设计自己的电源是否值得或安全?

电器工程 电源 pcb设计 电路保护
2022-01-30 12:26:44

我目前正在构建某种基于 Raspberry Pi 的游戏机,具有一些功能(在此处讨论),现在我正在为这个项目使用 Meanwell 电源。

然而,我想迟早设计一个 PCB,而不是连接一个电源板和一个 arduino uno,因为现在用 KiCAD 设计它然后从中国打印和发送会很便宜。因此,制作一个带有一些用于 I/O、测量等的微控制器的板,以及一个电源板,以使所有系统嵌入。

值得麻烦吗?据我所知,一个变压器,一个桥式整流器和一个带有几个LM2596或其他开关电源IC的电路来产生3.3V,5V和12V似乎并不难,但除了有触电的风险之外,还有什么缺点吗?

编辑:这仅供我个人使用,我不会大量生产或出售!

4个回答

如果您要构建一些供个人使用的,我会说这是不值得的,除非您的部分目标是学习电源设计技术和原理。即便如此,为了安全起见,使用壁疣将您的线路转换为 12VAC 会更安全。

如果您打算将其投入生产,则应首先考虑您的数量。开发成本的最大份额将是将其插入墙上所需的安全和一致性认证,这可能会花费数千美元。即便如此,您将很难将商品 OTS 供应的成本性能与您的小批量定制设计相匹配。

即使对于大众市场消费设备,不设计定制电源,甚至不将现成的电源集成到设备中通常也是值得的。使用外部电源使您不必设计和认证设备以避免电击危险,一旦您这样做了,您不妨使用现成的商用外部电源。

对于您自己的爱好项目,是否值得取决于您要实现的目标以及是否安全取决于您在设计和设备测试中采取适当的安全预防措施。

当然,您可以购买电源,或者如果您想学习并且有时间为您的爱好提供时间不是问题,那么请尝试使用电源。制造商规格表包含大量信息,并且通常是参考设计。如果您需要更多电源,权宜之计或工作台解决方案是使用旧 PC 电源并热线启动,记住有些需要负载才能运行。

如果您确实推出了自己的开关模式电源,请使用质量上限。大约 10 到 15 年前,由于电解质配方差而无法承受高频开关的廉价电容泛滥。我看到了从数码单反相机到服务器主板再到盖子顶部膨胀的显示器的所有东西。刚刚(在我的车库长椅上)修理了一个 600 美元的高级自供电扬声器,它无法打开,启动 ckt 的上限不好。垃圾填埋场必须装满几乎功能齐全的设备,这样制造商才能在零件清单上节省 25 美分,我说的是顶级品牌供应商。

使用一些线路保险丝以防短路,它们可以防止火灾。如果短路,请使用负载保险丝,它们可以节省零件。当我看到一个烧毁的调节器和保险丝仍然很好时,它会杀了我,总是想知道谁指定的?您需要的小功率不应该产生任何严重的热量,但由于这是您的爱好,请使用带有少量导热膏的大容量散热器。

您可能会惊讶于蚀刻您自己的电路板和安装您自己的零件是多么容易。即使您确实订购了用于蚀刻和钻孔的电路板,您仍然可以自己焊接这些部件。然后,如果您有一个温控熨斗,对于小型工作可以保持 600 华氏度/对于大型接头可以保持 700 华氏度,一些各种小尺寸/形状的尖端,尖端清洁海绵,助焊剂,吸锡器,一些SN63 精细焊料、一些金属牙科工具和一个带缓冲钳口的小虎钳。用酸刷和无水异丙醇清理电路板以去除助焊剂残留物。良好的焊点具有略微凹入的侧面。只有业余爱好者相信“斑点越大,工作就越好”。

我不担心线路(市电)电源,我只是在打开之前拔掉插头。您不会有任何需要放电棒以确保安全的大电容,但您可以放入一些真正的高值电阻器作为排水负载。这些是多千瓦电源中必需的东西。

我记得小时候有一个模型铁路,它的电源调节器很容易打开,线路电压进入桥式整流器。被告知这很危险,并相信我父亲。一点常识就足够了,现在我会使用热缩来避免糟糕。

由于这是一款游戏,并且可能有儿童或非技术人员,因此您可能需要一个难以打开的机箱以获取热门内容。至少让他们带一把螺丝刀。自从我还是个小伙子以来,时代(和律师)已经发生了变化,所以我永远不会将自制的供应给可能不了解风险的其他人。

35 多年前,几乎每个套件收音机和电子爱好项目都需要构建某种线性电源。二极管电桥,甚至真空管半波。例如,大多数 Apple 1 都有两个大变压器。我们一大群老计算机爱好者、业余无线电操作员、工程师和科学家还活着。

购买一些盆栽模块并没有学到那么多。

在处理交流电源电压时,您必须遵循更安全的结构和安全实践规则。确保您学习并遵循它们。