3A (4A с вентилатор). Има обща граница на мощност от 35 W (50 W с вентилатор), за която ще говоря в по -късна стъпка.

По -скъпите имат различни интерфейси и също така поддържат по -висока мощност, но не забравяйте, че все още ще бъдете ограничени от количеството енергия, което PD захранването може да осигури.

Други части на конструкцията

Последните неща, които използвах, бяха няколко гнезда Banana jack, които обикновено са това, което се използва за захранване на пейка, така че ще работи със стандартни кабели и след това накрая превключвател за лесно изключване на напрежението към ZK- 4KX. Както за гнездата, така и за превключвателя, уверете се, че имате такива, които обработват тока, който ще използвате с това захранване, някои от по -евтините няма да могат да направят достатъчно. Ще ви трябва и проводник, Stranded 22 AWG е това, което използвах.

Други необходими части

За да се възползвате от захранването с пейка, ще ви трябват някои допълнителни неща.

USB-C захранване с PD възможност. По принцип всяко PD захранване би трябвало да работи. Някои води, за да могат да свържат захранването към вашите проекти.

Стъпка 4: Приложение

За един случай, в който да се помести всичко, в крайна сметка модифицирах един, който намерих в Thingiverse. Използвах Tinkercad, за да го променя, за да отговаря на частите, които имах за изграждането, и да добавя малко вентилация за основата, и можете да намерите STL за него тук.

Не е нужно обаче да използвате 3D принтер, всяка голяма кутия трябва да свърши работа.

Има някои неща, които бихте могли да направите, за да подобрите изграждането и аз ще говоря за тях на по -късна стъпка.

Стъпка 5: Монтаж

След като отпечатах кутията и се уверих, че всичко е наред, сега беше време за сглобяване, което всъщност е наистина право напред.

Изходът на модула за захранване трябва да бъде свързан директно към двата гнезда Banana jack

Свързвам заземяването от модула IP2721 директно към терминала „IN -“на модула за захранване. VCC на IP2721 първо се свързва към превключвателя, а след това другият извод на превключвателя е свързан към терминала „IN +“на модула за захранване.

Използвах инструменти за кримпване, за да добавя накрайници и съединители към проводниците за сигурна връзка, но предполагам, че бихте могли да използвате малко спойка, но внимавайте да не разтопите пластмаса на жаковете или превключвателя. За модула IP2721 добавих и винтова клема, това е просто стандартен 5 мм. Препоръчва се също да не запоявате тел, преди да ги използвате с винтова клема.

Използвах малко горещо лепило, за да задържа модула IP2721 на място, а също така добавих петно към ZK-4KX, тъй като беше малко хлабав. И това е изграждането завършено!

Стъпка 6: Първоначална конфигурация

Преди да започнете да използвате захранването, трябва да конфигурирате някои неща, но те ще бъдат записани в модула за захранване, така че ще трябва да ги направите само веднъж.

За да влезете в режим на конфигуриране, щракнете и задръжте бутона „UI“, докато екранът се промени. За да се придвижите в опциите на менюто за конфигуриране, щракнете върху бутона „SW“. Пълният набор от опции са изброени в описанието на модулите, но аз ще покрия само тези, които смятам за най -важни.

Първото нещо, което препоръчвам да направите, е да промените поведението по подразбиране, тъй като когато го включите, това необяснимо позволява автоматично изхода по подразбиране, не виждам защо някой би искал това, но за щастие е конфигурируемо.

При опцията за конфигуриране „ОТВОРЕНО“щракнете и задръжте колелото на енкодера, докато опцията се промени на OFF.

След това искаме да зададем обща граница на мощността на модула, това е особено полезно, ако вашето захранване с PD е с по -ниска мощност, тъй като ще спре модула на захранването да приема повече енергия, отколкото има захранването на PD.

При опцията „OPP“задайте съответно мощността с помощта на въртящия се енкодер. Натискането на енкодера ще промени цифрата, която променяте.

Едно наистина важно нещо в това е, че ограничението на мощността, което задавате, изглежда се прилага за изходната мощност на модула, а не за входа. Модулът използва определено количество мощност при преобразуване на напреженията, този конкретен твърди, че е 88% ефективен, което означава, че за да достави 10 W мощност на изхода, може да се наложи да използва до 11,5 W на входа. Не съм сигурен доколко бих се доверил на тази цифра, така че мисля, че ще бъде най -добре да ограничите това до 80% от това, на което са способни вашите доставки.

На страницата на продукта се споменава също, че 35W е най -многото, което модулът може да направи с „естествено разсейване на топлината“, или с други думи, без вентилатор.

След това смятам, че си струва да намалим температурата, при която модулът ще прекъсне, по подразбиране тя е 110c, което ми се струва малко уютно. При опцията „OTP“(въпреки че „t“ми прилича повече на „r“) можете да промените температурната граница тук с помощта на въртящия се енкодер. Настроих моя на 80c, което е минимумът.

За да излезете от менюто за конфигуриране, щракнете и задръжте отново бутона на потребителския интерфейс.

Стъпка 7: Основни операции

След това нека разгледаме как да го използваме. Основното нещо, което ще искате да направите със захранване, е да зададете напрежение и ограничение на тока. За да направите това, натиснете веднъж бутона „UI“. Първото нещо, което конфигурирате, е напрежението, което е същият контрол с въртящия се енкодер, както преди. За да преминете към настройка на тока, просто натиснете отново бутона „UI“и използвайте въртящия се енкодер както преди. За да излезете от това меню, натиснете отново бутона „UI“или алтернативно той ще изтече след няколко секунди.

Обратно в главното меню, за да активирате изхода, натиснете въртящия се енкодер. Докато изходът е активиран, можете да направите корекции на напрежението чрез завъртане на енкодера, но бих използвал това само за незначителни настройки, тъй като е доста бавен.

За да промените това, което се показва на екрана, можете да натиснете еднократно бутона „SW“, за да промените долния ред на Ампери, Ватове, Амп часове или разрешено време.

За да промените горния ред, трябва да натиснете и задържите бутона „SW“и можете да превключвате между Изходно напрежение, Входно напрежение и температура.

Стъпка 8: Добре ли е?

Добър въпрос!

Със сигурност е по -добре, отколкото първоначално очаквах да бъде, когато купих нещата за него. Сдвоено с PD power bank, това е наистина компактно решение, което можете да използвате навсякъде.

Интерфейсът е…. просто ОК. Като се има предвид вида на дисплея, не съм сигурен как иначе би могъл да се обработва, но често забравям кой бутон какво прави и мигащият знак, показващ коя цифра, която променяте, го кара да не се чувства реагиращ

Точността на напрежението е доста добра, въпреки че пада леко при по -големи натоварвания, нищо че е много лудо, но е по -лошо от захранването ми Tenma.

Защитата от претоварване се включва, когато очаквате, въпреки че извежда известно напрежение в това състояние, което не очаквах, но Tenma също прави това.

Що се отнася до вълнението, не се притеснявайте, според списъка той има ниска пулсация (…….. Нямам обхват)

Стъпка 9: Какво бих подобрил?

Ако изграждах този проект отново, бих обмислил няколко промени.

Първо, 3d корпусът определено може да бъде подобрен. Модифицираната версия, която направих, е добре, но не съм 3d дизайнер! T

основният му проблем е мързеливата работа, която свърших за място за поставяне на модула IP2721, дори не е подходящо, просто се уверих, че е достатъчно голям, за да не е проблем и оставих горещото лепило да отстрани всички проблеми от там.

Ще забележите също, че имам стикери, показващи положителни и отрицателни, когато модифицирах случая, не мислех, че ще се нуждая от тези индикации, защото смятах, че цветът на криковете ще бъде достатъчен, но това не е така, още за това след минута.

Също така, би било хубаво, ако основата на кутията е прилепнала към останалата част, сегашният дизайн е за болтове M2.5, но нямам достатъчно дълъг. В момента той остава на място само от триене, но това може да не е еднакво за всички принтери.

Банановите жакове, които получих, са с добро качество, но мисля, че може би е по -добре да отидете за такива, подобни по стил на тези на Tenma, защото ако получите кабел, обвит като тези, трябва да извадите пластмасата Покрийте. И затова трябва да отбележа кое е кое!

Не съм сигурен дали превключвателят наистина е толкова полезен, модулът IP2721 все още ще се захранва, което не е голяма работа, но вероятно просто ще изключите захранването на пейката, когато приключите с него.

И накрая, за да увеличите мощността, която можете да поставите през модула, ще трябва да намерите начин за интегриране на вентилатор, както в дизайна на корпуса, така и да намерите начин да го захранвате (може би отделен долар конвертор.)

Стъпка 10: Заключителни мисли

Мисля, че това е полезно устройство, за което е било евтино да се купуват частите и бързо се сглобява, като се игнорира времето, необходимо за отпечатване на кутията, това лесно може да бъде изградено за час.

Така че мисля, че ако вече имате източник на захранване за PD и искате да получите евтино захранване с Bench, мисля, че това всъщност е доста добър вариант.

Би ми било интересно да чуя мислите на други хора по въпроса. Добро място за това е в моето несъгласие, там ще намерите много полезни производители.

Бих искал също да изразя огромна благодарност към моите спонсори от Github, че ми помогнаха да ме подкрепят и странните неща, които обичам да изграждам.

Благодаря за четенето!