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 :  ساخت سبد گل مخصوص عروسی را در ساختنی یاد بگیرید

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 :  چطور از شیلد Particle برای بررسی دمای محیط خارجی استفاده کنیم؟

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 :  آموزش ساخت ساعت باینری بسیار دقیق با آردوینو [Arduino]

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:

با برد آردوینو گیرنده GPS جیبی بسازید در این ساختنی طرز ساخت یک دستگاه جیبی را یاد می گیرید که موقعیت دقیق، زمان دقیق GMT و سرعت دقیق تان را مشخص می کند. این دستگاه در واقع یک گیرنده GPS ج...
آموزش ساخت : ربات عنکبوتی بسازید در این پست ساختنی طرز ساخت یک ربات عنکبوتی چهارپا را یاد می گیرید. ساخت ربات برای طرفداران ساختنی های الکترونیکی همیشه جذاب است اما نیاز به دقت و حوصل...
آموزش برنامه ریزی تراشه های ATtiny با برد آردوینو... برد آردوینو با تمام قابلیت هایی که دارد، گاهی اوقات برای پروژه های الکترونیکی مناسب نیست. وقتی به یک میکروکنترلر کوچک‌تر، ارزان‌تر یا ساده‌تر نیاز داش...
کنترل استپر موتور با آردوینو و استفاده از IC دارلینگتون UL2003A... در این ساختنی قصد توضیح جنبه های متفاوتی از کنترل استپر موتور (Stepper Motor) توسط آردوینو را داریم. استپر موتور یک موتور dc خاص طراحی شده است که ویژگ...
دستگاه ردیابی GPS مخصوص خودرو با قابلیت ارسال پیامک بسازید... امروزه ساخت دستگاه های ردیابی و امنیتی - به لطف میکروکنترلرها و ماژول های الکترونیکی – بسیار ساده شده است. نمونه اش هم دستگاه ردیاب و مهاجم یاب که قبل...
بدون پمپ آب دستگاه آبیاری اتوماتیک گیاهان بسازید... در این ساختنی آموزش ساخت یک سیستم آبیاری اتوماتیک را یاد می گیرید که با نمونه قبلی یک فرق مهم دارد. این دستگاه بدون پمپ آب ساخته می شود. استفاده از دس...

درباره عاطفه اسدزاده

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

پیشنهاد می کنیم

راه اندازی استپر موتور با استفاده از آردوینو

کنترل استپر موتور با آردوینو و استفاده از IC دارلینگتون UL2003A

در این ساختنی قصد توضیح جنبه های متفاوتی از کنترل استپر موتور (Stepper Motor) توسط آردوینو …

پاسخ دهید