- Wymagane materiały
- Schemat obwodu
- Obwód regulatora + 5V
- Obwód regulatora + 3,3 V.
- Umieszczanie szpilek nagłówka
- Projektowanie PCB przy użyciu EasyEDA
- Obliczanie i zamawianie próbek online
- Działanie obwodu zasilania płyty prototypowej
Zasilacz jest bardzo często używanym narzędziem przez większość inżynierów na etapie projektowania. Osobiście często go używam, eksperymentując z projektami obwodów na Breadboard lub do zasilania prostego modułu. Większość obwodów cyfrowych lub obwodów wbudowanych ma standardowe napięcie robocze 5 V lub 3,3 V, więc zdecydowałem się zbudować zasilacz, który może dostarczać 5 V / 3,3 V na szynach zasilających płytki stykowej i dobrze pasuje do płytki stykowej.
Kompletny zasilacz zostanie zaprojektowany na PCB przy użyciu EasyEDA. Obwód wykorzystuje 7805 do zasilania 5 V i LM317 do zasilania 3,3 V z maksymalnym prądem znamionowym 1,5 A, który jest wystarczająco wysoki, aby zasilać cyfrowe układy scalone i obwody mikrokontrolera. Więc zacznijmy….
Wymagane materiały
- Regulator zmiennego napięcia LM317
- 7805
- DC Barrel Jack
- Rezystor 330 omów i 560 omów
- Kondensator 0,1 i 1uF
- Lampka ledowa
- Male Bergstik
- PCB (z JLCPCB)
Schemat obwodu
Pełny schemat obwodu dla tego projektu zasilacza płyty prototypowej pokazano poniżej. Obwód został stworzony przy użyciu Easy EDA.
Aby łatwo zrozumieć obwód, podzielono go na cztery części. Lewa górna i lewa dolna część to odpowiednio regulator 5 V i regulator 3,3 V. Górna prawa i dolna prawa część to piny nagłówkowe, z których możemy uzyskać odpowiednio 5V lub 3,3V, zmieniając położenie zworki.
Dla osób, które są nowicjuszami w zakresie etykiet, jest to po prostu wirtualny przewód używany w schematach obwodów, aby uczynić go bardziej schludnym i łatwiejszym do zrozumienia. W powyższym obwodzie nazwy + 12V, + 5V i + 3.3V są oznaczeniami. Każde dwa miejsca, w których napisana jest etykieta + 12V, są w rzeczywistości połączone przewodem, to samo dotyczy pozostałych dwóch etykiet + 5V i + 3.3V.
Obwód regulatora + 5V
Użyliśmy dodatniego regulatora napięcia 7805, aby uzyskać regulowane zasilanie + 5V. Wejście układu scalonego pochodzi z adaptera 12 V zasilanego przez gniazdo DC baryłkowe. Aby usunąć tętnienia, użyliśmy kondensatora 1uF w sekcji wejściowej i 0,1uF kondensatora w sekcji wyjściowej. Regulowane napięcie wyjściowe + 5V można uzyskać dla pinu 3. Przy odpowiednim radiatorze możemy uzyskać około 1,5A z układu 7805.
Obwód regulatora + 3,3 V.
Podobnie, aby uzyskać + 3,3 V, użyliśmy regulatora zmiennego napięcia LM317. LM317 to regulowany regulator napięcia, który pobiera napięcie wejściowe 12 V i zapewnia stałe napięcie wyjściowe 3,3 V. Napięcie wyjściowe V out zależy od wartości rezystorów zewnętrznych R 1 i R 2, zgodnie z następującym równaniem:
Zalecana wartość dla R1 to 240Ω, ale może to być również inna wartość między 100Ω a 1000Ω. Możemy użyć tego kalkulatora online do obliczenia wartości R1 i R2, ustaliłem wartość R1 na 330R i wartość napięcia wyjściowego na 3,3V. Po naciśnięciu przycisku obliczania otrzymałem następujący wynik.
Ponieważ nie mamy rezystora 541,19 omów, użyliśmy najbliższej możliwej wartości, która wynosi 560 omów. Dodaliśmy również diodę LED przez kolejny rezystor 560 omów, który będzie działał jako wskaźnik zasilania.
Umieszczanie szpilek nagłówka
W powyższych dwóch blokach obwodów wyregulowaliśmy napięcie + 5V i + 3,3V ze źródła 12V. Teraz musimy zapewnić użytkownikowi możliwość wyboru między napięciem + 5 V lub napięciem + 3,3 V, zgodnie z wymaganiami użytkownika. W tym celu użyliśmy męskich szpilek ze zworkami. Użytkownik może przełączyć zworkę aby wybrać pomiędzy + 5V i + 3.3V wartości napięcia. Umieściliśmy również kolejną pinezkę na dole płytki, dzięki czemu możemy ją zamontować bezpośrednio na płycie prototypowej.
Projektowanie PCB przy użyciu EasyEDA
Aby zaprojektować ten zasilacz do płyty chlebowej, wybraliśmy internetowe narzędzie EDA o nazwie EasyEDA. Wcześniej korzystałem z EasyEDA wiele razy i stwierdziłem, że jest bardzo wygodny w użyciu, ponieważ ma dobrą kolekcję śladów i jest open-source. Po zaprojektowaniu PCB możemy zamówić próbki PCB, korzystając z ich tanich usług produkcji PCB. Oferują również usługi zaopatrzenia w komponenty, w przypadku których mają duże zapasy komponentów elektronicznych, a użytkownicy mogą zamówić wymagane komponenty wraz z zamówieniem PCB.
Projektując obwody i płytki drukowane, możesz również upublicznić swoje projekty obwodów i płytek drukowanych, aby inni użytkownicy mogli je kopiować lub edytować i mogli czerpać korzyści z Twojej pracy, upubliczniliśmy również nasze całe układy obwodów i PCB dla tego obwodu, sprawdź poniższy link:
easyeda.com/circuitdigest/breadboard-power-supply-circuit
Możesz wyświetlić dowolną warstwę (górną, dolną, topową, dolną itp.) PCB, wybierając warstwę z okna „Warstwy”.
Możesz również zobaczyć PCB, jak będzie wyglądać po wytworzeniu za pomocą przycisku Photo View w EasyEDA:
Obliczanie i zamawianie próbek online
Po ukończeniu projektu tej płytki PCB zasilacza płyty chlebowej, można ją zamówić za pośrednictwem JLCPCB.com. Aby zamówić PCB w JLCPCB, potrzebujesz Gerber File. Aby pobrać pliki Gerber ze swojej płytki PCB, po prostu kliknij przycisk Generuj plik produkcyjny na stronie edytora EasyEDA, a następnie pobierz plik Gerber stamtąd lub kliknij Zamów w JLCPCB, jak pokazano na poniższym obrazku. Spowoduje to przekierowanie do JLCPCB.com, gdzie możesz wybrać liczbę PCB, które chcesz zamówić, ile warstw miedzi potrzebujesz, grubość PCB, wagę miedzi, a nawet kolor PCB, tak jak pokazano poniżej:
Po wybraniu wszystkich opcji kliknij „Zapisz w koszyku”, a zostaniesz przeniesiony do strony, na której możesz załadować swój plik Gerber pobrany z EasyEDA. Prześlij swój plik Gerber i kliknij „Zapisz w koszyku”. Na koniec kliknij Bezpiecznie kasy, aby sfinalizować zamówienie, a płytki PCB otrzymasz kilka dni później. Produkują PCB w bardzo niskiej cenie, która wynosi 2 dolary. Ich czas budowy jest również znacznie krótszy, czyli 48 godzin przy dostawie DHL w ciągu 3-5 dni, w zasadzie PCB otrzymasz w ciągu tygodnia od zamówienia.
Po zamówieniu PCB możesz sprawdzić postęp produkcji swojej PCB wraz z datą i godziną. Możesz to sprawdzić wchodząc na stronę Konta i klikając link „Postęp produkcji” pod PCB, jak pokazano na poniższym obrazku.
Po kilku dniach zamawiania PCB otrzymałem próbki PCB w ładnym opakowaniu, jak pokazano na poniższych zdjęciach.
A po otrzymaniu tych elementów przylutowałem wszystkie wymagane elementy na PCB.
Działanie obwodu zasilania płyty prototypowej
Po zmontowaniu PCB upewnij się, że nie ma lutowania na zimno i usuń cały nadmiar topnika z płyty. Zamocuj płytkę na górze płytki prototypowej i powinna być dobrze dopasowana między obydwoma szynami zasilającymi płytki prototypowej, teraz użyj adaptera 12 V, aby zasilić płytkę przez gniazdo prądu stałego, a dioda LED zasilania (tutaj biały kolor) powinna się zapalić. Następnie możesz ustawić zworkę na stronę 5 V lub 3,3 V, korzystając z informacji z sitodruku. Upewnij się, że używasz zworek, w przeciwnym razie nie dostaniemy napięcia po stronie wyjściowej.
Na powyższym obrazku umieściłem zworkę, aby zapewnić + 5V i mierząc to samo za pomocą multimetru, który również pokazuje 4,97V, co jest wystarczająco blisko. Podobnie możesz też sprawdzić 3,3V. Pełne działanie i testowanie projektu jest również pokazane na poniższym filmie.
Teraz możesz użyć tej płytki do zasilania wszystkich przyszłych projektów elektroniki na płytce prototypowej za pomocą 5 V lub 3,3 V. Mam nadzieję, że zrozumiałeś projekt i cieszyłeś się jego budowaniem. Jeśli masz jakiekolwiek problemy z uruchomieniem go, możesz opublikować go w sekcji komentarzy lub możesz skorzystać z naszych forów, aby uzyskać więcej informacji technicznych.