Stromversorgung |Hackaday

2022-10-27 10:50:16 By : Ms. megan pi

Jeder, der ein Elektronikprojekt durchgeführt hat, weiß, dass der wichtigste Teil eines guten Designs darin besteht, dafür zu sorgen, dass der magische Rauch in allen Komponenten bleibt.Es gibt viele Möglichkeiten, um sicherzustellen, dass der Rauch dort bleibt, aber eine der wichtigsten ist sicherzustellen, dass die Stromversorgung isoliert ist.Wenn Sie jedoch einen USB-Anschluss an einem Computer als Stromquelle verwenden, kann es etwas komplizierter sein, ihn vom Computer zu isolieren.Die Stromversorgung basiert auf einem kleinen Transformator mit einer Reihe von Dioden, die als Gleichrichter fungieren.Ein Transformator eignet sich zwar hervorragend zum Isolieren von Stromversorgungen, ist jedoch bei Gleichstrom nicht besonders gut.Dafür ist der ATtiny-Mikrocontroller da.Es übernimmt das Hochgeschwindigkeitsschalten der MOSFETs, die den Transformator antreiben und eine gewisse Leistungsregelung übernehmen.Es gibt auch zwei verschiedene Netzteile, die im Rahmen dieses Projekts erstellt wurden – das erste erzeugt +5 V, ähnlich wie ein normaler USB-Stecker, und das andere erzeugt sowohl +5 V als auch -5 V.Es ist wichtig, diese beiden nicht zu verwechseln, da sonst tückischer blauer Rauch entweichen kann.Die Projektseite geht ausführlich auf die Funktionsweise des Geräts ein, wenn Sie sich also für die elektrische Theorie interessieren, ist dies auf jeden Fall eine Lektüre wert.Das Isolieren eines wertvollen Computers von einer Prototypschaltung ist sicherlich wichtig, aber wenn Sie nach einer Möglichkeit suchen, eine vollständige USB-Verbindung zu isolieren, sehen Sie sich diesen Build an, der eine Isolierung für einen USB-zu-FTDI-Adapter enthält.Laptops mögen heute allgegenwärtig sein, aber es gab eine Zeit, in der sie ausschließlich reichen Geschäftsleuten vorbehalten waren.In den frühen 90er Jahren waren die erheblichen zusätzlichen Kosten der Portabilität etwas, das nur wenige bereit waren zu zahlen.Infolgedessen überleben nicht viele Laptops von damals;Für diejenigen, die dies tun, kann es aufgrund ihrer kompakten Bauweise und der Verwendung von nicht standardmäßigen Komponenten eine ziemliche Herausforderung sein, sie am Laufen zu halten.[Adalbert] stieß auf diese Probleme, als er einen Toshiba T3200SXC von 1991 in die Hände bekam. Als erster Laptop überhaupt mit einem Farb-TFT-Display ist es sehr wert, als historisches Artefakt erhalten zu werden.Leider funktionierte das ursprüngliche Display nicht mehr: Es zeigte nur ein sehr schwaches Bild und war bald darauf komplett leer.Undichte Kondensatoren zerstörten dann die Netzteilplatine und ließen den Laptop völlig tot zurück.[Adalbert] begann dann, über seine Optionen nachzudenken, die vom Versuch, die Originalkomponenten zu reparieren, bis hin zum Herausreißen und Umwandeln in ein modernes Computer-in-einem-alten-Gehäuse-Projekt reichten.Am Ende entschied er sich für eine Option dazwischen, die wir als Denkmalpfleger nur begrüßen können: Er ersetzte das Display durch ein modernes in der richtigen Größe und Auflösung und baute ein neues kundenspezifisches Netzteil, wobei der Rest des Computers so weit intakt blieb wie möglich.[Adalbert] beschreibt den Gesamtprozess im unten eingebetteten Video und geht auf seiner hackaday.io-Seite sehr detailliert darauf ein.Das Anschließen eines modernen LCD-Bildschirms war nicht so schwierig, wie es scheinen mag: Während das alte Display eine RGB-TTL-Schnittstelle mit drei Bit pro Farbe hatte, hatte das neue ein sehr ähnliches System mit sechs Bit pro Farbe.[Adalbert] stellte eine Adapterplatine her, die einfach die drei Bits vom Laptop mit den höchsten drei Bits auf dem Bildschirm verband.Ein Satz 3D-gedruckter Halterungen sorgte für einen sicheren Sitz des neuen Bildschirms im klassischen Gehäuse.Einen ähnlichen Ansatz verfolgte [Adalbert] bei der Stromversorgung.Er entwarf eine Leiterplatte mit mehreren DC/DC-Wandlern, die problemlos in das Gehäuse des Computers passten und genügend Platz für eine Batterie ließen.Das machte das alte Toshiba mobiler als je zuvor – ob Sie es glauben oder nicht, das ursprüngliche T3200SXC konnte nur mit einem Netzanschluss verwendet werden.Als der Laptop wieder funktionsfähig war, fügte [Adalbert] noch ein paar letzte Handgriffe hinzu: Eine Soundkarte und Lautsprecher machten ihn als Spieleplattform geeignet, und eine Netzwerkkarte gab ihm rudimentäre Online-Fähigkeiten.Das Endergebnis ist ein T3200SXC, der genauso aussieht und sich anfühlt wie damals, als er neu war, aber mit ein paar zusätzlichen Funktionen.Das ist ein wirklich zufriedenstellendes Ergebnis: Viele klassische Laptop-Projekte fügen moderne Computerhardware hinzu oder ersetzen sogar den ursprünglichen Inhalt vollständig.Vielleicht möchten Sie sich auch die ungewöhnliche 3D-Drucker-basierte PCB-Fertigungstechnik von [Adalbert] ansehen, die er für das neue Netzteil verwendet hat.„Hackaday Prize 2022: Reparieren eines Vintage-Laptops mit modernen Komponenten“ weiterlesen →Kürzlich brauchte ich ein Dual-Voltage-Netzteil, um eine neu eingetroffene Leiterplatte zu testen, aber mein übliches Biest eines Labornetzteils war vorübergehend bei einem Kunden.Ich hatte ein programmierbares FNIRSI-Netzteil, das perfekt gewesen wäre, aber leider hatte ich nur eines.Als ich in meiner Ramschkiste herumwühlte, fand ich mehrere USB-C-Power-Delivery-Trigger-Boards, die ich für ein bevorstehendes Projekt gekauft hatte.Diese schienen fast zu klein für die anstehende Aufgabe, aber nach ein wenig Recherche wurde mir klar, dass sie ganz gut funktionieren würden.Die, bei denen ich den Injoinic IP2721 USB-C Power Delivery Chip verwendet hatte, der häufig in vielen dieser Boards verwendet wird.Meins war vorkonfiguriert für bestimmte Ausgangsspannungen verkauft worden, aber sie ließen sich leicht auf die von mir benötigten Spannungen +5 VDC und +20 VDC umbrücken.Die größte Herausforderung bestand darin, sie physisch zu verwenden – sie sind so groß wie ein Fingernagel.Diese Version hatte Durchgangsloch-Ausgangspads in 0,1-Zoll-Zentren, daher entschied ich mich, sie an die Basis einer Standard-MTA-Stiftleiste zu löten.Ein paar Crimps später war ich einsatzbereit, zusammen mit dem erforderlichen Paar USB-C-Kabeln und Netzteilen.Für jeweils nur ein paar Dollar sind diese Trigger-Boards sowohl für einzelne Projekte als auch zur Not in Ihrer Toolbox nützlich.Wir haben diese Module vor ein paar Jahren überprüft und sehen uns das weitaus flexiblere PD Micro an, das wir letztes Jahr behandelt haben.Ich habe einen Acer-Monitor, den ich seit etwa 15 Jahren besitze, und dank meines damaligen Aufpreises für das Modell mit DVI-Buchse für HDMI-Kompatibilität findet er immer noch einen Platz als einer meiner Desktop-Monitore.Es hat einen Powerbrick, der es mit 1 2V bei 4,5 A versorgt, und das hat im Laufe der Jahre ein nerviges Gejammer entwickelt.Irgendetwas ist locker in den Magneten, und ich sollte es wirklich ersetzen.Also ging ich zu AliExpress und gab eine Bestellung für einen 12 V, 5 A Power Brick auf.Diese Einheiten sind ziemlich normal, eine Box von etwa 130 mm x 60 mm mit einer IEC-Buchse an einem Ende und einem Schleppkabel am anderen für die Niederspannung.Ich habe im Laufe der Jahre genug davon durch meine Hände gehen lassen, um zu wissen, was mich erwartet, daher war ich bestürzt, als ich feststellte, dass mein Netzteil verdächtig leicht war.86 g im Vergleich zu den ungefähr 250 g, die ich erwarten würde, also fing ich an, eine Ratte zu riechen.Zeit für einen Teardown und einen Abstieg in die Welt der kleinen Schaltnetzteile.Normalerweise sollte es einfacher sein, in Fort Knox einzubrechen, als ein Netzteil aufzubrechen, weil sie zur Sicherheit ultraschallverschweißt sind.Die wenigen Male, bei denen ich es getan habe, erforderten einige Dremel-Zeit und ein bisschen Fluchen. Als sich herausstellte, dass sich dieses Gehäuse durch Hebeln mit einem Schraubendreher ziemlich leicht öffnen ließ, war es offensichtlich, dass es sich nicht um ein hochwertiges Produkt handelte.Tatsächlich bestätigte sich mein Verdacht, denn im Inneren befand sich ein viel kleineres Brett.Es ist klar, dass dies kein 5-A-Netzteil ist, also was habe ich bekommen?„Müll, den ich gekauft habe: Mein Netzteil tut es einfach nicht“ weiterlesen →Im besten Fall sind Laptops ein Kompromissdesign.Die Hersteller unternehmen große Anstrengungen, um die dünnsten, leichtesten und besten Laptops herzustellen, und die Technik, die dafür erforderlich ist, ist wirklich erstaunlich.Aber dann werfen sie das Ladegerät hinein, das am Ende ein riesiger Ziegelstein mit daran befestigtem Draht ist, und nennen es einen Tag.Muss das sein?Wahrscheinlich, aber das bedeutet nicht, dass wir nicht versuchen können, die Gesamtfläche von Laptops zumindest ein wenig zu verkleinern.Das hat [Joe Gaz] getan, als er seinen Laptop gehackt hat, um das Aufladen über USB-C zu ermöglichen.Müde von dem Ladegerät, das an seinem HP X360 verankert war, erkannte [Joe], dass er die Platine von einem USB-C-Ladeadapter-Dongle entnehmen und in seinen Laptop einbauen konnte.Wir haben in der Vergangenheit ähnliche Modifikationen an Thinkpads gesehen, und es ist gut zu sehen, dass der Prozess bei anderen Marken nicht so weit entfernt ist.Nachdem er den Laptop geöffnet hatte, was immer ein Abenteuer im Reverse Mechanical Engineering ist, stellte er fest, dass das Entfernen der OEM-Ladebuchse gerade genug Platz für das USB-C-Ladegerät ließ.Die Montage der Platine erforderte eine 3D-gedruckte Halterung, während das Vergrößern des ursprünglichen Lochs in der Seite des Laptop-Gehäuses einige knifflige Arbeit mit einer Feile erforderte.Anfangs sah es so aus, als würde es ziemlich schlampig werden, aber am Ende hat er einen ziemlich ordentlichen Job gemacht.Der gesamte Änderungsprozess ist im Video unten zu sehen.Das Endergebnis ist ziemlich raffiniert – [Joe] kann jetzt ein viel kompakteres USB-Wandladegerät mit sich führen oder ganz auf das Ladegerät verzichten und sich auf öffentliche USB-Ladestationen verlassen.In jedem Fall ist es besser, einen Ziegelstein herumzuschleppen.Wenn Sie sich für das Hacken von Laptops interessieren oder einfach nur die Leckereien einer nicht mehr funktionierenden Maschine ernten möchten, sehen Sie sich diesen Leitfaden zur Laptop-Anatomie von unserem eigenen [Arsenijs Picugins] an.„Laptop USB-C Charging Hack lässt Sie den Brick zu Hause lassen“ weiterlesen →Wenn man nach einem Netzteildesign greift, ist es hier im Jahr 2022 normal, nach einem Schaltdesign zu greifen.Sie sind leicht, sehr effizient und oft zu vernünftigen Preisen von der Stange erhältlich.Ihre Vorteile sind so groß, dass es überraschend selten geworden ist, ein herkömmliches lineares Netzteil mit einem Netzfrequenztransformator und einer Gleichrichterschaltung zu sehen, sodass [ElectroBoy]s Dual-Voltage-Netzteilplatine für Audioverstärker einen zweiten Blick wert ist.Diese Art der linearen Stromversorgung hat eine extrem einfache Schaltung, die aus einem Transformator, einem Brückengleichrichter und Kondensatoren besteht.Der Transformator isoliert und senkt die Wechselspannung, der Gleichrichter wandelt sie in einen groben Gleichstrom um und die Kondensatoren filtern den Gleichstrom, um so viel Wechselstromwelligkeit wie möglich zu entfernen.In einer Audio-Stromversorgung haben die Kondensatoren die doppelte Rolle des Filterns und Bereitstellens eines Impulsreservoirs für die Versorgung im Falle einer Bedarfsspitze, die durch die gespielte Musik verursacht wird.Eine sorgfältige Auswahl ist von entscheidender Bedeutung, wobei in diesem Fall ein Ringkerntransformator und hochwertige Kondensatoren ausgewählt werden.Die Wahl zwischen einem linearen Netzteil wie diesem und einem Schaltdesign für hochwertige Audioqualität ist keineswegs eindeutig und wird möglicherweise in unserer Know Audio-Serie berücksichtigt.Die wünschenswerten Eigenschaften sind geringes Rauschen und das erwähnte Impulsreservoir, und es ist wahrscheinlich fair zu sagen, dass beide Arten der Stromversorgung sie erfüllen können.Mit den zusätzlichen Kosten eines Ringkerntransformators ist eine lineare Versorgung wahrscheinlich nicht die billigere der beiden, aber wir vermuten, dass die Balance zu ihren Gunsten spricht, da eine gute lineare Versorgung einfacher zu entwerfen ist.Diese billigen programmierbaren Netzteile aus chinesischer Produktion sind nichts Neues, wir verwenden sie seit Jahren.Sie sind keine besonders guten Netzteile, da die Stromrückkopplung in der Software enthalten ist, aber für einige Aufgaben passen sie hervorragend und über den Preis kann man nicht streiten.Alternative Firmware-Projekte gibt es auch schon seit einiger Zeit, aber keines, das wir gesehen haben, war so leistungsfähig und ausgefeilt wie dieses neueste DPS-Firmware-Projekt von [Profi-max.] Wir haben den Quellcode noch nicht gefunden, aber zumindest das binäre Image ist frei herunterladbar.Die Firmware hat einige interessante Funktionen, wie zum Beispiel programmierbare Voreinstellungen für Batterieladeanwendungen.Tatsächlich gibt es einen speziellen Bildschirm für den Batterielademodus.Wir möchten jedoch warnen, dass das Laden von Lithium-Ionen-Akkus damit möglicherweise überhaupt nicht sinnvoll ist, nicht zuletzt aufgrund fehlender Schutzhardware.Es wäre sehr einfach, das Gerät zu zerstören oder eine Batterie auf diese Weise zu überhitzen!Wenn Sie dies jedoch tun müssen, gibt es einige Funktionen, die Ihnen dabei helfen, wie z. B. ein praktischer „Zähler“-Bildschirm, der die ungefähre gelieferte Gebühr anzeigt.Die Fernprogrammierbarkeit erfolgt wie üblich über den leicht zu hackenden seriellen Anschluss, mit Firmware-Unterstützung für serielle Bluetooth-Module, wenn ein kabelgebundener serieller USB-Anschluss nicht geeignet ist.Für diejenigen, die Dinge anders montieren möchten, kann der Bildschirm gedreht werden, indem beim Einschalten eine Taste gedrückt gehalten wird, oder wenn Sie ein MPU6050-Beschleunigungsmesser / Gyro-Modul anschließen, wird dies sogar automatisch geschehen!Um eine serienmäßige DPS-Einheit zu aktualisieren, sind die einzigen Anforderungen der Zugriff auf einen ST-Link-kompatiblen Programmier-Dongle, um die STM32 SWD-Programmierschnittstelle und das Dienstprogramm STM32CubeProgrammer anzusteuern.Open-Source-Alternativen dazu sind ebenfalls verfügbar, stlink kommt mir als gute Option in den Sinn.Sobald Sie die Modulplatine aus ihrem Kunststoffgehäuse herausgezogen haben, müssen nur drei Drähte auf einen praktischen Satz Pads geheftet werden, um die Verbindung zum Programmier-Dongle herzustellen.Ziemlich einfaches Zeug.Wenn Sie nach einem ähnlichen Projekt suchen, bei dem der Quellcode sofort verfügbar ist, dann schauen Sie sich das OpenDPS-Projekt an, das wir vor ein paar Jahren behandelt haben, und wenn Sie daran denken, verrückt zu werden und ein DIY-Open-Source-Elektroniklabor zu bauen, sind Sie bei uns genau richtig.Lesen Sie „Eine weitere alternative DPS5005-Firmware“ weiter →Durch die Nutzung unserer Website und Dienste stimmen Sie ausdrücklich der Platzierung unserer Leistungs-, Funktions- und Werbe-Cookies zu.Mehr erfahren