تحميل إلكتروني DIY

إلكترونيات

تحية طيبة سكان موقعنا!
من المؤكد أن لديك مجموعة من مصادر طاقة USB في المنزل: بنوك الطاقة ، والشحن للهواتف الذكية ، وما إلى ذلك. كما نعلم ، غالبًا ما يبالغ المصنعون الصينيون في تقدير خصائص إنتاجهم الحقيقية. من أجل تقييم وفهم ما يمكن لوحدة إمداد طاقة أو بنك طاقة معين ، وكذلك لمعرفة سعة نفس بنك الطاقة تقريبًا ، دون تفكيكها ، يكفي أن يكون لديك جهاز اختبار USB في متناول اليد ، مع القدرة على قياس السعة وحمل بسيط (المقاوم ، المصباح و إلى آخره).

بالطبع هناك USB متخصص إلكتروني الأحمال لهذه الأغراض ، ويبدو أنها ليست باهظة الثمن ، ولكن شراء ما يمكن القيام به في المنزل ليس أسلوبنا.

في الآونة الأخيرة ، تلقى المؤلف (AKA KASYAN) مجموعة من باور بانك بأحجام وخصائص مختلفة.

إن تقييم معلمات الإخراج الفعلية للتيار والجهد هي مسألة بضع ثوان.

كحمل ، استخدم المؤلف دائمًا المقاوم المتغير السلك القديم الجيد. يكفي تحميل باور بانك لفترة وجيزة مع التيار حتى 2 أمبير ، ويبدو أنه يناسب الجميع تقريبًا ، ولكن في أحد أمسيات الشتاء القاسية ، لم يكن لديه ما يفعله ، جالسًا بالقرب من طاولة العام الجديد ، كان لدى المؤلف فكرة القيام بتحميل إلكتروني USB.

تم تصميم الوشاح في نصف ساعة فقط.

تم إنفاق نصف ساعة أخرى على الطباعة والنقل والحفر والدباغة والحفر. هذه عملية مستهلكة للوقت.

ونتيجة لذلك ، ولد تصميم آخر جيد جدًا يمكن التوصية به بأمان للتكرار.

لنبدأ ، دعونا نلقي نظرة على الخصائص الرئيسية للحمل الإلكتروني الحالي.
نطاق جهد التشغيل من 4 إلى 15-20 فولت ؛

نطاق التعديل الحالي هو من 0 إلى 5A ، اعتمادًا على مقاومة وقوة التحويلة الحالية ؛

الطاقة القصوى المقدرة 20 واط ، ذروة قصيرة المدى تصل إلى 40 واط.
لا يتطلب الحمل مصدر طاقة خارجي ، يتم تشغيله مباشرة من منفذ USB الذي يجب تحميله.
دعونا ننظر إلى مبدأ الحمل المماثل ، فقط بقوة أكبر بكثير. باختصار ، لدينا مضخم تشغيلي يقارن الجهد الناتج عن المصدر المرجعي بالجهد المأخوذ من المستشعر الحالي في وجه مقاومة منخفضة المقاومة.

لدينا القدرة على تغيير الجهد من مصدر مرجعي عن طريق تدوير المقاوم المتغير.

هذا ينتهك التوازن بين مدخلات مكبر الصوت التشغيلي ، وهو بدوره ، من خلال تغيير جهد الخرج الخاص به ، سيحاول موازنة الجهد بين المدخلات.

يؤدي تغيير جهد الخرج من مضخم التشغيل إلى تغيير في مقاومة القناة المفتوحة للترانزستور ، وبالتالي إلى تغيير في التيار في الدائرة.

من المهم التأكيد على أن هذا هو المثبت الحالي ، وأن القيمة المحددة لن تتغير اعتمادًا على الجهد ، وهذا مهم جدًا. كل هذه المزايا تجعل من الممكن استخدام حملنا لتفريغ البطاريات بتيار مستقر من أجل تحديد السعة. نطاق جهد العرض واسع جدًا. يمكن تطبيق الجهد على الدائرة حتى 30 فولت ، لكن المؤلف لا ينصح بذلك ، حيث يمكن حدوث انتهاكات في تشغيل العقد الفردية. الطاقة القصوى المسموح بها التي تبددها الحمل هي 40 واط ، ولكن فقط إذا كان هناك تبريد نشط ومبرد ضخم نوعًا ما للترانزستور ، وما يصل إلى 20 واط لمثل هذا الحمل آمن تمامًا.
من أجل أن يبدد الحمل 20 واط من الطاقة في شكل حرارة لفترة طويلة ، مرة أخرى هناك حاجة إلى مروحة صغيرة.

حول التبريد. نظرًا لأن المؤلف استخدم شريحة مكبر الصوت التشغيلي المزدوج lm358 ، وتم بناء دائرة الحمل نفسها على عنصر واحد فقط ، ظلت القناة الثانية مجانية.

دون التفكير مرتين ، في العنصر الثاني ، قرر المؤلف تجميع منظم درجة حرارة بسيط لسرعة المروحة ، والذي سيؤدي في الواقع إلى تبريد الترانزستور.

إذا تم تسخين غرفة التبريد الترانزستور فوق درجة الحرارة المحددة ، فستعمل المروحة. في وقت لاحق ، قرر المؤلف التخلي عن هذا الموقع بالكامل. من الأفضل لحام المروحة مباشرة إلى خط 5V ، وسوف تدور باستمرار. في أرشيف المشروع ، الذي يمكن تنزيله من هذا ، ستجد لوحة بدون وحدة ضبط حراري.

من المستحسن استخدام مروحة 5 فولت ، ولكن 12 فولت التقليدية تعمل أيضًا بشكل جيد من 5 فولت ، لذلك يُسمح باستخدامها.

بالطبع ، المروحة تحتاج إلى حجم صغير ، وليس نفس مروحة المؤلف. مسارات الطاقة لمؤلف لوحة الدوائر المطبوعة ملحوم بكثرة.

يتم تثبيت الترانزستور على بالوعة حرارية صغيرة (هذا خيار تجريبي ، في المستقبل سيتم تثبيت مبرد أكبر وسيتم تبريد كل هذا بواسطة مروحة).

ترانزستور طاقة ، حيث يتم تبديد كل الطاقة في شكل مجال حراري. يعمل الحمل في الوضع الخطي ويواجه الترانزستور صعوبة بالغة.

التحويلة الحالية.

يعتمد تيار الحمل الأقصى على مقاومته وقوته. ينصح المؤلف باستخدام مقاومات SMD 2-5W بمقاومة 0.05 إلى 0.1 أوم. إذا لم يكن هناك مقاومات قوية في متناول اليد ، فيمكنك توصيل عدة قطع من الطاقة المنخفضة بالتوازي ، أو استخدام مقاومات نوع مخرجات منخفضة المقاومة العادية.

والآن سنقوم بتحميل عدد قليل من بنوك الطاقة. العينة الأولى بسعة 2000mAh فقط ، قوة 1 بطارية ليثيوم أيون قياسية 18650. نقوم بتوصيل حملنا عبر مقياس USB ونزيد التيار بسلاسة عن طريق تدوير المقاوم المتغير على لوحة التحميل الإلكترونية.

التيار الناتج powerbank حوالي 1a. عند محاولة الحصول على تيار أكثر ، ينخفض جهد الخرج بشكل كبير.
العينة الثانية هي أغلى ثمنا ، بسعة 10000mAh ، الطاقة - 4 بطاريات الليثيوم بصيغة 18650.نحمل الناتج بنفس الطريقة. التيار الناتج حوالي 1.2A.

العينة الثالثة مدعومة بـ 6 بطاريات قياسية 18650 بسعة إجمالية تبلغ حوالي 15000 مللي أمبير. أقصى تيار الإخراج هو 2.6A. إذا قمت بتحميل أكثر ، فسوف ينخفض جهد الخرج.