Listwa wtykowa sterowana zasilaniem USB. Z izolacją.: 4 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Celem tego Instructable było umożliwienie mi włączenia wszystkich akcesoriów do mojego komputera bez myślenia o tym. A potem nie zasilaj wszystkich małych wampirzych brodawek ściennych, kiedy nie używam komputera. Pomysł jest prosty, włączasz procesor, włączają się wszystkie inne części systemu (monitor, drukarka laserowa, głośniki itp.) Kiedy wyłączasz procesor, podążają za tym. Teraz dostępne są produkty, które będą działać to dla ciebie, a jeśli nie masz doświadczenia w pracy z energią elektryczną napięciową, przestań czytać i po prostu idź kupić. Istnieje kilka produktów, które robią dokładnie to, co staramy się tutaj zrobić, ale wszystkie te, które sprawdziłem, mają wady w stosunku do urządzenia, które zamierzamy zbudować. Dzielą się na trzy podstawowe typy:

Istnieją tanie listwy zasilające sterowane przez USB, ale widziałem kilka, które nie oferują żadnej izolacji, a jeśli tworzysz możliwą ścieżkę dla napięcia sieciowego (tutaj 120 V w USA) do płyty głównej i jej wartości wieluset dolarów podkręcona dobroć. Chciałbym trochę izolacji. Istnieją listwy zasilające wykrywające prąd. Jedno z gniazd jest skonfigurowane do wykrywania przepływu prądu. Kiedy tak się dzieje, elektronika w listwie zasila inne gniazda. To dobry pomysł, ale czasami nie wyczuwają poprawnie i nie włączają akcesoriów. Również elektronika wymaga jeszcze jednego małego zasilacza, aby działać 24 godziny na dobę, czego staramy się unikać. Istnieją dobrze zaprojektowane rozwiązania klasy korporacyjnej z izolacją, które działają bardzo dobrze i mają również bardzo wysoką cenę. Ten obwód nie zużywa dodatkowej mocy, gdy nie jest używany, i zapewnia solidną izolację od przepięć, a jego zbudowanie nie kosztuje fortuny.

Krok 1: Czego będziesz potrzebować

Po pierwsze, jeśli nie czujesz się pewnie w swojej zdolności do pracy z napięciem sieciowym, przestań czytać. Jeśli źle zbudujesz ten projekt, masz możliwość zniszczenia płyty głównej na swoim komputerze. Nie żartuję.

Sercem tego systemu są tak naprawdę dwie rzeczy, rzeczywiste przełączanie odbywa się za pomocą przekaźnika półprzewodnikowego sterowanego prądem stałym. Cała izolacja jest zapewniona przez parę bezpieczników i niektóre diody tłumiące przepięcia (TVSS) do ciebie, użyłem tego, co miałem wokół. Były to głównie standardowe osprzęt elektryczny, stara listwa z wtyczką i radiator z procesora śmieciowego oraz kabel USB, który nie został zamówiony ze złączami USB „A” na obu końcach. Możesz swobodnie korzystać z tego, co dla Ciebie działa. Wszystkie części, które musiałem zamówić (bezpieczniki i uchwyty, TVSS i przekaźnik półprzewodnikowy) kosztowały mniej niż 30 USD od dostawcy internetowego.

Krok 2: Schemat

Koncepcja tego obwodu jest dość prosta. 5 V dostarczone w złączu USB służy do włączania dużego przekaźnika półprzewodnikowego, który włącza zasilanie listwy zasilającej. Cała kontrola mocy odbywa się za pomocą przekaźnika półprzewodnikowego (SSR). Jeśli nigdy nie używałeś i SSR do kontrolowania mocy, to nie mogło być prostsze, projektanci usunęli całą ciężką inżynierię z ich użytkowania. Otrzymujesz pudełko z 4 zaciskami. Dwa z zacisków są przeznaczone do napięcia sieciowego. Pozostałe dwa dotyczą napięcia sterującego. Po podaniu napięcia sterującego na zaciski sterujące włączają się zaciski napięcia sieciowego. Otóż to. Nie naprawdę. To tylko mała czarna skrzynka. Nie są potrzebne żadne dalsze prace inżynieryjne. Obciążenia indukcyjne, silniki, oświetlenie, obciążenia rezystancyjne. Nie obchodzi ich to tak długo, jak długo znajdują się w zakresie prądu znamionowego.

Wybrany przeze mnie przekaźnik to Z240D10 firmy OPTO22. Ma maksymalny prąd znamionowy 10 amperów przy 120VAC. To powinno wystarczyć na moje biurko. Wejście sterujące akceptuje od 3-32 VDC. Więc 5 woltów ze złącza USB jest więcej niż wystarczające. Został również wybrany ze względu na niski koszt. Jeśli potrzebujesz większej wydajności prądowej, możesz zamówić większy przekaźnik SSR. Część ochronna obwodu jest potrójna: pierwszą linią obrony jest rzeczywisty SSR. Wykorzystuje optyczną izolację między mocą a sterowaniem o napięciu 4000 woltów. Druga część obwodu to para bezpieczników 125mA, które przepalają się przy przeciążeniu. Trzecia część obwodu to para (1.5KE6.8CA) 7.14v diod tłumiących przepięcia przejściowe (TVSS). Są one podobne do diody Zeinera. Gdy napięcie na zaciskach przekracza limit. Zaczynają dyrygować. Z wyjątkiem diody Zeinera, są one dwukierunkowe. Jeśli więc z jakiegoś powodu napięcie w częściach sterujących obwodu przekracza 7,14V działają jak zwarcie i przepalają bezpieczniki. Rozpraszanie mocy dla tych części jest oceniane na 1500 watów przez 1 milisekundę. Co jest więcej niż wystarczające do przepalenia bezpieczników i ochrony obwodu. Obwody takie jak ten są używane w różnych urządzeniach komunikacyjnych, które są narażone na uderzenia piorunów i przepięcia.

Krok 3: Wystarczająco dużo czasu na rozmowy, aby zbudować

Zdecydowałem się zamontować wszystkie komponenty w standardowej skrzynce elektrycznej, w sytuacjach niskiego obciążenia sama skrzynka jest prawdopodobnie wystarczającym radiatorem dla SSR. Ale miałem stary radiator procesora, który był całkiem dobrze dopasowany. Został więc dodany do pudełka za miejscem, w którym montuje się SSR. Nie zapomnij dodać mieszanki radiatora między SSR a pudełkiem, a także między pudełkiem a radiatorem.

Przewód do Plugstrip jest przecięty na pół i przebiega przez skrzynkę elektryczną. Przewód neutralny (biały przewód) jest łączony z końcówką zaciskaną. Uziemienia (zielony przewód) są splatane i połączone z metalową obudową dla bezpieczeństwa. Gorący przewód (czarny) jest połączony przez SSR z zaciskami zaciskowymi. Na tym kończy się okablowanie napięcia sieciowego. +5V i masa z kabla USB (piny 1 i 4) są podłączone do jednego końca bloku bezpieczników, a jeden TVSS. Diody TVSS są po prostu zaciśnięte w złączach dla bloków bezpieczników. Prosto, szybko, łatwo. Następnie dwa przewody biegną od drugiego końca bezpieczników (z innym TVSS) do zacisków sterujących SSR. Większość przekaźników SSR będzie miała jeden z zacisków kontrolnych oznaczony jako przewód dodatni (+). Upewnij się, że polaryzacja jest prawidłowa. Upewnij się, że pozostałe dwa przewody w kablu USB zostały odizolowane od siebie i metalowej obudowy. Jeśli tego nie zrobisz, możesz skrócić magistralę USB i spowodować różnego rodzaju inne problemy. To kończy okablowanie. Dodałem mały kawałek plastiku (opakowanie blistrowe z recyklingu), aby utworzyć barierę napięciową między stroną wysokiego i niskiego napięcia obudowy, jako dodatkowe ubezpieczenie.

Krok 4: Zamknij i przetestuj

Więc z ukończonym okablowaniem. i sprawdzone. Czas zamknąć to i przetestować. Polecam zacząć od rzeczy innych niż komputer i wszystkie jego zabawki do testowania. Podłącz żarówkę do wtyczki. Podłącz listwę zasilającą do ściany. Jeśli wszystko się zgadza, nic się nie stanie. Teraz NIE UŻYWAJ KOMPUTERA W NASTĘPNYM KROKU. Znajdź ładowarkę USB od iWatever i podłącz ją do ściany. Po podłączeniu kabla USB z urządzenia do ładowarki żarówka powinna się zaświecić. W ten sposób, jeśli coś pójdzie nie tak, jedyne, co powinieneś stracić, to koszt ładowarki. Rozwiązywanie problemów: Jeśli to nie działa, sprawdź przełącznik na listwie zasilającej. Następnie sprawdź, czy masz prawidłową polaryzację kabla USB do SSR. Mam nadzieję, że Ci się podobało. To zabawny mały projekt. Ma też dodatkowe korzyści, takie jak ułatwienie życia, oszczędność pieniędzy na elektryczność i wkład w ratowanie planety. Majsterkuj, Richard.