En variabel strømforsyning er et godt redskab til dit værksted eller hobbyrum. Hvis du godt kan lide at eksperimentere med elektronik, så har du måske før stået i en situation, hvor en strømforsyning kunne være brugbar.
Måske har du en gammel computer uden strømforsyning? Måske skal du afprøve nogle LED-strips inden du hænger dem op? Mulighederne er mange!
Den variabel strømforsyning kan levere nøjagtig den spænding, som du ønsker. Ofte kan du også justere strømstyrken og overvåge effekten i realtid.
I dette indlæg finder du en fuld vejledning til, hvordan du bygger din helt egen variabel strømforsyning. Jeg garantere dig for, at det bliver et spændende projekt med 3D-print og elektriske kredsløb.
Byg din egen variabel strømforsyning
Igennem tiden har jeg længe haft lyst til at bygge min egen variabel strømforsyning, som jeg kan bruge til at teste forskellige elektronik; kredsløb og komponenter. Derfor satte jeg mig ned, og udvalgte en række komponenter som ville udgøre strømforsyningen. Desuden har jeg designet en 3D-model, som skal huse strømforsyningen.
Strømforsyningen, som du i denne guide vil blive vejledt i at bygge er Kixtips’ Variabel Strømforsyning.
Vejledningen vil bestå af følgende:
- Showcase: et overblik over produktets funktioner
- Materialeliste: købslink og anbefalede redskaber
- 3D print: 3D modeller og printindstillinger
- Ledningsdiagram: vejledning til samling af strømforsyningen
- Sammensætning: endelig samling af strømforsyningen
Du kan følge vejledning én-til-én, eller drage inspiration. Undervejs vil jeg indskyde bemærkninger til alternative løsninger. Eksempelvis, hvis du ønsker andre krav eller hvis du i forvejen besidder komponenter eller dele, som du hellere ønsker at bruge.
Advarsel: vekselstrøm. Pas på, når du arbejder med eksponeret vekselstrøm. Ved almen brug: Strømforsyningen bør kun anvendes, når beslaget på strømforsyningen er sat fast, for at mindske risikoen for eksponeret vekselstrøm. Når du samler den: Sørg for, at du ikke rør ved selve strømforsyningen eller de eksponerede terminaler, når den er tilsluttet strøm. Hiv stikket ud af stikkontakten, når du samler den variabel strømforsyning. Bemærk, at strømforsyninger kan lager strøm efter at de har været tilsluttet strøm. Rør derfor aldrig direkte terminalerne eller kondensatorer i strømforsyningen, selv efter brug.
Ansvar & kvalitet: jeg fraligger mig alt ansvar i forbindelse med manglende evne til at forstå kredsløbet, delenes funktioner, og deres tekniske specifikationer. Det er dit ansvar, at sikre, at dele og komponenter er sikkert og korrekt monteret i forhold til delenes produktbeskrivelse. Jeg fraligger mig ansvaret for defekter og misbrug, samt konsekvenser heraf. Produktets intension er en variabel strømforsyning, som kan operere i det omfang, som de enkelte deles produktbeskrivelse forholder sig til. Kixtips’ Variable Strømforsyning er til testbrug og midlertidig brug, og anbefales ikke at bruges uden opsyn eller som slut-løsning (permanent strømforsyning).
Showcase: Kixtips’ Variabel Strømforsyning
Kixtips’ Variabel Strtømforsyning er kompakt, stilren, nem at betjene og eftersyne. Her er nogle af de funktioner, som du finder på strømforsyningen, så du kan overveje om den dækker dine behov.
Design & funktioner
Et stilrent og simpelt design giver et moderne udtryk, som får strømforsyningen til at passe ind i dit hobbyrum eller hjemmeværksted.
Forbind nemt dit udstyr til strømforsyningen med det indbygget sæt af bananstik foran. Bananstikket er typisk anvendt på strømforsyninger til forsøg og test. Hvis du i stedet vil forbinde løse ledninger, så kan du også nemt dette. Bananstikket tillader dig nemlig at skrue hætten frem og tilbage, for at fastklemme en løs ledning.
Strømforsyningen skal blot tilsluttes stikkontakten med et almindeligt strømkabel.
Al justering sker på displayet, hvor du med knapperne kan justere en hel masse. Du kan, som navnet fremgår, variere strømforsyningens udgangsstrøm. Det gælder justering af spænding og strømstyrke. Du kan se grafvisning af både spænding, strømstyrke og effekt. Desuden kan du indstille max-grænser for spænding og strømstyrke.
Her er nogle tekniske detaljer:
Tekniske detaljer
Dimensioner: 10,4 cm høj, 11,0 cm bred og 17,5 cm dyb
Udgange: 1x bananstik (+ & GND) med mulighed for at skrue løse ledninger fast.
Køling: støjsvag 60 mm blæser.
Lys (valgfrit): Intern LED-lys for fed effekt.
Udgangsstrømmen styres af et DC-DC konverteringsmodulet (med display), og forsyner strøm baseret på disse parametre:
- Spænding:
0,5-36 V, præcision:+/- 0,3% - Strømstyrke:
0-5 A, præcision:+/- 0,5% - Effekt: max
90 W - Spændings- og strømstyrkeopløsning:
0,01 V&0,001 A - Spændings- og strømstyrkegrænse:
0,5-37 V&0,001-4,6 A
Dette er specifikationerne for udgangsstrømmen på den variabel strømforsyning. Det betyder, at den kan forsyne 0,5 til 36 volt. Strømstyrken kan gå op til 5 ampere. Derfor er det en strømforsyning med en effekt på 90 watt. Der er indbygget beskyttelse, som i andre strømforsyninger. Én af disse beskyttelser er en max-grænse for spænding of strømstyrke, som du kan justere selv. Eksempelvis kan du definere strømforsyningen til max 5 V @ 1A. Det er praktisk hvis du vil levere strøm til noget, som du er bange for kan brænde sammen ved for meget strøm.
Den variable del af strømforsyningen er DC-DC konverteringsmodulet. For at levere strøm til modulet, så sidder der en en intern strømforsyning, som har følgende specifikationer:
- Spænding: Ind:
220 V AC, ud:12 V DC - Strømstyrke: ud:
10 A - Effekt:
120 W
På materialelisten herunder, vil du desuden kunne finde yderligere specifikationer om de enkelte komponenter.
Materialeliste: Dele & redskaber
Du finder her en materialeliste over alle de dele, som du skal bruge til at bygge Kixtips’ Variabel Strømforsyning.
Delene i materialelisten har kompatible mål med 3D-modellen, som huser strømforsyningen. Du kan med forbehold benytte lignende dele fra andre steder. Nogle dele er standard størrelser, og du kan nemt bruge dine egne dele, som du måske har liggende i forvejen.
Hvis du ønsker at anvende andre dele, som 3D-modellen ikke er kompatibel med, så er der senere i vejledningen mulighed for at downloade 3D-filerne, så du efter behov kan modificere eller re-design modellen.
Elektroniske dele
Modulet kan købes på AliExpress.
Vælg model SK90C, som giver dig 90W og farvet display. Du finder alle tekniske detaljer i beskrivelsen på linket.
Strømforsyningen kan købes på AliExpress (affilieret).
Vælg model 12V, 220 V, 10 A
Du kan læse om strømforsyningens tekniske specifikationer på linket.
Hvis du ønsker at designe din egen kasse til din variable strømforsyning, så kan du bruge en valgfri strømforsyning. Det kan være, hvis du allerede har én liggende, som du vil bygge ud fra.
Du kan med forbehold anvende andre strømforsyninger, så længe de dækker kriterierne for DC-DC konverteringsmodulet. Altså en spænding på 6-36 V. 12 V er anbefalet, da blæseren bruger 12 V. Du kan anvende strømforsyninger fra PC’er også. Der er dog specielle måder, hvorpå de skal kobles til, for at levere strøm. Du kan finde mere info andre steder, eller kontakte mig.
Bananstikket kan købes på AliExpress (affilieret).
Køb 60 mm 12 V blæser fra AliExpress (affilieret).
Vælg model: 12V 2 ball bearings
Et par bemærkninger: Blæseren er til for at køle den interne strømforsyning ved højt og længer varig brug. Strømforsyningen er normalt passivt kølet, men da den er monteret inde i en kasse, så har jeg valgt at designe strømforsyningen med intensionen om, at strømforsyningen holder sig kølig.
Du kan vælge hvilken som helst 60 mm x 60 mm blæser, som virker med 12 V. Det anbefales at bruge en ‘ball bearing’ blæser, da blæseren er monteret vandret. Blæseren, som jeg har anvendt bruger 0,26 A, og derfor larmer en del. Du kan sætte en modstand i serie med blæseren, for at få den til at køre med færre omdrejninger. Vælg fx 100 Ohm modstand. Ellers kan du beregne en modstand her:
Valgfrit: Find desuden et sæt med forskellige modstande på AliExpress (affilieret)
Du får brug for jævnstrømsledning. Du kan købe 5 m 18 AWG ledning fra AliExpress (affilieret).
Vælg model 18 AWG.
Du kan finde 8-tal hun stik på AliExpress (affilieret).
Vælg model socket.
Du skal bruge ét kabel, som skal sættes i stikkontakten. Men du skal også bruge et kort stykke vekselstrømsledning fra 8-tals hunstikket og til strømforsyningen (se ledningsdiagram senere i vejledningen).
Jeg anbefaler derfor at købe 2, så du kan klippe i den ene ledningen, og bruge den.
Find 8-tals strømkabel i flere butikker, eksempelvis Bilka.
Dele
M2 skruer med fladt hoved i forskellige længder skal anvendes til samling af boksen.
Køb skruesæt med diverse M2 skruer her fra AliExpress (affilieret).
Du skal bruge skrue-indsatser til samling af boksen. Vælg nogle, som er M2 kompatible, og helst med en ydre diameter på 3,5 mm og en længde på 3 mm.
Du kan købe disse messing M2 indsatser velegnet til plast her fra AliExpress (affilieret).
Du skal bruge 4 stk. blæserskruer til montering af blæseren. (nogle blæsere har muligvis medfulgte skruer).
Køb blæserskruer fra AliExpress (affilieret).
Vælg model M5x10mm, Nickle Plated.
Brug et valgfrit PLA filament.
Jeg har anvendt Geeetech Grey PLA 1,75 mm 1 KG filament fra AliExpress (affilieret).
Redskaber
Hvis dit 3D-print har urene kanter, så kan du trimme dem med et trimmeværktøj fra AliExpress (affilieret).
Du får brug for en 3D printer, hvis du ønsker at følge vejledningen. Hvis ikke du har adgang til en 3D printer, så kan du hoppe til ledningsdiagrammet, for at se, hvordan selve strømforsyningen er bygget. Derfra kan du selv montere din strømforsyning i din egen boks. Eksempelvis en bøtte.
Det er langt nemmere at samle strømforsyningen, hvis du besidder loddegrej. Du finder loddejern, loddetin og andre dele hos eksempelvis Biltema.
Det er desuden en gode ide med krypeflex eller isoleringstape.
Værktøjssæt med skrueværktøj er anbefalet. Hvis du roder meget med småt elektronik, så anbefaler jeg et komplet sæt fra iFixit.
En lille pincet er brugbar, når du skal montere skrueindsatserne.
En skruenøgle til bananstikket skal anvendes.
3D print: 3D model & printindstillinger
Imens du venter på dine bestilte dele fra materialelisten, så kan du nu klargøre 3D-modellen.
Jeg har udarbejdet en 3D-model i AutoDesk Fusion, som skal fungere som kassen til vores strømforsyning.
Kassen består af 2 dele. Selve kassen og et beslag.
Kassen er udstyret med udskæringer til både køling, 8-tals hun-stikket, konverteringsmodulet og bananstikket. På indersiden er der en tap, som strømforsyningen kan skubbes ind i, så den monteres sikkert. Der er lavet huller til skruer og skrueindsatser.
Download filerne
Download 3D-modellen: Download 3D-filerne fra min Thingiverse-profil.
På linket finder du filerne til begge 3D-modeller; kassen og beslaget i filformatet .STL.
Printerindstillinger
Importer STL-filerne i dit 3D-slicer program.
Her er et par anbefalede printerindstillinger:
- Dyse på
0,4 mm - Kvalitet/lag-højde:
2 mm - Indfyld:
=/>20% - Support-type:
Tree - Bundsupport: Kassen:
RaftBeslaget:Brim - Printerens størrelse: Kassen har disse dimensioner
17,5 cmhøj,10,4 cmx11,0 cmbred - Retning: Det anbefales at printe kassen med fronten nedad. (se billede)
- No support-zoner: Hvis dit slicer-program tillader det, så er der zoner, hvor support vil være overflødigt. Se på billedet her, hvor support ikke er nødvendigt:
Printerindstillinger
Hvis du ønsker at modificere modellerne, så kan du åbne STL-filerne, og redigere dem efter ønske i et 3D-modelleringsprogram.
Ledningsdiagram
Imens du venter på, at din 3D-printer printer modellerne, så er det en gode ide at bygge en prototype af din variabel strømforsyning, så du kan sikre dig, at den virker. Desuden ved at samle den først, er det nemmere at forstå, hvordan den samles i kassen til sidst.
Diagrammet er ret simpelt, og giver dig et overblik over, hvor de forskellige dele skal forbindes. Jeg har her et billede af min prototype, som følger diagrammet.
Jeg vil ikke gå i detaljerne om, hvordan den variabel strømforsyning samles til en prototype. Hvis du er i tvivl, så får du en visuel guide i næste afsnit, hvor vi skal samle den variabel strømforsyning i kassen.
Sammensætning
Når begge 3D-modeller; kassen og beslaget, er printet, så kan du begynde at bygge den variabel strømforsyning.
Trim 3D-modellen
Brug et trimmeværktøj, til at fjerne eventuelle ru kanter på den 3D-printede model. Fjern desuden al overskydende support.
Indsæt skrueindsatser
For at indsætte en skrueindsats skal du varme skrueindsatset, så du kan smelte den fast. Brug en pincet til at placere skrueindsatset korrekt. Hernæst anbefales det at bruge et loddejern som varmekilde, da loddejernet kan koncentrere varmen præcist. Hold hænderne i ro, så du ikke rammer kassen, og smelter mærker i plasten.
Placér skrueindsatsen, som på billedet:
Brug dernæst loddejernet til forsigtigt at presse skrueindsatsen ned i hullet, til den sidder i samme højde med overfladen.
Skrueindsatsen kan placeres med en pincet bag der, hvor beslaget skal monteres.
Du skal i alt støbe fire skrueindsatser fast, som set her:
Klargør stikket til DC-DC konverteringsmodulet
Sæt ledninger i det grønne stik på konverteringsmodulet. Der står på modulet, hvilke poler, der er hvad. Det ene par ledninger VIN+ og VIN- forbindes senere til strømforsyningen. Det andet par ledninger VOUT+ og VOUT- forbindes til bananstikkets røde og sorte stik.
Frakoble stikket fra modulet, når du har sat ledningerne i.
Montering af bananstik
Montér bananstikket i udskæringen på kassen, som vist på billedet her:
Montér bananstikket, så kassen sidder mellem de to sorte plast-dæksler. Sæt skiverne og det ene par møtrikker på. Inden du sætter det sidste par møtrikker på, så skal du påsætte ledningen.
Ledningerne skal forbindes fra VOUT+ og VOUT- fra konverteringsmodulet, som du samlede før.
Du skal nu klippe en god del af isoleringen af ledningerne. Det anbefales at give dem lidt loddetin. Det er nu meningen at du skal vikle ledningerne om bananstikket.
Når du har viklet ledningerne om de rigtige poler på bananstikket, så montér hernæst det sidste par møtrikker med en skruenøgle, og sikre dig, at de er godt spændte.
Montering af konverteringsmodulet
Tilslut nu det grønne stik i modulet.
Indsæt nu modulet i kassen
Hvis modulet ikke sidder fast med nok friktion, så kan du eventuelt øge friktionen med et stykke tape på indersiden, langs kanten.
Valgfrit: belysning
Hvis du synes, så kan du montere en kort LED-strip omkring blæseren eller på indersiden af kassen. Lyset kan give en fed effekt fra ventilationshullerne. Du skal blot koble et lille segment af en LED-stip (20-30 cm afhængig af, hvor du kan klippe den). Forbind LED-strippen til strømforsyningens +12V og GND. Afhængig af typen af LED-strip, så kan du lodde de farvere på, som du ønsker. Jeg har tilkoblet R og B samt +12V for en lilla farve.
LED-strippen kan eksempelvis monteres rundt om blæseren, som set her:
Blæsermontering
Du skal bruge de fire blæserskruer:
Hold blæseren oppe mod skruehullerne, og skru to af skruerne løs fast, så skruerne får fat i blæseren. Sørg for at vend blæseren korrekt, så den hiver luften ind fra toppen. Nogle blæsere har retningspile på siden, som viser hvilken retning den blæser i.
Montering af 8-tals hun-stik
På billedet her, er mit stik allerede forbundet med ledning. Hvis du har bestilt stikket fra materialelisten, montér da vekselstrømsledningerne til stikket. Hvis ikke du har vekselstrømsledninger tilgængelig, så klippe et stykke af fra et andet strømkabel.
Indsæt passende M2 skruer i skruehullet.
Montering af strømforsyning
Nu er alle de løse dele fastmonteret i kassen, og det er nu tid til at tilføje strømforsyningen som den sidste del.
Skub strømforsyningen ind noget ad vejen:
Herfra er det nemt at koble ledningerne til strømforsyningen. Følg ledningsdiagrammet.
- Live og neutral fra 8-tals hun-stikket forbindes til strømforsyningens
LogNterminaler - Konverteringsmodulets
VIN+forbindes tilV+på strømforsyningen. Det samme gælderVIN-ogCOM(GND). - Blæseren forbindes til
V+ogCOM. Hvis blæseren larmer, så sæt en ønsket modstand i serie. Læs mere under “blæser” i materialelisten. - Evt. LED-belysning tilsluttes også
V+ogCOM
Skub nu strømforsyningen helt ind, så den fanges af den lille tap forrest i bunden på indersiden af kassen.
Du kan eventuelt fastmontere strømforsyningen med en passende skrue:
Montering af beslag
Du skal nu bruge beslaget, som du også har 3D-printet. Sæt beslaget fast med passende M2 skruer, som vist på billedet her:
Kixtips’ Variabel Strømforsyning er nu færdig og samlet. Du kan nu tilslutte strømforsyningen, og teste den. I det næste afsnit finder du et par bemærkninger til det færdige produkt.
Bemærkninger & afprøvning
Efter samling
Du bør sikre dig, at der ikke er ledninger, som ligger i vejen for blæseren. Du kan tænde strømforsyningen, og lytte efter, om blæseren drejer uforstyrret. Hvis en ledning sidder i klemme, kan du skubbe den væk.
Sådan virker displayet
På konverteringsmodulet sidder der én rotere-bar knap, fire navigationsknapper og et display.
Fra købslinket i materialelisten findes en engelsk manual:
Brugervejledning til konverteringsmodulets display: PDF-mnaual (engelsk sprog side 4-6)
Re-deisgn & forbedringer
Hvis du har store hænder, så kan det være en udfordring at montere delene i kassen. Du kan enten få hjælp af en ven, eller eventuelt printe kassen i to dele.
Hvis du udarbejder modificeringer af mit design, og ønsker at dele det med andre, så kan du remix mit design på Thingiverse.
Lav et Remix: Lav et remix på Thingiverse her
Del din oplevelse
Hvis du har feedback, spørgsmål eller vil fortælle om- og fremvise din egen strømforsyning, så skal du være mere end velkommen til at dele det i kommentarfeltet herunder.
Du kan desuden finde kontaktoplysninger på siden Kontakt.