Корпус регулируемого блока питания на базе модулей DPS(RuiDeng)

Сегодня я решил поделиться универсальным корпусом для блока питания, который можно напечатать на 3D принтере / вырезать частями на ЧПУ станке и за 30 минут соберем готовое к работе устройство.

Эта первая публикация в теме DIY, поэтому я не совсем понимаю в каком виде лучше всё оформить, так что будем экспериментировать =)

Начитавшись обзоров решил приобрести себе преобразователь DPS5020 и собрать более-менее человеческий регулируемый блок питания. Вот только модуль стоил $48, блок питания еще $22, так что было решено не тратить еще $20 на корпус и сделать его самому бесплатно, нужно же отбивать стоимость 3д принтера )
Идея не нова и в thingiverse можно найти похожий образцы, но плагиата нет — модель была построена с нуля с учетом особенностей конструкции. Получилось действительно компактно. На фото видны швы, потому что я не переделывал пробную модель, которая создавалась поэтапно кусками. 

Комплектующие.

Как и писал выше, «мозгами» устройства будет DPS5020. Огромный плюс этих модулей в том, что все комплектующие одинакового размера, поэтому можно не делать упор на определенную модель — подойдет любая.

Характеристики моего образца

Входное напряжение:  6.00-60.00V                             Выходное напряжение:  0V-50.00V
Выходной ток: 0-20.00A                                               Выходная мощность: 0-1000W   
Вес: около 222г                                                            Размер модуля дисплея: 79*43*41(мм) (Д*Ш*В)
Длина кабелей: 200мм                                                 Размер основного модуля: 93*71*41(mm) (L*W*H) 
Разрешение подстройки напряжения: 0.01V              Разрешение подстройки тока: 0.01A
Точность показаний напряжения: ± (0.5% + 1 digit)    Точность показаний тока: ± (0.5% + 2 digits)    

Таблица характеристик всей линейки моделей

 Я немного переплатил и взял "USB-BT" комплект, который включает в себя дополнительные модули для подключения через шнурок microUSB или Bluetooth.        

Покупал здесь

Средняя стоимость $48

С учетом возможности регулировки напряжения от 0,01 до 50 Вольт и тока от 0,01 до 20 Ампер, нужно было брать вот этот блок

Но он стоит $50, так что на собрании хомяка и жабы было решено, что нам такой большой диапазон напряжения не нужен и нужно экономить. Второй вариант несколько меньше, ток 17 Ампер, есть активное охлаждение и максимальное напряжение ограничено 24 Вольтами.

Зато стоит $21.5 и будет занимать меньше места. Это я себя так успокаиваю.

Покупал здесь

Кстати, всегда проверяйте селектор входного напряжения, у меня было 110 Вольт. Надо сделать так:

На этом растрата денег практически закончена. Для удобства я докупил еще разъем 220 Вольт за $2.5

Распаял так, чтобы индикатор кнопки загорался только при включении питания

Вот примеры вариантов подключения

Ну и клеммники еще. Я остановился на этих за $1.7. Можно как зажимать провода диаметром до 2 мм, так и пользоваться banana разъемом в верхней части.

Покупки сделаны, можно создавать модель, опираясь на размеры комплектующих в описании

А после получения всех деталей печатать и переделывать, ибо размеры после печати несколько расходятся и приходится вносить корректировки, пока не получится как надо. И так с каждым участком, для которого важна высокая точность. В нижней части добавил выступы для фиксации платы передачи данных, можно после установки залить кончики клеем или запаять.

Чтобы не потратить весь пластик на отбраковку, было решено печатать модель частями

Кстати, пока шли клеммники, я наткнулся на вот этих красавцев в радиолавке и не смог устоять.

Плата фиксируется на задней стенке четырьмя винтами М3

Далее блок для модуля экрана и элементов управления

В него же вставляется и разъем питания

Как раз допечатался «чехол» блока. Умаялся переделывать размеры.
Склеиваем корпус в один кусок и подключаем провода. Главное не перепутать.

Первый запуск на 5 Вольтах. Всё работает. Кстати, ни модуль, ни блок до этого не проверял ) 

10 Вольт. Смысла устраивать масштабное тестирование нет, уже был обзор и не один.

Максимальное выходное напряжение с используемым блоком можно выставить только до 23 Вольт, при этом на выходе оно ограничено 22 Вольтами.

Вот такой франкенштейн у меня получился, зато никаких лишних проводов. Думаю или зашкурить и покрасить, или напечатать финальную бесшовную модель. С учетом строения, внутренности разместятся без особых проблем, главное соблюдать последовательность: Плата питания(с проводами) — разъем питания(с проводами) — клеммникимодуль экранаосновной блок питания. Ну и поролонками можно заклеить изнутри вентиляционные отверстия, дабы пылюка особо не копилась. 

Подведем итоги.

Я доволен. За сравнительно небольшие деньги удалось собрать довольно неплохой «лабораторный» блок питания с точностью регулировки напряжения и тока до сотых единицы и погрешностью 0.5%. Пользуюсь уже пару месяцев с удовольствием, вот только думаю, может клеммники, которые изначально заказал тоже вывести правее основных и запитать напрямую от блока. Чего они без дела лежат… корпус пластиковый, замкнуть случайно чем-либо будет не просто, а так будет два выхода — с регулировкой через модуль и прямой.

На создание оригинального устройства ушло около $70, т.к. пришлось заказывать все комплектующие:

DPS5020: $47.99
Блок питания: $21.49
Banana зажимы: $1.69
Разъем питания 220В: $2.47
Модель корпуса(STL и исходники): 1-2$ в зависимости от стоимости пластика.

Был блок на 12 Вольт, но это совсем мало, так что сэкономить не получилось. Модуль работает только наполовину, потому что я пожадничал денег, но мне этого напряжения вполне хватает для повседневного использования. Да и при желании всегда можно сделать апгрейд, подправив два параметра размера модели.

Надеюсь данная статья будет кому-то полезна. Понимаю, принтеры есть не у каждого, но в любом городе можно найти человека, который поможет решить проблему печати за разумные деньги. Тем более задача не сложная — никаких поддержек, так что пластика уходит около 100 грамм, то есть себестоимость корпуса около 2$ если печатать филаментом средней ценовой категории или менее $1 если использовать самый дешевый.

 Буду рад конструктивной критике и вашим предложениям в комментариях. Всем добра =)

+14 1 7541 25
Автор ResSet Рейтинг +24.41 Сила 38.13
Блог DIY - инструкции, советы, лайфхаки 25 16 RSS

25 комментариев

tykhon
Мысль допечатать недостающую часть корпуса — отличная! Но сам блок питания я бы расположил назад, а не вперед.
ResSet
Ну можно плату перенести вниз, а экран с элементами управления сместить на заднюю стенку, но так получилось компактнее. Да и блок особо не мешает во время подстройки, удара током от корпуса можно не бояться — я же специально внедрил нормальный разъем питания 220В с заземлением, так что можно касаться металлических частей чем угодно )
Stormmaster
А я бы его расположил вверх(вспомните док-станции для HDD где они вставляются сверху), чтобы сэкономить пространство на столе, а вперед вывел бы как раз панель управления и контактную группу. Для этого в принципе будет достаточно просто перевернуть вставленный в вырез экран. Вопрос — не будет ли БП перевешивать в таком случае. Тот, кто будет использовать данный девайс будет постоянно касаться корпуса(массы) БП, что не есть очень грамотно с точки зрения электробезопасности.
Последний раз редактировалось
ResSet

Ответ Stormmaster на комментарий
А я бы его расположил вверх(вспомните док-станции для HDD где они вставляются сверху), чтобы сэкономить пространство на столе, а вперед вывел бы как раз панель управления и контактную группу.


Кстати, изначально была именно такая мысль, блок не перевешивал бы, но если зацепиться за провода, вставленные в контактные площадки, можно и свалить всю конструкцию. Для укрепления можно было вытянуть корпус вниз симметрично, тогда блок вставлялся бы как раз посередине как в док-станцию.


Ответ Stormmaster на комментарий
Тот, кто будет использовать данный девайс будет постоянно касаться корпуса(массы) БП, что не есть очень грамотно с точки зрения электробезопасности.

Но потом заказал разъем питания с заземлением, подумал, что удар током от корпуса не грозит и горизонтально класть его на стол все же надежнее и удобнее — обычно места хватает.
Так то переделать модель под вертикальную установку блока не составит особого труда.
Stormmaster
А чем вызвана такая нужда изобретения велосипеда, ведь на том же али есть подобные блоки уже в в сборе? — https://ru.aliexpress.com/item/LW-K3010D-30V-10A-Mini-Switching-Regulated-Adjustable-DC-Power-Supply-SMPS-Single-Channel-30V-5A/32816905646.html?spm=a2g0v.10010108.1000016.1.5b4a706aoPAMtn&isOrigTitle=true
Последний раз редактировалось
ResSet
Ну он на 10 Ампер, что вдвое меньше. С тем же напряжением на 20 Ампер будет стоить вдвое дороже, что уже делает покупку не такой выгодной. Ну и массивнее Ваш образец, хотя внутри корпуса в основном пустота.
Плюс в моей сборке более удобная настройка, при чем не только напряжения и тока, но и порога срабатывания защит(3 штуки), так же есть возможность получать данные или настраивать параметры с помощью приложения для ПК или смартфона. В общем, можно сказать, что сравнивать эти два устройства всё равно что сравнивать ВАЗ 2106 и современную иномарку. Вроде обе ездят, но по удобству использования несколько отличаются )
Последний раз редактировалось
Stormmaster
«он на 10 Ампер, что вдвое меньше.» — у вас на 408 ватт БП, а тут на 300. Часто вам надо снять с лабораторного БП больше 10 ампер? То-то же. Врядли это большое преимущество.«на 20 Ампер будет стоить вдвое дороже» — даже если и так, то разница будет около 10 долларов, а париться с поиском принтера, печатью и сборкой вашего велосипеда ради столь небольшой выгоды захочется не каждому. «Ну и массивнее Ваш образец» — На образце с али ручки удобнее и выглядит это всё эстетичнее и места на столе занимает меньше по площади. Может и массивнее, зато удобнее разместить его на столе и управлять им. «есть возможность получать данные или настраивать параметры с помощью приложения для ПК или смартфона» — очень специфический функционал нужный далеко не каждый день. Спорное преимущество.«всё равно что сравнивать ВАЗ 2106 и современную иномарку» — вы сами пишете, что вы используете потенциал устройства далеко не полностью. У вас всего на пару не всем нужных фич больше(зато есть минусы и по дизайну и по удобству размещения\управления), а вы пишете, что у вас «мерседес», хотя по факту тот же ВАЗ 2106 с парой не очень-то нужных спойлеров. Не надо так. Такое сравнение некорректно в вашем случае.
Последний раз редактировалось
ResSet

Ответ Stormmaster на комментарий
Часто вам надо снять с лабораторного БП больше 10 ампер? То-то же.


Вот, например, в данный момент мне нужно найти блок питания на киловатт, что несколько затруднительно, поэтому не получится получить максимальный потенциал установки, но это не сильно критично, а вот до 20 Вольт и свыше 10 Ампер нужно частенько, но тут уже конечно у каждого свои потребности в зависимости от хобби =)

Ответ Stormmaster на комментарий
На образце с али ручки удобнее и выглядит это всё эстетичнее и места на столе занимает меньше по площади.

Я тоже думал сделать рукоять, прижав ее основание винтами крепления платы на задней стенке, но потом потаскал немного — корпус блока довольно тонкий, поэтому переносить и так удобно одной рукой.

Ответ Stormmaster на комментарий
очень специфический функционал нужный далеко не каждый день. Спорное преимущество.

Опять же, кому как удобнее. Во время тестирования графики бывают очень полезны, как и удаленное управление.
Ответ Stormmaster на комментарий
а вы пишете, что у вас «мерседес», хотя по факту тот же ВАЗ 2106 с парой не очень-то нужных спойлеров. Не надо так.

Я такого не писал. Почему сразу мерседес? Мой отец считает климат и круиз контроль тоже лишними «спойлерами»(АБС недавно признал нужной системой), хотя многие водители постоянно ими пользуются и не хотели бы отказываться от этого функционала.
а париться с поиском принтера, печатью и сборкой вашего велосипеда ради столь небольшой выгоды захочется не каждому.

Насчет принтера не спорю, но с учетом стоимости(от $140) это уже не такая уж и диковинка, да и распространены достаточно. Лично я знаю 6 владельцев недалеко от меня, которых знакомые периодически просят напечатать мелочевку за символическую плату, иногда в виде пива )
Последний раз редактировалось
Stormmaster
1. Верно, потребности у всех разные. Все же варианты «киловаттника» и «больше 20 ампер» это уже специфика, иначе бы такие варианты массово продавались бы на Али.2. Возможно стоит усилить пластик корпуса, чтобы поставить ручку управления поухватистее. Это конечно вопрос удобства, но все же. Я говорю про управление, а не про ручку для переноса девайса! 3. Графики умеют писать некоторые мультиметры\осциллографы(генераторы сигнала даже вроде) и т.д. Все же это не тот функционал, который должен быть в устройстве вашего предназначения. У вашего девайса — предназначение другое.4. Вы писали про сравнение «ВАЗ 2106 и современной иномарки». Если на «мерседес» мы не тянем, а между девайсами вроде «2106» и «современной иномаркой» разница не большая, то, ИМХО, такое сравнение лучше не использовать вообще.5. «да и (принтеры) распространены достаточно» — спорное утверждение, у меня нет ни одного знакомого с принтером. В большом городе цена пары-тройки поездок будет сравнима в разницей, которую вы пытаетесь сэкономить. Ну не стоят заморочки этих 600 рублей, если только вы не делаете БП с каким-то очень узким функционалом под себя.
Последний раз редактировалось
ResSet
Если на «мерседес» мы не тянем, а между девайсами вроде «2106» и «современной иномаркой» разница не большая, то, ИМХО, такое сравнение лучше не использовать вообще.

Согласен, сравнение плохое потому что между мерседесом и шестеркой очень большой разрыв в цене, мы же сравниваем устройства одного ценового диапазона. Логичнее будет сравнить Гранту базовой комплектации с 8кл двигателем и Geely Emgrand с подъемниками, мультимедиа, сигналкой, климатом и человеческим внешним видом. Стоят одинаково, подумаешь, пара лишний «спойлеров» =)
В большом городе цена пары-тройки поездок будет сравнима в разницей, которую вы пытаетесь сэкономить. Ну не стоят заморочки этих 600 рублей, если только вы не делаете БП с каким-то очень узким функционалом под себя.
Вообще изначально я предоставил альтернативу $20 корпусам, в которые размещается только преобразователь, а блок подключается отдельно. Вот в сравнении с ним да, разница будет 600 рублей, плюс удобство явно на моей стороне.
Я не говорю, что предложенного вами блока не хватит большинству пользователей, но функционал сравнивать не совсем корректно.
tykhon
У таких проектов есть одно приеимущество перед готовыми решениями: они гибкие в настройке под нужды автора. У меня самого трудятся несколько самодельных железок. К примеру, одна следит за качеством воздуха в комнате, другая управляет зарядкой автомобильного аккумулятора. И если посмотреть, то можно купить аналоги, посимпатичее и не сильно-то и дороже. Но если я сам сконструировал девайс, то мне сподручнее потом его заточить под свои задачи, добавить новый функционал или переделать под другую элементную базу. Иногда это важнее, чем красивый корпус.
ResSet
Вот, полностью согласен. В статье писал, что при желании можно изменить два размера и подключить любой БП, вплоть до 50В 20А, при этом во время апгрейда затраты будут только на покупку нового блока, а предыдущий можно продать или использовать в другом месте. Покупной же блок придется потрошить полностью, а из полезного от него останется только корпус.
ResSet
И тут еще в комментах к блоку по Вашей ссылке пишут:
ток регулируется путём замыкания короткой перемычкой "+" и "-", и поворотом ручки

Мне кажется не очень удачное решение. Хотя может я что-то не так понял, ну или пользователь, купивший устройство )
lexus08
Грамотное решение — закрываются силовые клеммы этим корпусом + там же разъем и кнопка. Очень продуманно, спасибо за stl'ки)
ResSet
Пожалуйста. Рад что пригодилось )
lexus08
Блок питания побольше не пробовали? например пара по 24В, «бутербродом». На блоке есть регулятор напряжения, можно чуть чуть в плюс сделать, чтобы два последовательно выдавали чуть более 50 вольт. В итоге возможности модуля DPS5020 раскроются более полно.Я от подобного питал 3Д принтер для поиска неисправности — нагревательный стол потребляет много, можно ограничить ток потребления и контролировать работу (у меня КЗ периодически было в дорожка, трудно было отследить, так как БП целиком уходил в защиту).
ResSet
Блок питания побольше не пробовали? например пара по 24В, «бутербродом».

Так то можно, только нужно положить этот бутерброд на бок, вентиляторами наружу и немного переделать конструкцию переходника. Но два блока выйдут $42, а один 50В 20А стоит около $50, так что целесообразнее уже купить его с минимумом переделок )
lexus08
насколько я помню, нужно на 10% напряжение выше. Да и запас по току/мощности также нужен. Получается БП 60В/25...30А
lexus08
просто STL чуть откорректировать под два блока сразу. Цена там невысокая, а вот мощности прибавится))Я к тому, что промышленные источники с точностью 0,01 и под киловатт стоят очень очень дорого, а у вас вполне приличный вариант для лаборатории.
Последний раз редактировалось
ResSet
просто STL чуть откорректировать под два блока сразу.

Там в архиве есть и исходники, их еще проще корректировать. Просто закинуть в редактор и изменить несколько размеров )
A-Gugu
Вот ты оказывается какой, агротюнинг в 2019 году :)
ResSet
Тоже думаете, что это хуже «чехла» для модуля за $20? )
A-Gugu
Ну по сравнению с изделиями некоторых студенток, это как-то не очень — не хватает полосатой изоленты по бокам для полного антуражику :)
ResSet
Ну не знаю, мне вполне удобно пользоваться, это ведь главное. Если напечатать цельную модель, будет выглядеть лучше.

Добавить комментарий