O que é / como posso obter uma fonte de alimentação segura para o estudante para projetos de eletrônica?

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O que é / como posso obter uma fonte de alimentação segura para o estudante para projetos de eletrônica?

Estou procurando uma fonte de alimentação segura para o aluno, para soldar menos a placa de ensaio. Estou desenvolvendo um curso para ensinar engenharia elétrica a alunos do ensino fundamental como um programa pós-escolar. Estou encerrando o primeiro curso e aprendi muito, inclusive que preciso encontrar uma fonte de alimentação mais segura. Estamos usando principalmente baterias de 9V e conectando-as à tábua de pão por meio de clipes de jacaré. Após muita pesquisa, percebo que preciso recorrer à comunidade de especialistas para obter orientação. Espero que, com a ascensão dos fabricantes, essa questão se torne cada vez mais relevante com o tempo, à medida que mais crianças ingressarem na área eletrônica.

Indissociavelmente ligado a essa pergunta está qual é a fonte de energia mínima a ser usada. Gostei de usar baterias de 9V, pois podemos conectá-las usando clipes de jacaré; mas me preocupo que eles sejam um pouco poderosos demais. Eu posso imaginá-los de alguma forma começando um incêndio com eles.

Minha prioridade número 1 é manter os alunos seguros. As crianças simplesmente não têm noção de que podem causar danos a si mesmas e à propriedade. Quando pergunto "de onde vem essa fumaça?" Vou receber uma resposta contente do aluno que está vendo quantas baterias ele pode conectar e causar um curto-circuito. Eu realmente preciso limitar o dano que eles podem causar. Principalmente, não quero que ninguém seja eletrocutado ou algo para pegar fogo. As crianças costumam conectar LEDs de trás para frente, deixá-los assim e depois ficam surpresos quando explodem.

Depois da segurança, quero proteger o equipamento. As crianças ligam o LED para trás o tempo todo.

Após a proteção, quero dar feedback às crianças sobre o que está acontecendo. Uma luz que indica que a energia está acesa seria incrível. Uma luz ou sirene ou um circuito que indicava um curto também seria incrível.

Os suprimentos alimentados por bateria são um pouco preferidos, apenas para manter baixos os custos iniciais e evitar a necessidade de executar tomadas em cada mesa.

Limites: Estamos usando apenas LEDs simples, transistores BJT, resistores e talvez um IC de temporizador.

Perguntas semelhantes: Como proteger um kit de construção eletrônico (um brinquedo) contra danos?

Referências: Os detalhes do curso estão aqui: http://www.ascendly.com/classes/iee

Atualmente, às vezes usamos esta fonte de alimentação da Squishy Circuits Store e / ou uma bateria de 9V com clipes de jacaré.

Epílogo

Achei mais difícil do que o esperado encontrar uma verruga adequada, então estou listando o que finalmente encontrei para referência futura. Estou prestes a testar a seguinte combinação:

Epílogo 2

Depois de mais de um ano, decidi desligar o interruptor de energia em linha, pois não era óbvio quando estava "ligado" x "desligado". Em vez disso, confio nos alunos para desconectar o rabo de rato do suprimento, o que é rápido e fácil. Além disso, como estou usando isso principalmente para um projeto de massa mole, estou experimentando usar duas pilhas de botão em vez de uma tomada de parede.

JJ Rohrer
fonte
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+1 para executar um programa em que os tipos podem conectar as coisas ao contrário e explodi-las. Você consideraria fontes de alimentação de bancadas ajustáveis? Eles têm tensão ajustável, limite de corrente ajustável. Eles exibem tensão e corrente. Eles custam mais do que verrugas na parede, no entanto.
Nick Alexeev
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@insta: Sortof. Você poderia dizer a mesma coisa com metade das palavras.
precisa saber é o seguinte
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@LeonHeller Esta não é uma pergunta de compras maligna.
Nick Alexeev
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@ Leon: Eu não vejo isso como uma pergunta de compras também.
precisa saber é o seguinte
Verrugas por parede: eu não sou contra elas, por si só, mas os cabos de extensão relacionados apenas aumentam o risco de tropeçar e alguma configuração extra. Então, não é grande coisa de qualquer maneira.
JJ Rohrer

Respostas:

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Sei que você disse que não quer vender pontos em todos os lugares, mas acho que uma pilha de verrugas na parede é exatamente o que você deseja. Jameco tem uma grande variedade. 9 V soa muito bem e essa é uma das tensões padrão, mas você pode considerar 5 V (veja abaixo). Obtenha algo na faixa de 500 mA a 1 A.

Esses suprimentos são inerentemente isolados da linha, geralmente são protegidos contra curtos-circuitos (verifique se você definitivamente deseja isso) e consomem tão pouca energia CA que você pode amarrar várias tiras de tomada sem causar danos.

No final, acho que isso custará menos e proporcionará uma melhor experiência para as crianças. Lembro-me de quando eu era criança mexendo nessas coisas, o quão frustrante era ter as pilhas gastas, especialmente quando você não sabe quando está pedindo muito delas. Você também se sente muito menos culpado por abusar de uma fonte de alimentação do que gastando baterias consumíveis.

Você pode iniciar um incêndio com quase tudo. Se você fizer a coisa certa, mesmo um suprimento de 9 V 500 mA pode pegar algo em chamas, mas não mais do que uma bateria de 9 V e sem a chance da própria bateria fazer algo ruim e causar queimaduras químicas.

Se você está preocupado com o fato de os LEDs serem danificados por eles serem ligados ao contrário, talvez você deva receber suprimentos de 5 V ou 6 V. A maioria dos LEDs suporta 5 V em ré e alguns 6 V. Com fontes de 5 V, você pode executar circuitos lógicos diretamente, sem precisar usar um regulador linear. Muita coisa funcionará bem a partir de 5 V. Se você obtiver suprimentos de 5 V, obtenha pelo menos 1 A de capacidade. Isso será útil para a operação de motores pequenos. A potência total de 5 W realmente não é tanto assim.

Olin Lathrop
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Obrigado por dedicar um tempo para escrever uma resposta bem pensada.
JJ Rohrer
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Uma coisa a acrescentar: a eletricidade DC é muito segura em pequenas quantidades. Uma verruga de parede seria mais segura porque você poderia ter um filtro de linha e um cabo de extensão para desligar remotamente. Além disso, ensine a eles segurança básica. Se eles saírem sozinhos e tentarem, podem se machucar. Etiqueta que é positiva e negativa. Se você está realmente preocupado com o incêndio, tenha um mini extintor de incêndio. Duvido que com uma voltagem tão baixa que você possa iniciar um incêndio sem tentar. Tenha políticas de que, se quebrarem algo, terão que pagar por isso.
Anonymous Penguin
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Continuação: Dê a eles apenas o que precisam, eles não devem ter baterias suficientes para iniciar um incêndio, a menos que outros grupos permitam que eles procurem ou roubem. Eu usei com segurança 18 volts e com verrugas de parede de 5V, eles precisariam de 4 para igualar isso. Se você não confia que eles façam isso sozinhos com segurança, não deve ensiná-los em primeiro lugar. Boa sorte e ensine-os o máximo possível sobre segurança.
Anonymous Penguin
"Tenha políticas de que, se quebrarem algo, terão que pagar por isso". Seus pais têm que pagar por isso. Eu teria uma folha de permissão dos pais para fazer o curso e explicitar qual é exatamente o comportamento que o aluno precisará demonstrar junto com a frase acima 'quebre / pague por'. Não é um requisito irracional para um aluno da escola primária em um programa pós-escola. Também obrigado por reservar um tempo para fazer isso.
Rdivilbiss