Z lab

Лабораторный блок питания на 24 вольта и до 12 ампер

В этой части соберем лабораторный блок питания на 24 вольта и 12 ампер тока, из китайских комплектующих в корпусе от привода компьютера. Такой блок отлично подходит для питания светодиодов (LED), зарядки аккумуляторов, питания всевозможных схем и устройств, где нужна точность параметров. Процесс сборки блока питания очень простой, пошаговый и можно все сделать своими руками соединив элементы схемы и не производя дополнительных настроек.

Помочь в новых проектах http://www.donationalerts.ru/r/z_lab

Инструмент
фен настольный 300W http://ali.pub/1r2e0d
Скальпель http://ali.pub/1r2e24
Оптимальный набор ступенчатых сверл http://ali.pub/1vw5us

Я пользуюсь Кэшбэк-сервисом LetyShops https://letyshops.ru/soc/?r=4119160

Комплектующие

Круглая кнопка http://ali.pub/1r2ckg
Вольтамперметр http://ali.pub/1r2cpi
Вольтамперметр проще http://ali.pub/1vw70e
Блок питания 24В 6А http://ali.pub/1r2cs1
Блок питания 20В 1,5А http://ali.pub/1vvf2c
Блок питания 15В 2А http://ali.pub/1vvfnc
Блок питания 12В 5А http://ali.pub/1vt5w8
Блок питания 5В 2,5А http://ali.pub/1vsn63
Преобразователь 12А http://ali.pub/1r2cvc
Преобразователь 5А http://ali.pub/1vsdcl
Потенциометр многооборотный http://ali.pub/1vwuuv
Потенциометр простой http://ali.pub/1r2d2c
Ручки для простого потенциометра http://ali.pub/1r2dd8

Ручка для многооборотного потенциометра http://ali.pub/1r2dgq
Разъем Банана папа http://ali.pub/1r2d7e
Разъем Банана мама http://ali.pub/1r2d9x
Провода с крокодилами http://ali.pub/1vw5ft
Провода банана и XT60 http://ali.pub/1vw64i
Крючки для проводов http://ali.pub/1vw6rg
Набор нейлоновых стоек http://ali.pub/1r2dmd
Винты М3 нейлон http://ali.pub/1xcuka
Стойки М3 нейлон http://ali.pub/1r2du5
Термоусадка http://ali.pub/1vw8gi
Сетевой разъем http://ali.pub/1r2dw3
Сетевой провод http://ali.pub/1r2dz0
Другие интересные комплектующие https://goo.gl/FM5gEf

Предыстория создания ЛБП

Мне приспичило собрать лабораторный блок питания, потому как задолбался изобретать велосипед придумывая, где взять нужные вольты с амперами под конкретную самоделку или для проверки работы очередного мотка проводов называемого гордо Схема!

Сначала решил посмотреть предложения на Алиэкспресс, хотя это было скучно и деньги было в лом тратить. Не долгие поиски привели к понимаю того, что там ЛБП в основном размером с системник от компа и не вписываются в мои желания. Сами можете «посмотреть» (ссылка на раздел али) + картинка сбоку.

К ЛБП у меня были свои требования:

  • Напряжение более 20 вольт;
  • Ток более 4 ампер;
  • Раздельная плавная регулировка по току и напряжению;
  • Минимальные габариты, места у меня, как в метро в час пик.

Блок питания должен был мне заменить по сути 3 устройства:

  1. Зарядник для литиевых аккумуляторов и прочих свинцовых батарей;
  2. Драйвер светодиодов;
  3. Универсальный источник питания.

Чесание в затылке в поиске решения

Естественно за хорошими идеями я отправился на просторы ютуба. Ютуб не подвел. Наткнулся на несколько прикольных вариантов, после выпуска видео на ютубе, кое кто из ребят даже одобрил мое творение, лайк им взаимный!

Короче я смог определиться со всеми комплектующими для сборки, естественно это не предел и можно расширить функционал и увеличить надежность текущей версии, но нужно было быстро и просто.

Я не компьютерный маньяк хранящий горы железа, но тем не менее у меня завалялось пара старых CD приводов, корпус одного из них и пошел в дело. Пожалуй, выбор корпуса тут самое геморройное занятие и зависит от доступности материалов, кто-то из дюралевых листов собирает стильный корпус, а у кого то уже есть 3D принтер и человек просто его печатает. Но мы не гордые запилим и в корпусе CD привода, пленочкой затянем, красочкой покрасим, ленточками подсветим ЛБП будет просто мёд!

Проще говоря при наличии всех комплектующих и нужного инструмента сделать его можно за пару часов, ура понеслась! Бежим на Алиэкспресс, ищем все деталюхи: блок питания на 24 вольта, мощный понижающий модуль на нцать ампер, прецизионные потенциометры, вольтамперметр с точностью до 0,001А, разъем бананас, прочую мелочевку если нет и заказываем все это дело, не забывая про кешбэк. Дальше ложимся спать, потому как время часа 3 – 4 ночи. На утро несемся смотреть статус заказов и громко материмся если заказ еще не отправили, идем завтракать!

Сборка блока питания в корпус

Будем считать, что заказ вы получили быстро и никто нигде не накосячил.

Теперь надо полазить по полкам и шкафчикам в поиске нужного инструмента. Набор инструментов для сборки прост: небольшие отвертки, пассатижи, паяльник, набор сверл, желательно шуруповерт или дрель, напильник, удобный термофен. Дальше на ваше усмотрение, вдруг завалялся ЧПУ фрезер или 3D принтер.

Появляется вопрос – С чего начать?

Начните с примерки всех комплектующих к вашему корпусу и их компоновки с учетом естественного или принудительного охлаждения и перспективы расширения функционала в виде модулей тепловых реле, дополнительных DC конвертеров для повышения или понижения напряжения, плат стабилизации питания для мощных usb выходов. Потому как пословица семь раз отмерь потом отрежь не работает, поэтому пользуемся другой. Делаем с минимальными потерями и, если что легко переделываем, потому что хорошая мысля всегда приходит опосля.

В случае с приводом от компа разбираем его и оставляем только металлический корпус, остальное вряд ли пригодиться в этом проекте, но не выкидываем и оставляем на запчасти! По сути ключевыми являются только 2 основных модуля, это плата питания и DC-DC понижающий модуль с возможностью раздельной регулировки по току и напряжению. Закидываем их в корпус и смотрим как их удобней разместить, учитывая охлаждение и удобство размещения проводки до остальных элементов ЛБП. Делаем нужную разметку и сверлим, пилим, точим, дырявим зависит от возможностей каждого. Крепить платы можно с помощью пластиковых или металлических стоек, ну или как я сделать трубочки-проставки от чупа-чупсов и длинные винты, чтобы контакты на нижней части плат не коротили о корпус.

Перед установкой понижающего модуля не забудьте выпаять потенциометры и на их контакты припаять провода для подсоединения к новым многооборотным, точным синим потенциометрам. Иначе откручивать все придется:)

В задней части корпуса нужно закрепить сетевой разъем, например от БП компа или попроще как в видео про лабораторный блок питания, но можно этого и не делать, если у вас он будет стоять все время на столе или просто не зудит кое где, желание его сделать

Передняя панель ЛБП

В моем варианте передняя панель оказалась самой трудоемкой деталью, поэтому если нет желания пыхтеть с напильником и прочими надфилями, надо найти вариант попроще. Подойдет листовой пластик от канцелярских лотков, контейнеров для еды и подобных вещей.

При разметке, чтобы не накосячить как я, перенесите размеры всех деталей, точнее проекции их самых широких частей) на будущую переднюю панель. Чтоб было где рисовать и не испортить панель, приклеиваем малярный скотч, ну или обычную бумагу обычным скотчем. Погнали!

Дальше просто размечаем и горячим лезвием скальпеля прорезаем все нужные дырочки и отверстия. Для эстетики я затянул морду пленкой, вы можете сделать то же самое разными самоклейками из хозмага или автозапчастей, на крайняк красим перманентным маркером.

Не забываем придумать крепление панели к корпусу, я засверлился в выступы корпуса для крепления родной панели загнув их перпендикулярно широкой части корпуса. Вариантов масса: припаять гайки к корпусу, сделать маленькие уголки, приклеить пластиковые трубки к корпусу на клей, экпоксидку, термоклей, в которые и будут вкручиваться маленькие саморезы. Короче решите сами исходя из своих возможностей и уровня озабоченности крутостью исполнения задуманного.

Соединение элементов лабораторника

Компоненты просты и их нужно только правильно соединить. А сделать это нам поможет схема ЛБП.

Схема лабораторного блока питания

Настраивать ничего не нужно, фуф, максимум проверить точность вольтамперметра и подрегулировать если нужно, но обычно показывает достаточно точно. Остается только включить и первым делом заставить светиться какую-нибудь тонкую проволочку пустив через нее большой ток.

Питание от сети будем подавать через выключатель, рассчитанный на 250В и 3А. Лучше использовать круглый, потому как сверлить проще, ступенчатым сверлом чик и готово. Он будет замыкать цепь сети с блоком питания. Выходное напряжение с блока питания будет подаваться на вход DC модуля и на питание вольтамперметра. С выхода DC модуля плюсовой провод идет на разъем банана, а минус на силовой контакт вольтамперметра и уже потом на разъем.

Для соединения DC модуля и потенциометров нужно всего 5 тонких проводов, 3 провода на регулировку ограничения тока и 2 на выставление напряжения, при этом надо будет поставить перемычку между контактами потенциометра, по аналогии с перемычкой на плате. Но можно кинуть и три провода на регулировку напряжения, этого никто не запрещает. Кстати на многооборотных потенциометрах другая распиновка выходов и роль центрального контакта выполняет первый пин от задней части. Не верите? Проверьте тестером! Если после сборки регулировка будет не в ту сторону как хотелось поменяйте местами провода от первых двух пинов на потенциометре.

Оформление корпуса

Оформление это дело вкуса и желаний воспаленного мозга конкретного самоделкина. Поэтому не буду говорить, как делать пока не прилетело на орехи. У меня лично есть мысль покрасить корпус, переднюю панель возможно переделаю, пока не знаю, как. Но что точно знаю эта хреновина не должна царапать корпус, поэтому в ашане, хозмаге или магазине 1000 мелочей покупаем толстые мягкие наклейки для ножек табуретки или стула и приклеиваем их на дно. Супер! Мягче чем у Zeva.

Для сборки ЛБП нам понадобится

  1. Блок питания, напряжение 24 вольта и ток 6 ампер, можно взять старый адаптер от ноутбука на 19 – 25 вольт
  2. Модуль понижения постоянного напряжения до 34 вольт, с током до 9 ампер
  3. Многооборотные потенциометры на 10 ком позволяют очень точно регулировать значения напряжения и тока, если точность не нужна, то можно использовать простые
  4. Отображать значения будет вольтамперметр с минимальным значением в 1 миливольт и милиампер
  5. Разъемы банана или те что вам нужны
  6. Мне нужна была мобильность, универсальность и компактность поэтому я сделал питание через разъем от БП компа, он был под рукой. ………Но можно использовать и более компактные.
  7. Выключатель тоже от БП компа или другой на 250 вольт и несколько ампер
  8. Провода разного сечения для соединения всего этого добра
  9. Набор термоусадки, можно и без нее но лучше не рисковать
  10. Стойки для крепления плат нейлон или металл
  11. Все компоненты были куплены на Алиэкспресс самый дорогой из них был модуль питания, остальное значительно дешевле.

Уровень сложности

Соединение всех элементов нарисовано на схеме, она очень проста и ее может повторить школьник, не прогулявший уроки физики и умеющий держат паяльник.

Нюансы

При сборке нужно аккуратно выпаять стандартные подстроечные резисторы, что не просто, нужно одновременно греть все три ножки. Нужен паяльник с плоским длинным жалом, либо просто мощный и кусок медной проволоки на 1.5 квадрата, чтобы намотать на жало а оставшейся частью одновременно греть ножки.

Разъемы банана лучше ставить вертикально ими так удобнее пользоваться, пальцы в стол не упираются и круглая кнопка спокойно поместится.

Почему я сделал так, как сделал

Модули внутри корпуса расположил ближе к задней части оставив больше места для компонентов лицевой панели, плюс можно в будущем еще что-то разместить.

На лицевой панели индикатор занял центральное место, справа потенциометры, чтобы рукой не закрывать его при настройке. Слева разъемы банана, я поставил ближе к низу, но потом оказалось, что ими так не удобно пользоваться, когда ЛБП стоит на столе, лучше их расположить сверху или вертикально. Выключатель рядом с разъемами, там было свободное место.

У меня не было подходящего куска пластика для передней панели, но было оргстекло подходящего размера и толщины. Разметил, насверлил отверстий ступенчатым сверлом и небольшой пилкой и напильником придал прямоугольную форму окон под индикатор и выключатель.

При работе с режущим инструментом будьте осторожны, у меня сорвалась пилка и я прилично распилил себе большой палец.

Прозрачность передней панели не входила в мои планы. Выход заклеить цветным скотчем, или пленкой. У меня была черная и полупрозрачная серая. На готовую панель наклеил черную, а потом серую.

Индикатор решил использовать без корпуса и спрятать его под полупрозрачной пленкой, одного слоя оказалось мало светит слишком ярко и сами диодные модули видно, не кошерно. Прямо на модули наклеил 2 слоя той же серой пленки, теперь не просвечивается, по яркости может показаться слабовато, решайте сами.

При разметке не учел выступающих элементов индикатора, и он не хотел «вставать», упираясь в переменный резистор пришлось удалить выступ на плате, он нужен был для крепления в стандартном корпусе.

ЛБП получился настолько легкий, что его можно подвесить снизу полки на самоклеящиеся ленты липучки, а то на столе всегда места не хватает, а тут еще фиговина место занимает.

На этом, пожалуй все. Надеюсь было интересно и полезно!

Пожалуйста опубликуйте модуль в позиции offcanvas.