Идея состояла:
- Постараться изготовить достаточно надежный, удобный корпус (с нуля), с системой вентиляции и запасом свободного пространства для сборки БП или других приборов (в общем, с запасом на будущее). А так же, постараться добиться более-менее приличного внешнего вида изделия.
- Для начала собрать в корпусе импульсный блок питания с регулировкой напряжения и тока, используя имеющийся импульсный источник питания (или ИБП) и готовые китайские модули. Для работы со светодиодными изделиями, аккумуляторами, нагревательными элементами и пр. устройствами не особо чувствительными к шумам.
- Иметь запас по мощности и свободное пространство в корпусе, для увеличения функционала изделия, путем простого добавления электронных модулей.
- Использовать имеющиеся под рукой материалы и детали, а также ранее изготовленные приспособления.
В данной конструкции было использовано:
- Алюминиевый «Г» образный профиль 15х15х1,5мм.
- Алюминиевая полоса 30х2мм.
- Обрезок ламината толщиной 6,7мм, обрезки пластика.
- Импульсный источник питания «HAITAIK» HTS-150-24 CV 24V 6,5A.
- Китайский модуль регулятора DC-DC CC/CV XL4016 8А 300W.
- Китайский модуль цифрового AV-метра 100V 10A.
- Гнезда лабораторные типа «BANANA», кабельный ввод PG7.
- Патрон для предохранителя 20х5мм.
- Вентилятор 80х80х25мм 24V 0,22A.
- Стеклотекстолит фольгированный односторонний.
- Крепеж М3, М4.
- Заклепки вытяжные 3,2х6мм.
- Провод монтажный, трубка термоусадочная.
- Стойки для плат высотой 10мм с резьбой под винт 3мм.
Из инструментов использовалось:
- Дрель на стойке.
- МФИ «Dremel» на стойке.
- ЛШМ с приставкой.
- Заклёпочник.
- МФИ осциллирующий.
- Паяльник
- Отвертки, кусачки и т.д.
Поскольку сборка БП из готовых модулей сложностей не представляла, то основной акцент был сделан на изготовлении корпуса. Размеры конкретных деталей не указаны т.к. обычно размер корпуса зависит от размеров, имеющихся в наличии компонентов которые требуется в нем разместить (а это у каждого свои).
Каркас корпуса сделан из обрезков «Г» образного алюминиевого профиля размером 15х15х1,5мм. После нарезки заготовок, их края были обработаны с помощью ЛШМ с приставкой, которая была описана в ранее опубликованной статье.
Детали каркаса были соединены «внахлёст» с помощью алюминиевых вытяжных заклепок 3,2х6мм.
В результате получился легкий и при этом достаточно прочный каркас корпуса. Для выравнивания плоскостей каркаса (т.к. детали соединены «внахлест») и компенсации толщины шляпок заклёпок, с помощью двухстороннего скотча на каркас были наклеены пластиковые накладки.
Крышка корпуса была изготовлена из обрезка пластика толщиной 2,4мм с помощью приспособления для изгиба пластиковых деталей, которое было описано в ранее опубликованной статье.
Края крышки были выравнены относительно каркаса с помощью МФИ «Dremel» на стойке.
Передняя и задняя панели были вырезаны из такого же пластика, что и крышка. Крышка крепится к каркасу с помощью винтов от компьютерных корпусов, диаметром 3мм, в местах наложения профилей друг на друга (что увеличивает глубину нарезки резьбы в каркасе до 3мм).
Разметка отверстий вентиляционных решеток крышки корпуса, была произведена с помощью трафаретов. После чего были просверлены отверстия диаметром 4мм.
Днище корпуса изготовлено из обрезка ламината толщиной 6,7мм. Срезы и отверстия были обработаны быстросохнущим бесцветным лаком «ХВ-784». Днище крепится к каркасу четырьмя винтами М3.
Подкладка под днище была вырезана из очень тонкого белого пластика. Отверстия под винты пробиты обычным канцелярским дыроколом.
Крепежные планки для потенциометров изготовлены из обрезков алюминиевой полоски размерами 30х2мм и «Г» образного профиля 15х15х1,5мм. Планки предусматривают установку четырех потенциометров (задел на будущие доработки конструкции). Т.к. при их установке прямо на переднюю панель остается большой и не эстетичный зазор между передней панелью и ручками регулировок.
В качестве основы электронной начинки был использован довольно качественный импульсный, стабилизированный источник питания «HAITAIK» HTS-150-24 (CV 24V 6,5A). Данный блок имеет встроенную защиту от перегрузки и КЗ, а так же сетевой фильтр. Выходное напряжение 24V данного блока довольно удобно т.к. позволило подключить вентилятор и цифровой AV-метр без использования дополнительных стабилизаторов. Так же этот блок имеет приличную мощность.
Для регулировки выходного тока и напряжения был использован китайский модуль преобразователя DC-DC CC/CV XL4016 8А (приобретенный в «Aliexpress»). По информации продавца данный модуль имеет следующие характеристики:
- Свойства модуля: стабилизация и регулировка CC-CV.
- Входное напряжение: DC 8-40V
- Выходное напряжение: DC В 1,25-36V.
- Выходной ток: 0-8A.
- Выходная мощность: Максимальная около 300W.
- Эффективность преобразования: до 95%.
- Рабочая частота: 180 kHz.
- Вход 24V выход 12V при токе 5A - пульсации около 50 мВ (без учета шума).
- Защита выхода от короткого замыкания: Да.
- Защита от обратной полярности входа: Нет.
- Защита от обратной полярности выхода: Нет.
- Стабилизация тока нагрузки: ± 1%.
- Стабилизация напряжения на нагрузке: ± 1%.
- Скорость динамического отклика: 5% 200uS.
Модуль регулировок достаточно удобно крепится на крышке источника питания с помощью монтажных стоек и двух алюминиевых полос шириной 15мм и толщиной 2мм. Подстроечные резисторы модуля были заменены на многооборотные потенциометры «Bourns» серии 3590, которые вынесены на крепежные планки изделия.
Так же на каркас был вынесен и двухцветный светодиод, который показывает режим работы модуля. Синий цвет свечения показывает режим CV – контроль напряжения, красный цвет свечения показывает режим CС – контроль тока.
Для удобства крепления различных индикаторных светодиодов были изготовлены две (задел на будущее) платы размерами 22х32мм. Платы «перевёртыши» позволяют устанавливать (по 3шт.), как обычные светодиоды, так и SMD (пока установлен только один). Платы крепятся к каркасу винтами М3.
Далее источник питания, крепежные планки потенциометров и металлические уголки (размерами 20х20х16х1,5мм) для крепления вентилятора, с помощью винтов были закреплены на днище.
После чего днище и пластиковая подкладка были установлены в каркас и закреплены винтами М3.
Отверстия в передней и задней панелях были сделаны с помощью МФИ «Dremel» на стойке, с использованием прямой фрезы по дереву.
Для удобства сборки на задней панели сразу были закреплены кабельный ввод, патрон предохранителя и соединительная колодка сетевого провода.
После чего был установлен вентилятор и закреплены на каркасе обе панели. Далее установлены остальные элементы и сделана разводка монтажным проводом. Потом произведена промежуточная проверка работоспособности изделия. Затем установлена верхняя крышка и наклеены резиновые ножки толщиной 3мм.
Т.к. планируется последующее расширение функционала конструкции данного изделия, то дизайн наклеек передней панели пока носит временный характер. В дальнейшем, скорее всего, будут добавляться дополнительные электронные модули и элементы конструкции. Поэтому на данный момент используется половина полезной площади передней панели.
В результате размеры прибора получились ШхВхГ - 251х121х160мм. На данном этапе вес конструкции (вместе с сетевым проводом) всего около 1,85 Кг.
Далее можно увидеть результаты тестов с электронной нагрузкой «1602 CNC Electronic Load», которая для большей точности подключена по четырехпроводной схеме (регуляторы БП на максимуме). Ориентироваться, лучше по показаниям электронной нагрузки (т.к. она не однократно проверялась).
В последнем тесте ток, возможно, немного убавлен т.к., ток ЭН автоматически регулируется в соответствии с входным напряжением (для самосохранения ЭН в пределах мощности 150W).
Как видно из сравнений показаний приборов, с юстировкой модуля цифрового AV-метра в дальнейшем можно будет немного повозиться. Т.к. при его регулировке он «подвирает», либо на маленьких значениях, либо на больших. Т.е. на какой диапазон удастся его настроить.
Система охлаждения вполне справляется со своей задачей, даже при полной мощности БП. Т.к. воздушный поток довольно приличный и охватывает все пространство корпуса. Хотя ток нагрузки более 3A мне требуется достаточно редко. В общем, на данный момент результат меня вполне устраивает.
Если что-то в описании упущено, надеюсь, эти нюансы можно рассмотреть на представленных фото. Заранее прошу прощения за возможные ошибки и опечатки.
Если нужна дополнительная информация, пишите на почту, постараюсь обязательно ответить. Отзывы, идеи, предложения по улучшению конструкции и комментарии приветствуются.
Декабрь 2021г.
Станислав Шурупкин.
Email: st-shur@mail.ru
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
