Как сделать блок питания макетной платы: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Блок питания - это очень часто используемый инструмент большинством инженеров на этапе разработки. Я лично часто использую его, когда экспериментирую с моими схемами на макетной плате или для включения простого модуля. Большинство цифровых схем или встроенных схем имеют стандартное рабочее напряжение 5 В или 3,3 В, поэтому я решил создать источник питания, который может подавать 5 В / 3,3 В на шины питания макета и плотно прилегает к макету.

Полный блок питания будет разработан на печатной плате с использованием EasyEDA. В схеме используется 7805 для подачи 5 В и LM317 для подачи 3,3 В с максимальным номинальным током 1,5 А, что достаточно для источника питания цифровых ИС и схем микроконтроллера. Итак, приступим …

Необходимые материалы

• Регулятор переменного напряжения LM317
• 7805
• DC Баррель Джек
• Резистор 330 Ом и 560 Ом
• Конденсатор 0,1 и 1 мкФ
• Светодиодный
• Мужской Бергстик

Шаг 1: Принципиальная схема

Чтобы легко понять схему, она разделена на четыре части. Верхняя левая и нижняя левая части - это регулятор 5 В и регулятор 3,3 В соответственно. Верхняя правая и нижняя правая часть - это контакты заголовка, с которых мы можем получить либо 5 В, либо 3,3 В в зависимости от необходимости, изменив положение перемычки.

Для людей, которые плохо знакомы с этикетками, это просто виртуальный провод, который используется в принципиальных схемах, чтобы сделать их более аккуратными и легкими для понимания. В приведенной выше схеме названия + 12V, + 5V и + 3.3V являются метками. Любые два места, где написана метка +12 В, фактически соединены проводом, то же самое применимо и к другим двум меткам + 5 В и + 3,3 В.

Шаг 2: Цепь регулятора +5 В

Мы использовали стабилизатор положительного напряжения 7805, чтобы получить стабилизированное питание +5 В. На вход микросхемы подается адаптер 12 В, подключенный к цилиндрическому разъему постоянного тока. Для устранения пульсаций мы использовали конденсатор емкостью 1 мкФ на входе и конденсатор емкостью 0,1 мкФ на выходе. Стабилизированное выходное напряжение +5 В можно получить для контакта 3. При правильном радиаторе мы можем получить около 1,5 А от микросхемы 7805.

Шаг 3: Цепь регулятора +3,3 В

Аналогично для получения + 3,3 В мы использовали регулируемый стабилизатор напряжения LM317. LM317 - это регулируемый стабилизатор напряжения, который принимает входное напряжение 12 В и обеспечивает фиксированное выходное напряжение 3,3 В. Выходное напряжение Vout зависит от номиналов внешнего резистора R1 и R2 в соответствии со следующим уравнением:

Vout = 1,25 * (1+ (R2 / R1))

Рекомендуемое значение для R1 - 240 Ом, но может быть и другое значение от 100 Ом до 1000 Ом. Мы можем использовать этот онлайн-калькулятор для расчета значений R1 и R2, я установил, что значение R1 равно 330R, а значение выходного напряжения - 3,3 В. После нажатия кнопки «Рассчитать» я получил следующий результат.

Поскольку у нас нет резистора на 541,19 Ом, мы использовали ближайшее возможное значение, которое составляет 560 Ом. Мы также добавили светодиод через еще один резистор 560 Ом, который будет действовать как индикатор питания.

Размещение выводов заголовка:

В двух вышеупомянутых блоках схем мы отрегулировали + 5В и + 3,3В, образующие источник 12В. Теперь мы должны предоставить пользователю возможность выбирать между напряжением + 5 В или напряжением + 3,3 В в соответствии с требованиями пользователя. Для этого мы использовали штыри с перемычками. Пользователь может переключать перемычку для выбора значений напряжения + 5 В и + 3,3 В. Мы также разместили еще один вывод заголовка в нижней части печатной платы, чтобы мы могли установить его прямо на макетной плате.

Шаг 4: проектирование печатной платы с помощью EasyEDA

Чтобы разработать этот источник питания для хлебной платы, мы выбрали онлайн-инструмент EDA под названием EasyEDA. Раньше я много раз использовал EasyEDA и нашел его очень удобным в использовании, так как он имеет хороший набор следов и имеет открытый исходный код. После проектирования печатной платы мы можем заказать образцы печатной платы в их недорогих услугах по изготовлению печатных плат. Они также предлагают услуги по подбору компонентов, когда у них есть большой запас электронных компонентов, и пользователи могут заказать необходимые компоненты вместе с заказом печатной платы.

При разработке схем и печатных плат вы также можете сделать общедоступными свои схемы и конструкции печатных плат, чтобы другие пользователи могли их копировать или редактировать и извлекать выгоду из вашей работы. Мы также сделали общедоступными макеты всех схем и печатных плат для этой схемы, проверьте ссылка ниже:

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

Вы можете просмотреть любой слой (верхний, нижний, верхний, нижний, шелковый и т. Д.) Печатной платы, выбрав слой в окне «Слои».

Вы также можете просмотреть печатную плату, как она будет выглядеть после изготовления, используя кнопку Photo View в EasyEDA:

Шаг 5: Расчет и заказ образцов в Интернете

После завершения проектирования этой печатной платы блока питания хлебной платы вы можете заказать печатную плату на сайте JLCPCB.com. Чтобы заказать печатную плату в JLCPCB, вам потребуется файл Gerber. Чтобы загрузить файлы Gerber вашей печатной платы, просто нажмите кнопку Generate Fabrication File на странице редактора EasyEDA, затем загрузите файл Gerber оттуда или вы можете щелкнуть Order at JLCPCB. Это перенаправит вас на JLCPCB.com, где вы можете выбрать количество плат, которые вы хотите заказать, сколько слоев меди вам нужно, толщину печатной платы, вес меди и даже цвет печатной платы.

Теперь перейдите на JLCPCB.com и нажмите кнопку Quote Now или Buy Now, затем вы можете выбрать количество печатных плат, которые вы хотите заказать, сколько слоев меди вам нужно, толщину печатной платы, вес меди и даже цвет печатной платы.

После того, как вы выбрали все параметры, нажмите «Сохранить в корзину», после чего вы попадете на страницу, где вы можете загрузить свой файл Gerber, который мы загрузили с EasyEDA. Загрузите свой файл Gerber и нажмите «Сохранить в корзину». И, наконец, нажмите «Оформить заказ», чтобы завершить заказ, и через несколько дней вы получите свои печатные платы. Они производят печатную плату по очень низкой цене - 2 доллара. Их время сборки также очень мало, что составляет 48 часов с доставкой DHL в течение 3-5 дней, в основном вы получите свои печатные платы в течение недели после заказа.

После заказа печатной платы вы можете проверить ход производства вашей печатной платы с указанием даты и времени. Вы можете проверить это, перейдя на страницу учетной записи и щелкнув ссылку «Production Progress» под печатной платой.

После нескольких дней заказа печатных плат я получил образцы печатных плат в красивой упаковке, как показано на прилагаемых рисунках.

И после того, как достал эти детали, я припаял все необходимые компоненты на печатную плату.

Шаг 6: Работа схемы источника питания макетной платы

После сборки вашей печатной платы убедитесь, что нет холодной пайки, и удалите весь лишний флюс с вашей платы. Закрепите плату поверх макета, и она должна плотно прилегать между обеими шинами питания макета, теперь используйте адаптер 12 В для питания вашей платы через разъем постоянного тока, и вы должны увидеть, как загорится светодиод питания (здесь белый цвет). Затем вы можете установить перемычку в положение 5 В или 3,3 В, используя информацию шелкографии. Убедитесь, что вы используете перемычки, иначе на выходе не будет напряжения.

На изображении выше я установил перемычку для обеспечения + 5 В и измерил то же самое с помощью мультиметра, который также показывает 4,97 В, что достаточно близко. Аналогичным образом вы также можете проверить 3,3 В. Полная работа и тестирование проекта также показаны на видео в конце.

Теперь вы можете использовать эту плату для питания всей вашей будущей электроники на макетной плате с напряжением 5 В или 3,3 В. Надеюсь, вы поняли проект и получили удовольствие от его создания. Если у вас возникли проблемы с его запуском, вы можете опубликовать его в разделе комментариев или использовать наши форумы для получения дополнительных технических вопросов.