Instelbare voeding: 6 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Deze instructable gaat over het maken van een voeding met instelbare output en kan worden gevoed met verschillende voedingen. Alles wat je nodig hebt is kennis van elektronica.

Als je vragen of problemen hebt, kun je contact met me opnemen via mijn mail:[email protected] Dus laten we beginnen

Componenten geleverd door DFRobot

Stap 1: Materialen

Bijna alle benodigde materialen voor dit project kunnen worden gekocht in de online winkel: DFRobotVoor dit project hebben we nodig:

-Zonnepaneel 9V

-Zonne-energiemanager

-DC-DC boost-converter

- Zonne-Lipo-oplader

-LED-spanningsmeter

-draden

-op het oppervlak gemonteerde plastic verzegelde elektrische aansluitdoos

-3.7V Li-ion batterij

-diverse connectoren

-SPST schakelaar 4x

-rode en zwarte 4 mm terminal binding

Stap 2: Modules

Voor dit project heb ik drie verschillende modules gebruikt.

Zonne-energiemanager

Deze module is erg handig omdat hij met verschillende voedingen kan worden gevoed. Het kan dus in veel projecten worden gebruikt.

Het kan worden gevoed met een 7-30V zonnepaneel, 3.7 Li-ion batterij of met een USB-kabel.

Het heeft vier verschillende uitgangen. Van 3,3V tot 12V, met 5V USB-uitgang en op één uitgang kun je spanning 9V of 12V kiezen.

Specificaties:

• Zonne-ingangsspanning: 7V ~ 30V Batterij-ingang
• Batterij-ingang: 3.7V eencellige Li-polymeer/Li-ion batterij

• Gereguleerde voeding:

  • OUT1=5V 1.5A;
  • OUT2=3.3V 1A;
  • OUT3=9V/12V 0,5A

DC-DC boost-converter

Ook erg handige module als je snel een variabele voeding wilt maken. De spanning wordt geregeld met een trimmer van 2 Mohm.

Specificaties:

• Ingangsspanning: 3.7-34V
• Uitgangsspanning: 3.7-34V
• Max ingangsstroom: 3AMax
• Vermogen: 15W

Solar Lipo-oplader

Ontworpen om op te laden, met bescherming tegen omgekeerde polariteit van de ingang. Het heeft 2 LED's voor laadindicatie.

Specificaties:

• Ingangsspanning: 4,4 ~ 6V
• Laadstroom: 500mA Max
• Opladen Cutoff Voltage: 4.2V
• Vereiste batterij: 3.7V lithiumbatterij;

Als u meer wilt weten over deze modules kunt u terecht op: DFRobot Product Wiki

Stap 3: Voedingsbehuizing

Voor de behuizing heb ik een op het oppervlak gemonteerde plastic verzegelde elektrische aansluitdoos gebruikt.

Eerst heb ik elk onderdeel gemeten, zodat ik alle dimensies kende. Ik staarde te tekenen op de aansluitdoos zodat ik zag hoe alles eruit zal zien. Toen ik tevreden was met het ontwerp, begon ik gaten te maken voor componenten.

Ik gebruikte 2 LED-spanningsmeters voor spanningsweergave. De ene geeft de instelbare output weer en de andere geeft de output van 9V/12V weer, zodat je weet welke spanning je hebt gekozen. Deze LED spanningsmeters zijn erg handig omdat je ze gewoon op de spanningsbron aansluit en klaar. Enige slechte eigenschap is dat het geen spanning toont onder 2.8V.

Ik heb 4 mm terminalbinding gebruikt, zodat je de belasting op de voeding kunt aansluiten. Deze voeding heeft 3 spanningsuitgangen (9V/12V, 5V en instelbare uitgang).

Ik heb ook twee USB-uitgangen toegevoegd, zodat je je Arduino of een ander apparaat direct kunt aansluiten. Het kan ook worden gebruikt voor het opladen van telefoons. Laatste uitgang wordt gebruikt voor het opladen van de batterij (Li-po, Li-ion tot 4V.). Daarvoor gebruikte ik zonne-acculader.

Stap 4: Benodigdheden

Deze voeding kan van verschillende stroombronnen worden voorzien.

1. DC-jack mannetje:

Het kan worden gevoed met een DC-jackkabel. Deze voeding is een aanrader als je bronnen wilt voeden die wat meer vermogen nodig hebben. Deze voeding biedt ook de meeste stabiliteit aan uitgangen, dat betekent dat wanneer je een elektrische verbruiker op de uitgang aansluit, de uitgangsspanning niet veel daalt.

2. 3.7V batterij

U kunt een 3.7V eencellige Li-polymeer of Li-ion batterij gebruiken. In mijn geval gebruikte ik een 3.8V Li-ion batterij van mijn oude mobiel. Het kan volledig worden gevoed alleen met deze batterij, maar dan heeft het enkele beperkingen voor uitgangsspanning en stroom.

Gereguleerde stroomvoorzieningsefficiëntie (3.7V batterij IN)

• OUT1: 86%@50%Laden
• OUT2: 92%@50%Laden
• OUT3 (9V UIT): 89% @ 50% belasting

Deze mogelijkheid is erg handig als je ergens werkt waar je geen elektriciteit hebt.

3. Zonnepaneel

Als derde optie kies ik voor zonne-energie. Het kan worden aangedreven met 7V-30V zonnepaneel.

In mijn geval gebruikte ik 9V zonnepaneel die 220mA produceert. Op het eerste gezicht leek het erop dat het deze voeding zou kunnen voeden. Maar toen ik begon met het testen van dit project met zonnepaneel, stopte alles omdat het zonnepaneel niet genoeg stroom kon leveren om alles te leveren. Wanneer het volledig verlicht is, produceert het ongeveer 10V en ongeveer 2,2W.

Dus toen begon ik het te compenseren met andere benodigdheden. Ik combineerde 3.7V batterij en zonnepaneel. Tijdens het testen bleek dat batterij en zonnepaneel samen deze voeding van stroom kunnen voorzien.

Dus voor de levering hiervan heb je een zonnepaneel nodig dat meer stroom kan produceren.

Bijvoorbeeld:

Efficiëntie zonne-energie (18V SOLAR IN)：78%@1A

Als je hem voorziet van 18V zonnepaneel, zal de laadstroom ongeveer 780mA zijn.

Stap 5: Modules wijzigen

Voor dit project moest ik een kleine wijziging aanbrengen in de modules. Alle aanpassingen zijn gedaan om deze voeding gebruiksvriendelijker te maken.

Eerst heb ik de module zonne-energiebeheer aangepast. Ik heb de originele smd-schakelaar verwijderd en vervangen door een 3-pins enkelpolige dubbele worpschakelaar. Dit maakt het schakelen tussen 9V en 12V eenvoudiger en het is ook beter omdat je de schakelaar op de behuizing kunt monteren. Deze wijziging is ook te zien op de foto. Power Manager-module heeft de mogelijkheid om uitgangen AAN/UIT te schakelen. Ik heb deze pinnen aangesloten op SPST-schakelaars, zodat je uitgangen kunt beheren

Tweede wijziging werd aangebracht op de batterijlader. Ik heb de originele smd-LED's verwijderd en vervangen door normale rode en groene LED's.

Stap 6: Testen

Toen ik alles aan elkaar had aangesloten, moest ik een test doen of alles werkt zoals ik had gepland.

Voor het testen van de uitgangsspanning heb ik Vellemans multimeter gebruikt.

Ik heb 5V output gemeten. Eerst toen powermanager alleen werd geleverd met een 3.7V-batterij en toen werd het gevoed met een 10V-adapter. De uitgangsspanning was in beide gevallen hetzelfde, vooral omdat de uitgang niet was geladen.

Daarna heb ik 12V en 9V output gemeten. Ik heb de spanningswaarde vergeleken op een Velleman-multimeter en een LED-spanningsmeter. Het verschil tussen de multimeterwaarde en de LED-spanningsmeterwaarde bij 9V was ongeveer 0,03V en bij 12V was het ongeveer 0,1V. We kunnen dus stellen dat deze LED spanningsmeter behoorlijk nauwkeurig is.

Instelbare uitgang kan worden gebruikt om LED's, DC-ventilatoren of iets dergelijks van stroom te voorzien. Ik heb het getest met een 3,5W waterpomp.