Pasokan Stabil 5V untuk Hub USB: 16 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Oleh neelandanit2n.netIkuti Lainnya oleh penulis:

Tentang: Saya Chandra Sekhar, dan saya tinggal di India. Saya tertarik pada elektronik, dan membangun sirkuit kecil sekali pakai di sekitar chip kecil (jenis elektronik). Selengkapnya Tentang neelandan »

Ini adalah suplai stabil yang dimaksudkan untuk digunakan dengan hub USB bertenaga bus untuk mengirimkan suplai stabil + 5 volt ke perangkat yang terhubung dengannya.

Karena resistansi kabel penghubung, dan resistansi yang diperkenalkan untuk penginderaan arus untuk perlindungan arus berlebih, tegangan di hub dapat berkisar antara +4,5 V (dibebani) dan +5,5 V. Sirkuit ini akan menghasilkan +5 V yang stabil dalam kedua kasus, yaitu, ini adalah desain buck/boost, menggunakan chip pengatur mode sakelar TPS63000 yang diproduksi oleh Texas Instruments. Ini dapat memberikan +5 V pada 500 mA dari tegangan input serendah 2 Volt sehingga baterai yang dapat diisi ulang dan pengisi dayanya (bertenaga USB) dapat ditambahkan untuk menjadikannya UPS USB untuk hub USB.

Langkah 1: Mempersiapkan Papan Sirkuit

Saya memutuskan untuk melakukan tata letak berbasis ground plane. Chip ini memiliki sepuluh bantalan solder dan bantalan termal untuk disolder, dan ini adalah metode yang berbeda untuk dicoba dengan jenis paket tanpa timah ini.

Sepotong kertas berlapis tembaga fenolik satu sisi dipotong sesuai ukuran dan garis luar chip digambar pada sisi yang tidak dilapisi. Kemudian dengan obeng kecil yang diasah menjadi pahat, bahan dikeluarkan, membuat ceruk untuk tempat chip.

Langkah 2: Menempelkan Chip ke Dalam

Chip tersebut kemudian direkatkan ke dalam ruang sehingga digali.

Ini, sebenarnya, tidak perlu tetapi saya menyukai perasaan mencongkel bahan PCB, dan itu menyenangkan untuk menambahkan beberapa tiga dimensi ke sirkuit.

Langkah 3: Koneksi Tanah

Sekarang setelah chip terpasang dengan kuat di dalam papan, sekarang saatnya untuk merencanakan menghubungkan kabel ground.

Karena sisi lain adalah bidang tanah yang tidak terputus, ini mudah: cukup bor lubang dan solder kawat.

Langkah 4: Lubang Pengeboran

Melihat skema, tiga bantalan ic harus terhubung ke ground. Jadi tiga lubang dibor di tempat yang sesuai.

Langkah 5: Solder Ground Leads

Tiga kabel pertama disolder di sisi tembaga, kemudian ditekuk di atas ic, dipotong sesuai ukuran dan disolder ke bantalan dan bantalan termal pusat.

Langkah 6: Mempersiapkan Induktor

Induktor 2.2 microhenry yang dicetak dipanaskan dalam nyala api, enkapsulasinya dihilangkan, dan putarannya dihitung (ada 12). Itu kemudian digulung ulang menggunakan kawat baru di atas inti ferit yang telanjang.

Saya memutuskan untuk menggali induktor (untuk perlindungan) sehingga bentuknya telah ditandai di papan tulis. Semua ini, tentu saja, sangat tidak perlu.

Langkah 7: Induktor

Ini adalah bagian lain dari induktor yang disiapkan.

Langkah 8: Lubang untuk Induktor

Saya telah mengukir lubang yang bagus untuk tempat induktor.

Langkah 9: Induktor di Tempat

Beginilah tampilan induktor saat dipasang pada tempatnya.

Langkah 10: Filter Masukan

Daya ke bagian Analog chip harus disaring oleh resistor seri dan kapasitor ke ground. Komponen-komponen ini telah dipasang pada posisinya. Foil tembaga dari papan bekas lainnya diangkat, dipotong-potong dan ditempelkan pada tempatnya untuk menyambungkan komponen-komponennya.

Ini membuat tata letak menjadi papan dua sisi - semacam.

Langkah 11: Konektor Output dan Kapasitor

Sepasang pin dari motherboard lama ditekan ke dalam layanan untuk output yang diatur 5 volt. Kapasitor pemasangan permukaan tantalum 10 mikrofarad disolder di atasnya.

Semua resistor dan kapasitor diselamatkan dari hard disk yang dibuang.

Langkah 12: Resistor Umpan Balik

Masukan umpan balik dari TPS63000 harus diberi tegangan 500 milivolt yang berasal dari keluaran. Dengan output nominal 5 volt, ini berarti rasio pembagian sepuluh atau dua resistor, satu sembilan kali yang lain.

Menggeledah semua papan pemasangan permukaan saya (di kotak sampah saya) memuntahkan pasangan yang Anda lihat pada gambar. Mereka terhubung bersama seperti yang ditunjukkan, kemudian terhubung ke baterai dan multimeter tepercaya saya memverifikasi bahwa rasio pembagian memang sepuluh. Jika Anda bingung, di sebelah kiri adalah resistor 523K yaitu, 5, 2 dan 3 diikuti oleh tiga nol, dalam ohm. Di sebelah kanan adalah resistor 4,7 Megohm, yaitu, 4 dan 7 diikuti oleh lima nol, dalam ohm. 47 dibagi sembilan adalah sekitar 5,23.

Langkah 13: Resistor di Tempat

Resistor telah disolder ke tempatnya, meskipun karena keterbatasan ruang, resistor harus dipasang tegak lurus ke kapasitor keluaran.

Semuanya disatukan dengan aplikasi superglue yang bebas - jika tidak, sambungan solder mungkin terlepas setiap kali papan jatuh dari meja. Sekarang yang tersisa adalah untuk induktor dan kapasitor input.

Langkah 14: Ceruk untuk Kapasitor Juga

Saya memutuskan untuk memotong papan untuk kapasitor input, dan menggunakan pin solder untuk koneksi input.

Garis besar kapasitor telah ditandai di papan untuk dipotong.

Langkah 15: Parit Kapasitor

Parit kapasitor siap digunakan.

Langkah 16: Papan Selesai

Papan selesai, semua komponen dalam posisi.

Itu diuji. Pertama dengan dua sel senter yang agak lemah - saya tidak terlalu mempercayai hasil karya saya - dan outputnya 5,04 volt Senang dengan keberhasilannya, saya mencobanya dengan tiga sel yang bagus - tegangan input 4,5 volt - dan outputnya masih 5,04 volt Kemudian saya mencoba voltase dari port USB komputer saya - sekitar 5 volt, meskipun dapat melompat-lompat pada dua digit yang lebih rendah - dan output tetap stabil pada 5,04 volt lama yang sama. Jadi sepertinya hal ini berhasil, setidaknya selama tes pendahuluan. Menurut lembar data itu akan mulai pada 1,9 volt dan menerima maksimum 5,5 volt, dan menahan tegangan outputnya stabil. Ini adalah konverter buck-boost, yang berarti dapat menerima tegangan input di atas dan di bawah tegangan outputnya, beralih antar mode secara otomatis untuk menjaga tegangan tetap stabil. Itu bisa diumpankan dari sel yang dapat diisi ulang untuk mempertahankan tegangan suplai USB bahkan ketika kabel terputus dari komputer - jika itu ada gunanya.