Nach der Entwicklung des ersten Gehäuses für den LM2587S Spannungswandler (Step-Up DC-DC Modul) habe ich noch weitere Möglichkeiten zur Verwenden des Geräts gefunden. Das Modul ist extrem hilfreich um andere Geräte schnell mit Spannung versorgen zu können. Ursprünglich wollte ich nur einen Staubsauger Akku damit laden und musste dafür einmalig die korrekte Voltzahl einstellen.
Allerdings ist es unpraktisch bei unterschiedlichen Geräten die Spannungen zu variieren. Zum Einen befindet sich die Eingangsbuchse am Boden des Gehäuses, was leider beim Einstellen der Spannung zu einem unangenehmen Winkel für die Haltung des Schraubenziehers führt und den Fingern nur wenig Platz lässt. Zum Anderen wird jedes Mal ein Multimeter zur Messung der Spannung benötigt. Ziel der Anpassungen war eine Verbesserung der Handhabung und des Designs.
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Liste der Bauteile:
- 1x Hohlstecker 5,5 x 2,1
- 1x Schraubbuchse 5,5 x 2,1
- 2x Flachkopfschraube M2x6
- 2x Flachkopfschraube M2x4
- 4x Linsensenkkopfschraube M2x10
- 1x Modul LM2587S DC-DC Step Up
- 2x Pico Sicherung 3A 125V / 230V
- 1x Mini Voltmeter Digital mit LED-Anzeige 0,36″ (optional)
Gehäuse Konstruktion des LM2587S Spannungswandler
Die vertikale Stellung der Buchse ergibt sich aus der Gehäuselänge. Da der Stromeingang jetzt auf der Rückseite sein soll, musste das Gehäuse länger gestaltet werden. 12 mm waren ausreichend um die Buchse horizontal einbauen zu können. Durch die Gehäuselänge kann der Schraubenzieher problemlos die Buchse innen anschrauben.
Alternativ hätte man die Buchse auch um 90° drehen können, dadurch wäre die Buchse an der Seite und die Länge des Gehäuses würde gleich bleiben. Allerdings wäre damit der Abstand zur Gegenwand äußerst gering und es würden beim Verschauben Probleme entstehen. Man bräuchte dafür einen abgewinkelten Schraubenzieher oder man bohrt Montagebohrungen in die Seitenwand.
Nun musste die Buchsen Brücke modifiziert werden. Die Brücke würde sonst an den Enden mit der Ecke kollidieren. Die störenden Teile an der Brücke wurden im CAD entfernt. Die Säulenhöhe bleibt dabei bestehen, da die Bodendicke und die Rückwanddicke gleich sind. Der Deckel musste ebenfalls an die Länge angepasst werden und einen Durchbruch oder Fassung für das Mini Voltmeter erhalten.
Das Voltmeter 3631AS-1
Bei der Auswahl des Mini Voltmeters habe ich mich für die Variante „3631AS-1“ entschieden. Dieses Voltmeter sitzt auf einer Platine, die über Laschen mit Bohrungen verfügt, so dass man es am Gehäusedeckel anschrauben kann. Bei diesem Voltmeter sind die Kabel schon mit den korrekten Farben angelötet (für plus rot und für minus schwarz). Um das Voltmeter vor mechanischer Zerstörung zu schützen, habe ich noch einen Rahmen auf den Gehäusedeckel aufgesetzt.
Die Gehäusehöhe muss für den LM2587S Spannungswandler nicht verändert werden, da in der Vorgänger Version schon genügend Platz vorhanden war. Die Arbeit am CAD ist hier definitiv von Vorteil, da der Deckel auch ohne Aussparung für das Voltmeter einfach verlängert werden kann und schon erhält man eine Variante „lang“ für diejenigen, die kein Voltmeter brauchen, aber den Eingang an der Rückseite haben wollen.
Die Bauteile wurden wie immer am 3D-Drucker produziert und anschließend wurde das Gewinde geschnitten (in diesem Fall M2). Das Verlöten ist wie beim Vorgänger sehr einfach und die zwei zusätzlichen Kabel vom Voltmeter werden farbengerecht mit den OUT-Kabeln am Hohlstecker verschraubt.
Einstellung und Justierung des LM2578S Spannungswandler
Nun zum Einstellen bzw. justieren des LM2587S Spannungswandlers. Hier war vorallem die Genauigkeit des Voltmeters interessant. Grundsätzlich sollte die Justierung unter Last erfolgen. Das bedeutet mit einem angeschlossenen Verbraucher (z.B. einem Widerstand). Die Messungen habe ich mehrmals wiederholt und war sehr erstaunt über die Genauigkeit des Mini Voltmeters.
Die maximale Abweichung betrug nicht mehr als 0,04 V und das sogar bei unterschiedlichen Eingangsspannungen. Das Gerät wurde von 4 V bis 32 V ausgiebig getestet. Ich empfehle bei längerer Benutzung nicht mehr als 30V Ausgangsspannung für den Betrieb zu nutzen, da das Voltmeter auf Dauer nicht für höhere Spannungen geeignet ist.
Wichtig ist natürlich der Übergangswiderstand, denn jede zusätzliche Steckverbindung reduziert die Spannung. Daraus folgt:
- Unnötige Steckverbindungen vermeiden
- Spannung immer an der letzten Verbindung messen
Sicherheitsaspekt
Die Sicherheit sollte auch nicht außer Acht gelassen werden, da der Step-up im Gegensatz zum Step-down einen offenen Schaltkreis hat, sollte dieser mit einer Sicherung versehen werden! An meinem Step-up habe ich nachträglich (leider auf den Fotos nicht zu sehen) sowohl an der Eingangsspannung, als auch an der Ausgangsspannung ein träges Pico mit 3A am Pluspol angebracht. Damit steht der Benutzung also nichts mehr im Wege!
Dateien herunterladen:
- STL Dateien für den 3D Drucker (mit Voltmeter)
- STL Dateien für den 3D Drucker (Langversion ohne Voltmeter)
