Κύκλωμα τροφοδοσίας Diy breadboard στο PCB

Μια μονάδα τροφοδοσίας είναι ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται πολύ συχνά από τους περισσότερους μηχανικούς κατά το στάδιο ανάπτυξης. Προσωπικά το χρησιμοποιώ πολύ όταν πειραματίζομαι με τα σχέδια κυκλωμάτων μου στο Breadboard ή για να ενεργοποιήσω μια απλή ενότητα. Τα περισσότερα από τα ψηφιακά κυκλώματα ή τα ενσωματωμένα κυκλώματα έχουν μια τυπική τάση λειτουργίας είτε 5V είτε 3.3V, γι 'αυτό αποφάσισα να κατασκευάσω ένα τροφοδοτικό που μπορεί να τροφοδοτήσει 5V / 3.3V στις ράγες τροφοδοσίας του breadboard και ταιριάζει άνετα στο breadboard.

Το πλήρες τροφοδοτικό θα σχεδιαστεί σε PCB χρησιμοποιώντας το EasyEDA. Το κύκλωμα χρησιμοποιεί ένα 7805 για τροφοδοσία 5V και LM317 για παροχή 3.3V με μέγιστη τρέχουσα βαθμολογία 1,5Α, η οποία είναι αρκετά υψηλή ώστε να τροφοδοτεί ψηφιακά κυκλώματα IC και μικροελεγκτή. Ας ξεκινήσουμε λοιπόν….

Απαιτούμενα υλικά

• Ρυθμιστής μεταβλητής τάσης LM317
• 7805
• DC βαρέλι Jack
• Αντίσταση 330ohm και 560 ohm
• Πυκνωτής 0,1 και 1uF
• Φως LED
• Αρσενικό Bergstik
• PCB (από JLCPCB)

Διάγραμμα κυκλώματος

Το πλήρες διάγραμμα κυκλώματος για αυτό το έργο τροφοδοτικού Breadboard φαίνεται παρακάτω. Το κύκλωμα δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το Easy EDA.

Προκειμένου να κατανοηθεί εύκολα το κύκλωμα, χωρίζεται σε τέσσερα μέρη. Το πάνω αριστερό και το κάτω αριστερό μέρος είναι ο ρυθμιστής 5V και ο ρυθμιστής 3.3V αντίστοιχα. Το πάνω δεξί και το κάτω δεξί μέρος είναι οι ακίδες κεφαλίδας από τους οποίους μπορούμε να πάρουμε είτε 5V είτε 3.3V όπως απαιτείται αλλάζοντας τη θέση του βραχυκυκλωτήρα.

Για τους ανθρώπους που είναι νέοι στις ετικέτες, είναι απλώς ένα εικονικό καλώδιο που χρησιμοποιείται στα διαγράμματα κυκλωμάτων για να είναι πιο τακτοποιημένο και κατανοητό. Στο παραπάνω κύκλωμα τα ονόματα + 12V, + 5V και + 3.3V είναι ετικέτες. Οποιαδήποτε δύο σημεία όπου γράφεται η ετικέτα + 12V συνδέεται πραγματικά με καλώδιο, το ίδιο ισχύει και για άλλες δύο ετικέτες + 5V και + 3.3V επίσης.

+ Κύκλωμα ρυθμιστή 5V

Χρησιμοποιήσαμε έναν ρυθμιστή θετικής τάσης 7805 για να λάβουμε μια ρυθμιζόμενη τροφοδοσία + 5V. Η είσοδος του IC προέρχεται από έναν προσαρμογέα 12V που τροφοδοτείται μέσω Jack βαρελιού DC. Για να αφαιρέσουμε τους κυματισμούς χρησιμοποιήσαμε έναν πυκνωτή 1uF στο τμήμα εισόδου και έναν πυκνωτή 0.1uF στο τμήμα εξόδου. Η ρυθμιζόμενη τάση εξόδου + 5V μπορεί να ληφθεί για τον ακροδέκτη 3. Με τη σωστή ψύκτρα μπορούμε να πάρουμε περίπου 1,5Α από το 7805 IC.

Κύκλωμα ρυθμιστή 3.3V

Ομοίως, για να αποκτήσουμε + 3.3V χρησιμοποιήσαμε έναν ρυθμιστή μεταβλητής τάσης LM317. Το LM317 είναι ένας ρυθμιζόμενος ρυθμιστής τάσης που λαμβάνει τάση εισόδου 12V και παρέχει σταθερή τάση εξόδου 3,3V. Η τάση εξόδου V _έξω εξαρτάται από εξωτερική αντίσταση αξίες R ₁ και R ₂, σύμφωνα με την ακόλουθη εξίσωση:

Η συνιστώμενη τιμή για το R1 είναι 240Ω, αλλά μπορεί επίσης να είναι κάποια άλλη τιμή μεταξύ 100Ω έως 1000Ω. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την ηλεκτρονική αριθμομηχανή για να υπολογίσουμε τις τιμές των R1 και R2, έχω καθορίσει την τιμή του R1 να είναι 330R και η τιμή της τάσης εξόδου να είναι 3.3V. Αφού πατήσαμε το κουμπί υπολογισμού πήρα το ακόλουθο αποτέλεσμα.

Εφόσον δεν έχουμε αντίσταση 541,19 ohm, χρησιμοποιήσαμε την πλησιέστερη δυνατή τιμή που είναι 560 ohm. Έχουμε επίσης προσθέσει ένα LED μέσω άλλης αντίστασης 560 ohm που θα λειτουργεί ως ένδειξη ισχύος.

Τοποθέτηση των ακίδων κεφαλίδας

Στα παραπάνω δύο μπλοκ κυκλωμάτων έχουμε ρυθμίσει τα + 5V και + 3.3V από μια πηγή 12V. Τώρα πρέπει να παρέχουμε τη δυνατότητα στον χρήστη να επιλέξει μεταξύ της τάσης + 5V ή της τάσης + 3,3V όπως απαιτείται από τον χρήστη. Για να το κάνουμε αυτό, χρησιμοποιήσαμε αρσενικές καρφίτσες κεφαλίδας με άλτες. Ο Χρήστης μπορεί να αλλάξει τον βραχυκυκλωτήρα για να επιλέξει μεταξύ των τιμών τάσης + 5V και + 3,3V. Έχουμε επίσης τοποθετήσει έναν άλλο πείρο κεφαλίδας στο κάτω μέρος του PCB, ώστε να μπορούμε να τον τοποθετήσουμε απευθείας πάνω από ένα Breadboard.

Σχεδιασμός PCB χρησιμοποιώντας το EasyEDA

Για να σχεδιάσουμε αυτό το τροφοδοτικό πίνακα ψωμιού, έχουμε επιλέξει το ηλεκτρονικό εργαλείο EDA που ονομάζεται EasyEDA. Έχω χρησιμοποιήσει στο παρελθόν το EasyEDA πολλές φορές και το βρήκα πολύ βολικό στη χρήση, δεδομένου ότι διαθέτει μια καλή συλλογή αποτυπωμάτων και είναι ανοιχτού κώδικα. Αφού σχεδιάσουμε το PCB, μπορούμε να παραγγείλουμε τα δείγματα PCB από τις υπηρεσίες κατασκευής PCB χαμηλού κόστους. Προσφέρουν επίσης υπηρεσία προμήθειας συστατικών όπου διαθέτουν μεγάλο απόθεμα ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και οι χρήστες μπορούν να παραγγείλουν τα απαιτούμενα συστατικά τους μαζί με την παραγγελία PCB.

Ενώ σχεδιάζετε τα κυκλώματα και τα PCB σας, μπορείτε επίσης να κάνετε τα σχέδια κυκλωμάτων και PCB σας δημόσια, ώστε άλλοι χρήστες να μπορούν να τα αντιγράψουν ή να τα επεξεργαστούν και να επωφεληθούν από την εργασία σας, έχουμε επίσης δημοσιοποιήσει ολόκληρες τις διατάξεις κυκλωμάτων και PCB για αυτό το κύκλωμα, ελέγξτε ο παρακάτω σύνδεσμος:

easyeda.com/circuitdigest/breadboard-power-supply-circuit

Μπορείτε να δείτε οποιοδήποτε στρώμα (Top, Bottom, Topsilk, bottomsilk κ.λπ.) του PCB επιλέγοντας το επίπεδο από το παράθυρο «Layers».

Μπορείτε επίσης να δείτε το PCB, πώς θα φροντίζει η κατασκευή χρησιμοποιώντας το κουμπί Προβολή φωτογραφιών στο EasyEDA:

Υπολογισμός και παραγγελία δειγμάτων στο διαδίκτυο

Αφού ολοκληρώσετε το σχεδιασμό αυτού του τροφοδοτικού PCB, μπορείτε να παραγγείλετε το PCB μέσω του JLCPCB.com. Για να παραγγείλετε το PCB από το JLCPCB, χρειάζεστε το Gerber File. Για να κατεβάσετε αρχεία Gerber του PCB σας, απλώς κάντε κλικ στο κουμπί Δημιουργία αρχείου επεξεργασίας στη σελίδα επεξεργασίας EasyEDA και, στη συνέχεια, κατεβάστε το αρχείο Gerber από εκεί ή μπορείτε να κάνετε κλικ στην παραγγελία στο JLCPCB, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Αυτό θα σας ανακατευθύνει στο JLCPCB.com, όπου μπορείτε να επιλέξετε τον αριθμό των PCB που θέλετε να παραγγείλετε, πόσα στρώματα χαλκού χρειάζεστε, το πάχος PCB, το βάρος του χαλκού και ακόμη και το χρώμα PCB, όπως το στιγμιότυπο που φαίνεται παρακάτω:

Αφού ορίσετε όλες τις επιλογές, κάντε κλικ στο "Αποθήκευση στο καλάθι" και στη συνέχεια θα μεταφερθείτε στη σελίδα όπου μπορείτε να ανεβάσετε το αρχείο Gerber που έχουμε κατεβάσει από το EasyEDA. Ανεβάστε το αρχείο Gerber και κάντε κλικ στο "Αποθήκευση στο καλάθι". Και τέλος κάντε κλικ στο Checkout Securely για να ολοκληρώσετε την παραγγελία σας, τότε θα λάβετε τα PCB σας λίγες μέρες αργότερα. Κατασκευάζουν το PCB με πολύ χαμηλό ρυθμό που είναι 2 $. Ο χρόνος κατασκευής τους είναι επίσης πολύ μικρότερος, δηλαδή 48 ώρες με παράδοση DHL 3-5 ημερών, βασικά θα λάβετε τα PCB σας εντός μιας εβδομάδας από την παραγγελία.

Αφού παραγγείλετε το PCB, μπορείτε να ελέγξετε την πρόοδο παραγωγής του PCB σας με ημερομηνία και ώρα. Μπορείτε να το ελέγξετε μεταβαίνοντας στη σελίδα λογαριασμού και να κάνετε κλικ στο σύνδεσμο "Πρόοδος παραγωγής" κάτω από το PCB, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Μετά από μερικές ημέρες παραγγελίας PCB, πήρα τα δείγματα PCB σε ωραία συσκευασία, όπως φαίνεται στις παρακάτω εικόνες.

Και αφού πήρα αυτά τα κομμάτια έχω κολλήσει όλα τα απαιτούμενα στοιχεία πάνω από το PCB.

Λειτουργία κυκλώματος τροφοδοσίας Breadboard

Μετά τη συναρμολόγηση του PCB σας, βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει κρύα συγκόλληση και καθαρίστε όλη την περίσσεια ροής στον πίνακα. Στερεώστε την πλακέτα στην κορυφή της πλακέτας ψωμιού σας και θα πρέπει να είναι άνετη ανάμεσα στις δύο ράγες τροφοδοσίας της πλακέτας ψωμιού σας, τώρα χρησιμοποιήστε έναν προσαρμογέα 12V για να τροφοδοτήσετε την πλακέτα σας μέσω της υποδοχής DC και θα πρέπει να δείτε το LED τροφοδοσίας (εδώ λευκό χρώμα) να ανάβει. Στη συνέχεια, μπορείτε να ρυθμίσετε τον βραχυκυκλωτήρα είτε στην πλευρά 5V είτε στην πλευρά 3.3V χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες μεταξοτυπίας. Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τα άλματα αλλιώς δεν θα έχουμε τάση στην πλευρά εξόδου.

Στην παραπάνω εικόνα έχω τοποθετήσει τον βραχυκυκλωτήρα για παροχή + 5V και μέτρηση του ίδιου χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο που δείχνει επίσης 4.97V που είναι αρκετά κοντά. Ομοίως, μπορείτε επίσης να ελέγξετε το 3.3V. Η πλήρης εργασία και δοκιμή του έργου φαίνεται επίσης στο παρακάτω βίντεο.

Τώρα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την πλακέτα για να τροφοδοτήσετε όλα τα μελλοντικά ηλεκτρονικά σας σχέδια στο breadboard σας είτε με 5V είτε 3.3V. Ελπίζω να καταλάβατε το έργο και να σας άρεσε να το φτιάξετε αν έχετε κάποιο πρόβλημα να το δουλέψετε, μπορείτε να το δημοσιεύσετε στην ενότητα σχολίων ή να χρησιμοποιήσετε τα φόρουμ μας για περισσότερες τεχνικές ερωτήσεις.