خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / آموزش ساخت منبع تغذیه متغیر آزمایشگاهی با برد آردوینو

آموزش ساخت منبع تغذیه متغیر آزمایشگاهی با برد آردوینو

اگر ساخت پروژه های الکترونیکی را به طور جدی دنبال می کنید، حتماً باید یک منبع تغذیه متغیر داشته باشید. قبلاً در ساختنی آموزش ساخت منبع تغذیه متغیر و سایر انواع منبع تغذیه را یاد گرفته اید. در این پست هم ساخت منبع تغذیه متغیر را یاد می گیرید اما این یکی ویژگی هایی دارد که آن را از سایر منبع ها جدا می کند. این منبع تغذیه به صورت دیجیتال و از طریق یک رمزگذار کنترل می شود، پاوربانک بخشی از طراحی آن است و کاملاً پرتابل است.

ساخت منبع تغذیه متغیر با پاوربانک 5 ولتی
ساخت منبع تغذیه متغیر با پاوربانک ۵ ولتی

هدف این پروژه ساخت منبع تغذیه متغیر با ورودی ۵ ولتی یک پاوربانک است. چون تنها ولتاژ خروجی پاروبانک ۵ ولتی است، از یک مبدل DC به DC برای افزایش و کاهش ولتاژ به مقادیر دلخواه استفاده می کنیم.

معمولاً مبدل های DC به DC برای تنظیم ولتاژ یک پتانسیومتر دارند. این پتانسیومترهای چندچرخشی دقت زیادی دارند اما باید آنها را چندبار بچرخانید تا به ولتاژ مورد نظر برسید. یعنی اگر بخواهید ولتاژ را از ۲V به ۳۰V برسانید، باید پتانسیومتر را چندبار بچرخانید. بخاطر همین اشکال بجای پتانسیومتر خود مبدل از یک رمزگذار چرخشی استفاده می کنیم چون دیجیتال است و در نتیجه سرعت و دقت بیشتری دارد.

برای برقراری ارتباط بین مبدل DC به DC و رمزگذار چرخشی هم از برد آردوینو استفاده می کنیم. برای دادن خروجی آنالوگ مناسب به آردوینو برای کنترل مبدل DC به DC هم از مبدل دیجیتال به آنالوگ استفاده می کنیم.

ساخت منبع تغذیه متغیر با این روش چندان پیچیده نیست و به مهارت لحیم کاری، ساخت مدار و آشنایی با آردوینو نیاز دارد.

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : دستگاه جوجه کشی بسازید [Arduino]

گام اول: وسایل مورد نیاز برای ساخت منبع تغذیه متغیر

  • برد آردوینو Nano
  • مبدل DC به DC استپ آپ/استپ داون XL6009پ
  • مبدل دیجیتال به آنالوگ MCP4725 دوازده بیت
  • فیش موزی مادگی دوتایی
  • کابل گیره تمساحی مخصوص فیش موزی
  • کانکتور USB برد مدار چاپی ۴ پین/نر
  • ولت متر ۱۰۰V/10A
  • ده عدد سوئیچ راکر مینی AC 250V/3A
  • رمزگذار چرخشی
  • پاوربانک ۵۰۰۰mAh
  • سوکت کانکتور USB-C 24 پین
  • سه عدد آداپتور DIP سوکت میکرو USB

گام دوم: بدنه پاوربانک را بسازید

اگر نمی خواهید طراحی بدنه منیع تغذیه را عوض کنید، طرح Sketchup بالا را در مقیاس واقعی پرینت کنید و روی ورق MDF 4 میلیمتری بچسبانید. البته طرح ها خیلی ساده اند و می توانید آنها را از روی کاغذ یا مانیتور و با دست روی ورق بکشید. در این صورت حتماً از گونیا و پرگار استفاده کنید.

بعد از کشیدن اشکال می توانید بریدن اجزای بدنه با اره مویی دستی یا برقی را شروع کنید. دقت کنید برخی از لبه ها باید با زاویه ۴۵ درجه بریده شوند. این لبه ها در تصویر دوم با حالت زاویه دار و دو خط نشان داده شده اند.

گام سوم: مدار منبع تغذیه متغیر را بسازید

بخش الکترونیکی ساخت مدار منبع تغذیه متغیر نسبتاً ساده است. قسمت چالشی درک نحوه کنترل مبدل DC به DC توسط مبدل دیجیتال به آنالوگ است. بهترین راه برای درک این قسمت از شماتیک، دانلود دیتاشیت و مطالعه اطلاعات قسمت های مربوطه است. اگر نمی خواهید مدار را تغییر بدهید، اینکار ضرورتی ندارد. اما اگر قصد شخصی سازی منبع تغذیه را دارید، حتماً دیتاشیت را مطالعه کنید.

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : با چوب پنبه ساعت دیواری ارزان بسازید

اطلاعاتی که ما درباره مبدل DC به DC (مدل XL6009E1) نیاز داریم، ولتاژ پین فیدبک است. ولتاژ فیدبک برای درک نحوه عملکرد این مبدل ها ضروری است. برای اینکه رگولاتور سوئیچینگ درست کار کند، ولتاژ فیدبک باید در سطح مشخصی باقی بماند (که در این مدار ۱٫۲۶۳V است). محدوده این ولتاژ در دیتاشیت مشخص شده و می توانید برای اندازه گیری آن از مولتی متر استفاده کنید. رگولاتور حتی با تغییر مقدار خروجی هم ولتاژ فیدبک مشخص شده را حفط خواهد کرد. یک پتانسیومتر به همراه یک مقاومت با اندازه مشخص به مدار اضافه می شود، با چرخاندن پتانسیومتر می توانید نسبت خروجی به پین فیدبک را تغییر بدهید و چون ولتاژ فیدبک ثابت است نسبت خروجی ولتاژ را مشخص می کند.

حالا که طرز کار مبدل را می دانیم بجای استفاده از پتانسیومتر، ولتاژ را به پین فیدبک ارسال می کنیم. اینکار شبکه تقسیم ولتاژ را طوری تغییر می دهد که امکان کنترل خروجی با اعمال ولتاژ به نقطه متقاطع را فراهم می کند. اگر قصد دارید طراحی منبع تغذیه را تغییر بدهید، می توانید از ماشین حساب این وب سایت کمک بگیرید.

ما از مقاومت ۵۰۰ اهمی روی پین فیدبک استفاده می کنیم. در حالتی که مبدل دیجیتال به آنالوگ حداکثر ۳٫۳V خروجی دارد و محدوده ولتاژ ۰-۴۰V ایجاد می کند. چون تعداد گام های مبدل دیجیتال به آنالوگ ۴۰۹۶ تاست، رزولوشن هم تقریباً ~۰٫۰۱V خواهد بود.

گام چهارم: کدهای آردوینو را آپلود کنید

بعد از کامل کردن مدار منبع تغذیه متغیر می توانید آپلود کدهای آردوینو را شروع کنید. کدها را از لینک زیر دانلود کنید (رمز فایل saakhtani.ir است) و روی آردوینو آپلود کنید.

در ساختنی بخوانید :  با ماژول nRF24L01 آردوینو را به یک برد وایرلس تبدیل کنید

آردوینو چرخش های رمزگذار را می شمارد و آن را به یک عدد بین ۰ تا ۴۰۹۶ تبدیل می کند. با فشردن دکمه، مبدل دیجیتال به آنالوگ تا ولتاژی بالا می رود که در خروجی منبع تغذیه دقیقاً به ۵ ولت ترجمه می شود.

گام پنجم: بدنه را رنگ کنید

آخرین مرحله ساخت منبع تغذیه متغیر رنگ آمیزی بدنه است. ابتدا مدار را داخل بدنه قرار بدهید، اجزای بدنه را بهم بچسبانید و صبر کنید تا چسب خشک بشود. قسمت های باز را بپوشانید و سپس با رنگ آکریلیک و قلم مو بدنه را رنگ کنید. بعد از خشک شدن رنگ هم پوشش روی قطعات را بردارید.

منبع تغذیه متغیر آماده است

منبع تغذیه آماده استفاده است اما هنوز جای بهبود زیادی دارد. یکی از تغییراتی که می توانید در ساخت منبع تغذیه متغیر اعمال کنید، اضافه کردن اپ آمپ برای ایزوله کردن مبدل دیجیتال به آنالوگ از مدار مبدل است. مشخص کردن ولتاژ مرجع و محدود کردن جریان جاری بوسیله میکروکنترلر هم از سایر تغییرات مفید است.

اگر ساخت منبع تغذیه متغیر با این روش را امتحان کردید، تجربیات خودتان را با کاربران ساختنی به اشتراک بگذارید.

منبع

خلاصه مطلب
آموزش ساخت منبع تغذیه متغیر آزمایشگاهی با برد آردوینو
عنوان مطلب
آموزش ساخت منبع تغذیه متغیر آزمایشگاهی با برد آردوینو
توضیح کوتاه
این منبع تغذیه کوچک و پرتابل خروجی ولتاژ بین 3 تا 24 ولت دارد.
نویسنده
ساختنی
ساختنی

بیشتر بخوانید:

پروژه آردوینو : با ترکیب نور، صدا و الکترونیک یک ساز چندنفره بسازید... در این ساختنی طرز ساخت یک پروژه آردوینو متفاوت، جالب و البته سرگرم کننده را یاد می گیرید. یک گنبد چوبی که از ۱۲۰ مثلث ساخته می شود و هر مثلث یک LED و ...
با آردوینو و ماژول XBee سیستم خانه هوشمند بسازید... در این ساختنی طرز ساخت یک سیستم خانه هوشمند را یاد می گیرید که دما و میزان مصرف برق را کنترل می کند. ساخت این سیستم بسیار ساده است و هزینه زیادی ندارد...
پروژه آردوینو : نمایشگر پیکسلی NeoBoard بسازید... در این ساختنی آموزش ساخت یک پروژه آردوینو را یاد می گیرید که از بسیاری جهات به ماتریکس های LED شبیه است. یک نمایشگر پیکسلی ۱۶ در ۱۶ به نام NeoBoard که...
با آردوینو لوکس متر بسازید؛ آموزش اندازه گیری شدت نور... اگر به یک لوکس متر برای اندازه گیری شدت نور و روشنایی نیاز دارید، می توانید با آردوینو و سنسور TSL2561 یکی بسازید. سنسور روشنایی TSL2561 یک سنسور دیجی...
سیستم روشنایی هوشمند با قابلیت نصب روی وسایل مختلف بسازید... حتماً برای شما هم پیش آمده که به رختخواب رفته و خاموش کردن لامپ ها را فرموش کرده باشید. در چنین شرایطی هیچ چیز به اندازه یک سیستم روشنایی هوشمند به در...
با برد آردوینو شارژر باتری هوشمند و سازگار شونده بسازید... در این ساختنی طرز ساخت یک شارژر باتری هوشمند را یاد می گیرید. باتری هوشمند به باتری گفته می شود که می تواند با باد، نور خورشید یا سایر اشکال انرژی پای...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

سیستم روشنایی هوشمند با قابلیت نصب روی وسایل مختلف بسازید

حتماً برای شما هم پیش آمده که به رختخواب رفته و خاموش کردن لامپ ها …

پاسخ دهید