The Omnibus 4X8 พาวเวอร์แบงค์อัจฉริยะแบบ Custom ที่ออกแบบมาเพื่อรองรับทุกการใช้งาน
สวัสดีครับชาว Maker! 🛠️ ปกติเวลาเราพกพาวเวอร์แบงค์ทั่วไป ก็มักจะมีข้อจำกัดเรื่องพอร์ตจ่ายไฟหรือกำลังวัตต์ที่ส่งออกใช่ไหมครับ? แต่วันนี้เราจะพาไปดูโปรเจกต์มหาประลัยที่มีชื่อว่า "The Omnibus 4X8" พาวเวอร์แบงค์แพลตฟอร์มแบบ Custom 100% ที่ออกแบบมาเพื่อทลายทุกข้อจำกัด!
โปรเจกต์นี้ไม่ได้มีดีแค่ความจุระดับมหาศาล แต่ยังผสานการทำงานของการควบคุมด้วยบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino-based) ระบบป้องกันความปลอดภัยหลายชั้น และพอร์ตการเชื่อมต่อที่ครอบคลุมตั้งแต่อุปกรณ์ชิ้นเล็กๆ ไปจนถึงเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านเลยครับ!
โปรเจกต์นี้มีดีเทลการประกอบและโมดิฟายวงจรที่เยอะมากๆ เพื่อความกระชับ เราได้สรุปแก่นสำคัญของทั้ง 24 ขั้นตอนมาให้เพื่อนๆ ได้ดูกันแบบ Step-by-Step ครับ:
Step 1: Watch the Video (ชมวิดีโอสาธิตการทำงาน)
Step 2: Get the Resources (ดาวน์โหลดทรัพยากร)
เริ่มต้นด้วยการดาวน์โหลดไฟล์ 3D (CAD) และผังวงจร (Schematic) จากหน้าโปรเจกต์ต้นฉบับ ส่วนโค้ดสำหรับบอร์ด ESP32-C3 สามารถไปดึงเวอร์ชันล่าสุดได้ที่ GitHub: Luq1308/Omnibus4X8
Step 3: Print the 3D-printed Parts (พิมพ์ชิ้นส่วน 3D)
พิมพ์เคสด้านข้างด้วยเส้นพลาสติก Black ABS ตั้งค่า Layer height 0.2mm, Nozzle 0.4mm, ผนัง 1.2mm และ Infill 25% เพื่อความแข็งแรง
Step 4: Create the Top and Bottom Plates (ทำแผ่นฝาบน-ล่าง)
ใช้แผ่นไฟเบอร์กลาส G10 หนา 1.5mm แนะนำให้ใช้เครื่อง CNC ตัดตามแบบ หรือจะพรินต์แบบลงกระดาษทาบแล้วตัดมือ (Manual cut) ก็ได้ครับ
Step 5-6: Assemble & Refine the Case (ประกอบและขัดแต่งเคส)
ประกอบแผ่น G10 เข้ากับกรอบ 3D ยึดด้วยเสาทองเหลือง (Brass spacers) ใส่ตะแกรงระบายความร้อน จากนั้นนำกระดาษทรายมาขัดขอบให้เนียนเสมอกัน และพ่นสีดำด้านเก็บงานให้เนี้ยบ
⚠️ คำเตือนเรื่องความปลอดภัย (Safety Warning)
ตั้งแต่ Step 7 เป็นต้นไป จะเกี่ยวข้องกับการจัดการเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Lithium-ion) ซึ่งหากลัดวงจรอาจเกิดไฟไหม้หรือระเบิดได้ โปรดใช้ความระมัดระวังอย่างสูงสุดครับ!
Step 7-8: Assemble & Wire the Battery Module (ประกอบและต่อวงจรแบตเตอรี่)
นำถ่าน 18650 จำนวน 32 ก้อนใส่ลงในฐาน (Bracket) หยดกาวเล็กน้อยให้แน่น จากนั้นใช้เครื่องอาร์ค (Spot weld) เชื่อมแผ่นนิกเกิลเข้าหากันให้เป็นวงจรแบบ 2S8P ในแต่ละโมดูล และหุ้มฉนวนป้องกันการช็อต
Step 9: Create the Power Distribution Board (ทำบอร์ดรวมไฟ)
ตัดแผ่น Perf board วางอุปกรณ์ และบัดกรีเคลือบตะกั่วทับบนลายวงจร (Trace) ให้หนาๆ เพื่อให้แผ่นวงจรสามารถทนกระแสโหลดสูงๆ จากแบตเตอรี่ได้ครับ
Step 10-12: Custom Heatsink & Mounting Modules (ทำฮีตซิงก์และติดตั้งโมดูล)
ตัดแผ่นอลูมิเนียมหนา 2mm เพื่อทำเป็นฮีตซิงก์ นำโมดูลชาร์จต่างๆ (IP2368, XPM52C) มายึดด้วยน็อตไนลอนและรองแผ่นซิลิโคนนำความร้อน (Thermal pad)
*ทริค: สำหรับโมดูล SC8812A ต้องใช้ปืนลมร้อนถอดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่อยู่ใกล้พอร์ต USB-C ออกก่อน จากนั้นเดินสายไฟเชื่อมต่อทุกโมดูลเข้าหากัน และนำ MOSFET ไปประกบกับฮีตซิงก์เพื่อระบายความร้อน
Step 13-14: Display Panel & Main Control Board (จอแสดงผลและบอร์ดควบคุมหลัก)
ประกอบจอ OLED 1.3 นิ้วและปุ่มกดลงบนบอร์ด จากนั้นสร้างบอร์ดสมองกลด้วย ESP32-C3 พร้อมโมดูลวัดกระแส INA219 (ต้องถอดตัวต้านทาน Pull-up ออก) และ Micro buck converter (ปรับแรงดันเหลือ 5V) แล้วอัปโหลดโค้ดเพื่อทดสอบระบบ
⚠️ คำเตือนไฟฟ้าแรงสูง (High Voltage Modification)
Step 15-20 ต้องเข้าไปดัดแปลงวงจรอินเวอร์เตอร์ (150W AC) หากไม่มีความรู้เรื่องไฟฟ้ากระแสสลับ ไม่แนะนำให้ทำเองเด็ดขาดครับ!
Step 15-17: Dismantle & Rewind the Transformer (รื้อและพันหม้อแปลงใหม่)
เนื่องจากบอร์ดอินเวอร์เตอร์เดิมออกแบบมาสำหรับไฟ 12V แต่แบตเตอรี่ของเราเป็นแบบ 4S (แรงดันเต็มประมาณ 16.8V) เราจึงต้องถอดหม้อแปลงออกมาพันขดลวด (Primary winding) ใหม่ จากเดิม 4 รอบ เพิ่มเป็น 5 รอบ เพื่อลดทอนและรับแรงดันที่สูงขึ้นได้อย่างปลอดภัย
Step 18-20: Modify Voltage Sensing & Install Inverter (แก้ระบบวัดแรงดันและติดตั้ง)
ระบบอินเวอร์เตอร์จะตัดการทำงาน (Over-voltage protection) ถ้าไฟเกิน 12V เราจึงต้องต่อตัวต้านทาน 22k เข้าไปขนานในวงจร Voltage divider เพื่อขยับจุดตัดไฟให้สูงขึ้นเป็น 16.9V จากนั้นถอดพอร์ต USB เดิมทิ้ง ต่อสายสัญญาณควบคุมเข้า ESP32 และประกอบบอร์ดลงเคส
Step 21-22: Setup Sensors & Cooling Fan (ติดตั้งเซนเซอร์อุณหภูมิและพัดลม)
ติดเซนเซอร์ DS18B20 จำนวน 4 ตัว แปะด้วยกาวระบายความร้อนไว้ที่: แบตเตอรี่, ฮีตซิงก์ฝั่งบน, ฝั่งล่าง และตัวอินเวอร์เตอร์ ต่อบัสสัญญาณเข้า Pin 0 ของ ESP32 และยึดพัดลมระบายความร้อน 4010 5V จำนวน 2 ตัวเข้ากับเคส
Step 23-24: Function Checks & Final Assembly (ตรวจสอบและปิดโปรเจกต์)
เมื่อเดินสายไฟทุกอย่างเสร็จสิ้น ให้เปิดเครื่องทดสอบระบบทั้งหมด (การชาร์จเข้า, จ่ายไฟออก, อ่านค่าเซนเซอร์) เมื่อผ่านฉลุยก็ทำการขันน็อตประกอบเคสให้สมบูรณ์ เป็นอันเสร็จสิ้น Omnibus 4X8 ครับ!
ผู้พัฒนาทิ้งท้ายว่า โปรเจกต์ในฝันครั้งหน้าอยากจะเปลี่ยนไปใช้แบตเตอรี่ขนาด 21700 แบบถอดเปลี่ยนได้ (Hot-swappable), อัปเกรดพอร์ต USB-C ให้เป็น 100W แบบคู่ และเปลี่ยนไปใช้บอร์ด PCB แบบสั่งผลิตจากโรงงานแทนแผ่นวงจรเจาะรู (Perf board) เพื่อความเป็นระเบียบและมาตรฐานที่สูงขึ้นครับ
