यूएसबी चर वोल्टेज बिजली की आपूर्ति: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

मुझे कुछ समय के लिए USB संचालित चर बिजली की आपूर्ति के लिए एक विचार आया है। जैसा कि मैंने इसे डिज़ाइन किया था, मैंने इसे न केवल USB इनपुट के लिए, बल्कि USB प्लग के माध्यम से या केले प्लग जैक के माध्यम से 3 VDC से 8 VDC तक कुछ भी अधिक बहुमुखी बना दिया। आउटपुट जैक के प्रकार का उपयोग करता है जिसे आप दीवार के मस्से और दो केले प्लग जैक में देखेंगे। यदि आप इसमें 5 वोल्ट फीड करते हैं, तो आप आउटपुट को 1.3 वोल्ट से 20 वोल्ट तक कम वोल्टेज के साथ 200 एमए तक हल्के से लोड कर सकते हैं। फ्रंट में एक डिजिटल डिस्प्ले है जो लोड पर जाने वाले वोल्ट और करंट को प्रदर्शित करता है। ऊपर की तस्वीर में, मैं लैपटॉप यूएसबी टर्मिनल से 5 वोल्ट यूएसबी आपूर्ति से 120 एमए पर 9 वोल्ट के साथ एक मिनी ऑसिलोस्कोप की आपूर्ति कर रहा हूं।

आपूर्ति:

पार्ट्स

(१) २४० ओम रोकनेवाला, १/४ वाट

(१) ६७ k रोकनेवाला, १/४ वाट

(२) ४.७ k प्रतिरोधक १/४ वाट

(३) १ k प्रतिरोधक, १/४ वाट

(३) २एन३९०४ ट्रांजिस्टर

(१) आईआरएफ५२० मोसफेट या समकक्ष

(२) १एन९१४ स्विचिंग डायोड

(1) 1N4007 डायोड

(2).01 यूएफ सिरेमिक कैपेसिटर (योजनाबद्ध 8 एनएफ या.008 यूएफ कहता है लेकिन.01 यूएफ प्राप्त करना आसान है)

(२) १० यूएफ इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, ५० वोल्ट

(१) ४७० यूएफ इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर ५० वोल्ट

(१) ५६ यूएच प्रारंभ करनेवाला (यदि वांछित हो तो एक छोटे से टॉरॉयड पर घाव किया जा सकता है)

(१) १००k ट्रिम पॉट

(१) ५k १/२ वाट पोटेंशियोमीटर, लीनियर टेंपर

(1) LM317 IC वोल्टेज रेगुलेटर IC चिप

(4) केला जैक (पुरुष)

(1) मानक आकार यूएसबी जैक (पुरुष)

(1) डिजिटल वाल्टमीटर एमीटर मॉड्यूल

(१) हाउसिंग

(१) पूर्ण या प्रोटोटाइप बोर्ड

(1) स्क्रू कसने वाला काला घुंडी

तापरोधी पाइप

हुकअप तार के विभिन्न रंग

कुदाल कनेक्टर्स (विभिन्न आकार)

LM317. के लिए हीट सिंक और सिलिकॉन यौगिक

उपकरण

सोल्डरिंग आयरन, सोल्डर, हॉट मेल्ट ग्लू, ड्रिल बिट्स के साथ ड्रिल, मिश्रित स्क्रूड्राइवर्स, विभिन्न प्रकार के छोटे सरौता, मल्टीमीटर और ऑसिलोस्कोप

चरण 1: भागों को प्राप्त करना

मैंने जानबूझकर ऐसे हिस्सों का इस्तेमाल किया जो आसानी से मिल जाते हैं और जिन्हें स्क्रैप इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड से बचाया जा सकता है। LM317 IC बहुत सामान्य है और 2N3904 ट्रांजिस्टर सामान्य उद्देश्य हैं और कई अलग-अलग प्रकारों को प्रतिस्थापित किया जा सकता है। मोसफेट भी बहुत आम है और अन्य प्रकारों को एक विकल्प के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है जब तक कि विकल्प एक एन-चैनल मोसफेट है और समान रेटिंग है। प्रारंभ करनेवाला महत्वपूर्ण नहीं है और 50 से 200 nH की सीमा में कई का उपयोग किया जा सकता है। इस उद्देश्य के लिए, मैं उन्हें खर्च किए गए सीएफएल बल्ब ड्राइवर बोर्ड से उबारता हूं। किसी भी प्रकार के प्रोजेक्ट बॉक्स का उपयोग किया जा सकता है। मेरे पास यह एक हाथ में था लेकिन एक सस्ता काला बिल्कुल उपयुक्त है। जहां तक परफ बोर्ड का उपयोग करने की बात है, यह मेरी व्यक्तिगत पसंद है कि किस आसानी से संशोधन किए जा सकते हैं।

चरण 2: सर्किट के पीछे का सिद्धांत

उपरोक्त तरंग तस्वीरें तरंग की प्रगति को दर्शाती हैं। पहला वाला दाहिने हाथ 1N914 डायोड के शीर्ष पर अस्थिर मल्टीवीब्रेटर के आउटपुट पर तरंग दिखाता है। दूसरा IRF520 के गेट पर तरंग दिखाता है और अंतिम IRF520 के स्रोत पर तरंग दिखाता है।

सर्किट 18 kHz पर चलने वाले दो ट्रांजिस्टर एस्टेबल मल्टीवीब्रेटर का उपयोग करता है। स्क्वायर वेव आउटपुट दो 1N914 डायोड में से एक के ऊपर से लिया जाता है। ट्रांजिस्टर सामान्य 2N3904's हैं। कम वोल्टेज वर्ग तरंग को एक और 2N3904 ट्रांजिस्टर द्वारा बढ़ाया जाता है जो पक्षपाती वर्ग सी है। ट्रांजिस्टर इनपुट स्क्वायर वेव को लगभग 10 के कारक से बढ़ा देता है जहां एक इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर और 100k पोटेंशियोमीटर से होकर गुजरता है IRF520 Mosfet के गेट पर लागू होने से पहले. मोसफेट को स्टेप-अप चॉपर के रूप में तार दिया जाता है जिसमें स्रोत टर्मिनल होता है जिसमें 56 यूएच चोक होता है जो 5 वोल्ट की आपूर्ति पर लौटता है। जैसे ही मोसफेट को चालू किया जाता है और फिर अचानक बंद कर दिया जाता है, प्रारंभ करनेवाला में चुंबकीय क्षेत्र बनता है और फिर एक बैक ईएमएफ का निर्माण करता है। यह बैक ईएमएफ वोल्टेज 1N4007 डायोड के माध्यम से प्रवाहित होने की अनुमति है और स्रोत वोल्टेज के साथ श्रृंखला में है। यह संधारित्र के आगे 470 uF इलेक्ट्रोलाइटिक में दो वोल्टेज के अतिरिक्त चार्ज करता है, एक LM317 वोल्टेज रेगुलेटर चिप है जिसे एक समायोज्य बिजली आपूर्ति के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है जिसे 5k पोटेंशियोमीटर द्वारा समायोजित किया जाता है। अनलोडेड वोल्टेज 1.3 वोल्ट और 20 वोल्ट के बीच से समायोज्य है। फ्रंट पैनल पर उचित वोल्टेज और करंट रीडिंग देने के लिए एक डिजिटल वाल्टमीटर और एमीटर को सर्किट में तार दिया जाता है।

चरण 3: एस्टेबल मल्टीवीब्रेटर बनाएं और देखें कि क्या यह काम करता है

Astable Multivibrator को चित्र के अनुसार एक साथ रखें। 5 वोल्ट के साथ पावर अप और दूसरे ट्रांजिस्टर के कलेक्टर पर तरंग को दूसरी तस्वीर में लगभग 18 kHz की आवृत्ति के साथ चूरा जैसा दिखना चाहिए।

चरण 4: बफर/एम्पलीफायर और बूस्ट कन्वर्टर सेक्शन जोड़ें

एक बार यह निर्धारित हो जाने के बाद कि एस्टेबल मल्टीवीब्रेटर काम कर रहा है, आप बफर ट्रांजिस्टर सेक्शन जोड़ सकते हैं। Mosfet में सिग्नल इनपुट के स्तर को सेट करने के लिए 100 K ट्रिम पॉट जोड़ा जाता है। मॉसफेट को माउंट करने के बाद, एंटी-स्टैटिक सावधानियां बरतते हुए डायोड और इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को स्थापित करें। इससे पहले कि आप इन भागों को स्थापित करें, आप उन्हें प्रयोगकर्ता के बोर्ड पर डालने के साथ प्रयोग करना चाह सकते हैं, जबकि प्रारंभ करनेवाला के विभिन्न मूल्यों की कोशिश कर रहे हैं। मैंने सीएफएल का एक गुच्छा अलग कर लिया और इस उद्देश्य के लिए प्रेरकों को सही पाया, सिवाय इसके कि वे 100 एमए से अधिक के साथ गर्म हो गए। मुझे यह प्रारंभ करनेवाला एकदम सही लगा क्योंकि यह मोटे तार का उपयोग करता है। आप 50 से 200 uH तक के इंडक्टर्स का उपयोग कर सकते हैं और इस आवृत्ति पर आपको अच्छे परिणाम मिलेंगे। मैं प्रयोग करते समय एक फ़ंक्शन जनरेटर से मोसफेट को चलाने की सलाह दूंगा।.5 वोल्ट पीक से पीक तक 5 वोल्ट पीक से पीक तक जाएं। ४७० uF संधारित्र के आर-पार एक वोल्टमीटर लगाएं और संधारित्र के आर-पार बनने वाले वोल्टेज को इनपुट वोल्टेज से कई गुना अधिक देखें। अनलोड, मेरा 30 वोल्ट से अधिक तक चला गया। सुनिश्चित करें कि आपका ४७० uF इलेक्ट्रोलाइटिक कम से कम ५० वोल्ट रेट किया गया है।

सीएफएल-कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लाइट

चरण 5: LM317 सर्किट जोड़ें

एक बार जब आप मोसफेट बूस्ट कन्वर्टर सेक्शन के प्रदर्शन से संतुष्ट हो जाते हैं तो आप LM317 और यह हीट सिंक स्थापित कर सकते हैं। मैंने पाया कि LM317 गर्म हो गया, उसे हीट सिंक की जरूरत थी लेकिन मोसफेट की नहीं। यदि कुंडल गर्म हो जाता है, तो आप एल्यूमीनियम पन्नी और कुछ गोंद से एक हीट सिंक बना सकते हैं। मैंने शीट धातु के एक छोटे से टुकड़े को कॉइल के चारों ओर ढीले ढंग से इस्तेमाल किया और गर्म-पिघल गोंद के साथ जगह में चिपका दिया।

चरण 6: मामले में छेद ड्रिल करें, केले के जैक संलग्न करें और सामने डिजिटल डिस्प्ले माउंट करें

पोटेंशियोमीटर के लिए फ्रंट पैनल में ड्रिल छेद (1), (4) बनाना जैक के लिए छेद और (2) यूएसबी केबल और एडेप्टर टाइप प्लग के लिए। चित्र में दिखाए गए स्थान पर माउंट सर्किट बोर्ड और सब कुछ एक साथ तार करें। मैंने पाया कि मैंने जिन केले के प्लगों का उपयोग किया था, वे उनसे जुड़े कुदाल कनेक्टर्स के साथ बेहतर काम करते थे। कुछ ब्रांडों में पीछे की तरफ सोल्डर कनेक्टर होते हैं इसलिए यह आपके द्वारा उपयोग किए जाने वाले कनेक्टर के प्रकार पर निर्भर करता है।

अगर मैं सर्किट में संशोधन करना चाहता हूं तो मैंने आसानी से हटाने के लिए मामले के आधार पर बोर्ड को गर्म पिघल गोंद के साथ सुरक्षित कर दिया। मीटर पैनल के चेहरे को समायोजित करने के लिए काले प्लास्टिक के सामने के टुकड़े को काट दिया गया था। इसे गर्म पिघल गोंद के साथ सुरक्षित किया गया था। एक बार जब सभी जैक पीछे की जगह पर थे, तो पैनल को गर्म पिघल गोंद के साथ भी रखा गया था।

चरण 7: अंतिम विधानसभा और परीक्षण

डिवाइस में वायर करने के लिए अंतिम आइटम वोल्टेज/करंट मॉड्यूल है। मॉड्यूल एक काले तार और एक सफेद तार के साथ आता है, ये इनपुट वोल्टेज आपूर्ति में जाते हैं। ऑरेंज वायर आउटपुट पॉजिटिव वोल्टेज को समझने के लिए जाता है। दो मोटे काले और लाल तार होते हैं, ये करंट शंट में जाते हैं। ये आउटपुट लोड के साथ श्रृंखला में चलते हैं ताकि आपको पता चल सके कि आपके लोड द्वारा कितना करंट खींचा जा रहा है। यदि आप ध्रुवता को उल्टा रखते हैं तो मीटर पंजीकृत नहीं होते हैं। मैंने पाया कि किसी कारण से मेरे लिए करंट ठीक से नहीं पढ़ रहा था इसलिए मुझे अलग-अलग तार की मोटाई और प्रकारों के साथ प्रयोग करना पड़ा। एक बार जब मुझे उचित वर्तमान रीडिंग मिल गई, तो मैंने प्रदान किए गए कनेक्शन से छुटकारा पाने के लिए तारों को सीधे मॉड्यूल पर टर्मिनलों में मिला दिया। यह केवल मेरे द्वारा उपयोग किए जा रहे मॉड्यूल के साथ एक समस्या हो सकती है।

यह डिवाइस लगभग 3 VDC इनपुट पर काम करना शुरू कर देगा और इस वोल्टेज पर आपको 60 mA पर 7 वोल्ट तक का आउटपुट देगा। 5 वोल्ट इनपुट के साथ, यह आपको 120 एमए पर लगातार अधिकतम 11 वोल्ट देगा, बिना किसी कंपोनेंट को गर्म किए। बेहतर हीट सिंकिंग आपको उच्च धाराएं देगी। यह उस सीमा के भीतर था जिसके लिए मैं इसका उपयोग करना चाहता था।