En USB -strömstyrd pluggremsa. Med isolering .: 4 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Hela poängen med denna Instructable var att låta mig slå på alla tillbehör till min dator utan att tänka på det. Och sedan inte driva alla de lilla maktvampyrväggvårtorna när jag inte använder datorn. Tanken är enkel, du slår på din CPU, alla andra delar av systemet startar (bildskärm, laserskrivare, högtalare, etc.) När du stänger av din CPU följer de efter. Nu finns det produkter där ute som kommer att göra detta för dig, och om du inte har erfarenhet av att arbeta med nätspänningsel, sluta läsa och köp en. Det finns flera produkter som gör exakt vad vi försöker göra här, men av alla de som jag har granskat har nackdelar med enheten som vi ska bygga. De faller in i tre grundtyper:

Det finns billiga usb -kontrollerade strömuttag, men jag har sett flera som inte erbjuder någon isolering, och om du skapar en möjlig väg för nätspänning (120v här i USA) till ditt moderkort, och dess många hundra dollar värt överklockad godhet. Jag skulle vilja ha lite isolering. Det finns strömavkänningskontakter, en av uttagen är inställd för att känna av strömflöde. När detta händer går elektroniken i eluttaget på de andra uttagen. Det är en bra idé, men ibland känns de inte korrekt och kommer inte att slå på tillbehören. Elektroniken kräver också att ännu en liten strömförsörjning är på dygnet runt, detta försöker vi undvika. Det finns väldesignade företagslösningar med isolering, som fungerar mycket bra och har en mycket rejäl prislapp också. Denna krets använder ingen extra ström när den inte används, och erbjuder en rejäl isolering från strömspänningar och kostar inte en förmögenhet att bygga.

Steg 1: Vad du behöver

Först och främst om du inte känner dig säker på din förmåga att arbeta med nätspänning, sluta läsa. Om du bygger det här projektet fel har du förmågan att förstöra ditt moderkort på din dator. Jag skojar inte.

Hjärtat i detta system är egentligen två saker, den faktiska omkopplingen görs av ett likströmskontrollerat halvledarrelä. All isolering tillhandahålls av ett par säkringar och några övergående spänningsöverspänningsdioder (TVSS) Alla andra delar är verkligen upp till dig använde jag det jag sparkade runt. Vilket mestadels var vanliga elektriska kopplingar, och en gammal kontaktlist, och en kylfläns från en skräpprocessor, och en USB -kabel som missades beställd med usb "A" -kontakter i båda ändar. Använd gärna det som fungerar för dig. Alla berättade att de delar som jag var tvungen att beställa (säkringar och hållare, TVSS och Solid State Relay) var mindre än $ 30,00 USD från en onlineleverantör.

Steg 2: Schemat

Konceptet med denna krets är ganska enkelt. De 5 volt som finns i USB -kontakten används för att slå på ett stort Solid State -relä, som slår på strömmen till strömuttaget. All effektkontroll utförs av halvledarreläet (SSR). Om du aldrig har använt och SSR för att styra kraft kan det inte vara lättare, konstruktörerna har tagit bort all hård teknik från deras användning. Och det du får är en låda med 4 terminaler. Två av terminalerna är för nätspänningen. De andra två är för styrspänningen. När du levererar styrspänning till kontrollterminalerna slås nätspänningsterminalerna på. Det är allt. Nej verkligen. Det är bara en liten svart låda. Ingen ytterligare teknik behövs. Induktiva laster, motorer, belysning, resistiva laster. De bryr sig inte riktigt så länge de ligger inom det nominella strömintervallet.

Reläet jag valde var en Z240D10 från OPTO22. Den har en maximal märkström på 10 ampere @ 120VAC. Detta borde vara mer än tillräckligt för mitt skrivbord. Styringången accepterar från 3-32 VDC. Så 5 volt från USB -kontakten är mer än tillräckligt. Det valdes också för sin låga kostnad. Om du behöver mer strömkapacitet kan du beställa en större SSR. Kretsens skyddsdel är trefaldig: Den första försvarslinjen är den faktiska SSR. Den använder en optisk isolering mellan ström och styrning med en effekt på 4000 volt. Den andra delen av kretsen är ett par 125mA säkringar som kommer att blåsa om de är överbelastade. Den tredje delen av kretsen är ett par (1.5KE6.8CA) 7.14v transienta spänningsöverspänningsdioder (TVSS) Dessa liknar en Zeiner -diod. När spänningen över terminalerna överskrider en gräns. De börjar leda. Förutom till skillnad från Zeiner -dioden är de dubbelriktade. Så om spänningen i kretsens styrdelar av någon anledning överstiger 7,14v fungerar de som en kortslutning och spränger säkringarna. Effektförlusten för dessa delar är märkt till 1500 watt i 1 millisekund. Vilket är mer än tillräckligt för att spränga säkringar och skydda kretsen. Kretsar som den här används i olika kommunikationsenheter som utsätts för blixtnedslag och strömspänningar.

Steg 3: Nog med taletid att bygga

Jag valde att montera alla komponenterna i en vanlig elbox, för situationer med låg belastning är själva lådan förmodligen tillräckligt med en kylfläns för SSR. Men jag hade en gammal processor kylfläns som passade ganska bra. Så det lades till i rutan bakom där SSR monteras. Glöm inte att lägga till lite kylfläns mellan SSR och lådan, och lite mellan lådan och kylflänsen.

Sladden till Plugstripen skärs på mitten och går genom elboxen. Den neutrala (vita tråden) skarvas med en krympterminal. Grunderna (grön tråd) är skarvade och anslutna till metallchassit för säkerhets skull. Den heta tråden (svart) är ansluten via SSR med krympterminaler. Detta avslutar ledningsspänningskablarna. +5V och jord från USB -kabeln (stift 1 och 4) är anslutna till ena änden av säkringsblocket och en TVSS TVSS -dioderna krymps helt enkelt i kontakterna för säkringsblocken. Enkelt, snabbt, enkelt. Sedan drivs två ledningar från den andra änden av säkringarna (med en annan TVSS) till SSR: s styrplintar. De flesta SSR: er kommer att ha en av kontrollterminalerna markerade för den positiva (+) ledningen. Se till att du får rätt polaritet. Se till att isolera de andra två ledningarna i USB -kabeln från varandra och metallhöljet. Om du inte gör det kan du stänga av USB -bussen och orsaka alla andra problem. Detta avslutar ledningarna. Jag la till en liten bit plast (återvunnet blisterförpackning) för att bilda en spänningsbarriär mellan hög- och lågspänningssidan av fodralet, som en extra försäkring.

Steg 4: Stäng den och testa

Så med ledningen klar. och kollade. Det är dags att stänga den och testa. Jag rekommenderar att du börjar med andra saker än din dator och alla dess leksaker för testning. Anslut en glödlampa till pluggen. Anslut nätsladden till väggen. Om allt är korrekt kommer ingenting att hända. ANVÄND INTE DIN DATOR FÖR NÄSTA STEG. Hitta en USB -laddare från din iWatever och anslut den till väggen. När du ansluter USB -kabeln från enheten till laddaren ska lampan lysa. På det här sättet om du får något fel är kostnaden för laddaren det mesta du borde vara ute. Felsökning: Kontrollera omkopplaren på strömuttaget om det inte fungerar. Kontrollera sedan om du har polariteten från USB -kabeln till SSR korrekt. Hoppas du har haft det här. Det är ett roligt litet projekt. Och har sidofördelarna med att göra ditt liv enklare, spara pengar på el och göra din del för att rädda planeten. Fortsätt pyssla, Richard.