DC -DC Buck Converter LM2596 kasutamine: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

See õpetus näitab, kuidas kasutada LM2596 Buck Converterit erinevat pinget nõudvate seadmete toiteks. Näitame, millised on parimad patareitüübid, mida muunduriga kasutada ja kuidas saada muundurist rohkem kui üks väljund (kaudselt).

Selgitame, miks me selle muunduri valisime ja milliste projektide jaoks me seda kasutada saame.

Väike märkus enne alustamist: robootika ja elektroonikaga töötamisel ärge unustage toitejaotuse tähtsust.

See on meie esimene õpetus meie toitejaotust käsitlevast sarjast. Usume, et toitejaotust eiratakse sageli ja see on suur põhjus, miks paljud inimesed kaotavad alguses huvi robootika vastu, näiteks põletavad nad oma komponendid ja pole valmis ostma. uusi komponente hirmust neid lihtsalt uuesti põletada, loodame, et see voolujaotuse seeria aitab teil mõista, kuidas elektriga paremini töötada.

Tarvikud:

1. LM2596 alalisvoolu alalisvoolu muundur
2. 9V leelispatarei
3. Arduino Uno
4. Jumper juhtmed
5. 2S Li-Po või Li-Ion aku
6. 2A või 3A kaitsmed
7. Servomootor SG90
8. Väike leivalaud

1. samm: ülevaate ülevaade

Siin näete, kuidas LM2596 alalisvoolu -alalisvoolu muunduri moodul välja näeb. Võite märgata, et LM2596 on IC ja moodul on vooluahela ümber IC, et see töötaks reguleeritava muundurina.

LM2596 mooduli pinout on väga lihtne:

IN+ Siin ühendame aku (või toiteallika) punase juhtme, see on VCC või VIN (4,5V - 40V)

IN- Siin ühendame aku (või toiteallika) musta juhtme, see on maandatud, GND või V--

OUT+ Siin ühendame toiteahela või pingestatud komponendi positiivse pinge

VÄLJA- Siin ühendame toiteahela maanduse või toitega komponendi

2. samm: väljundi reguleerimine

See on muundur, mis tähendab, et see võtab kõrgema pinge ja muudab selle madalamaks. Pinge reguleerimiseks peame tegema paar sammu.

1. Ühendage muundur aku või muu toiteallikaga. Tea, kui palju pinget olete muundurisse sisestanud.
2. Seadistage multimeeter pinge lugemiseks ja ühendage muunduri väljund sellega. Nüüd näete juba väljundi pinget.
3. Reguleerige trimmerit (siin 20k oomi) väikese kruvikeerajaga, kuni pinge on soovitud väljundini seatud. Pöörake trimmerit vabalt mõlemas suunas, et tunda, kuidas sellega töötada. Mõnikord peate muunduri esmakordsel kasutamisel pöörama trimmeri kruvi 5-10 täisringi, et see tööle hakkaks. Mängi sellega, kuni tunned.
4. Nüüd, kui pinge on õigesti reguleeritud, ühendage multimeetri asemel seade/moodul, mida soovite toita.

Järgmise paari sammuga tahaksime teile näidata paari näidet, kuidas teatud pingeid toota ja millal neid pingeid kasutada. Need siin näidatud sammud hõlmavad nüüdsest kõiki näiteid.

3. samm: praegune hinnang

IC LM2596 praegune nimiväärtus on 3 amprit (püsivool), kuid kui tõepoolest tõmbate selle kaudu 2 või enam amprit pikema aja jooksul, siis see kuumeneb ja põleb läbi. Nagu enamiku siinsete seadmete puhul, peame ka tagama piisava jahutuse, et see töötaks kaua ja usaldusväärselt.

Siinkohal tahaksime tuua analoogia arvuti ja protsessoriga, nagu enamik teist juba teab, teie arvuti kuumenemine ja krahh, nende jõudluse parandamiseks peame parandama nende jahutamist, saame asendada jahutuse parema passiivse või õhuga jahutamiseks või vedeliku jahutamisega veelgi paremaks tutvustamiseks, on see sama kõigi elektroonikakomponentidega nagu IC -d. Nii et selle parandamiseks liimime selle peale väikese jahuti (soojusvaheti) ja see jaotab passiivselt soojuse IC -lt ümbritsevale õhule.

Ülaltoodud pilt näitab LM2596 mooduli kahte versiooni.

Esimene versioon on ilma jahutita ja me kasutame seda, kui püsivool on alla 1,5 ampri.

Teine versioon on jahutiga ja me kasutame seda, kui püsivool on üle 1,5 ampri.

4. samm: kõrge voolu kaitse

Toitemoodulitega nagu muundurid töötamisel tuleb veel mainida, et need põlevad läbi, kui vool läheb liiga suureks. Usun, et olete sellest juba ülaltoodud sammust aru saanud, kuid kuidas kaitsta IC -d suure voolu eest?

Siin tahame tutvustada teist komponenti Fuse. Sel juhul vajab meie muundur kaitset 2 või 3 ampri eest. Nii et võtame, ütleme 2 ampri kaitsme ja ühendame selle vastavalt ülaltoodud piltidele. See tagab meie IC -le vajaliku kaitse.

Kaitsme sees on õhuke traat, mis on valmistatud materjalist, mis sulab madalatel temperatuuridel, traadi paksust reguleeritakse valmistamise ajal hoolikalt nii, et kui traat ületab 2 amprit, siis see juhe puruneb (või ei lahustu). See peatab voolu ja suur vool ei saa muundurile tulla. Muidugi tähendab see, et peame kaitsme välja vahetama (kuna see on nüüd sulanud) ja parandama vooluringi, mis üritas liiga palju voolu tõmmata.

Kui soovite kaitsmete kohta rohkem teada saada, vaadake meie nende õpetust nende vabastamisel.

Samm: 6 V mootori ja 5 V kontrolleri toide ühest allikast

Siin on näide, mis sisaldab kõike eespool mainitut. Võtame kõik kokku juhtmestiku sammudega:

1. Ühendage 2S Li-Po (7,4V) aku 2A kaitsmega. See kaitseb meie põhiahelat suure voolu eest.
2. Väljundisse ühendatud multimeetri abil reguleerige pinge 6 V -ni.
3. Ühendage maandus ja VCC akust muunduri sisendklemmidega.
4. Ühendage positiivne väljund Arduino VIN -koodiga ja mikroservo SG90 punase juhtmega.
5. Ühendage negatiivne väljund Arduino GND -ga ja mikroservo SG90 pruun juhe.

Siin oleme reguleerinud pinge 6 V -le ja lülitanud Arduino Uno ja SG90 sisse. Põhjus, miks me peaksime seda tegema, selle asemel, et kasutada SG90 laadimiseks Arduino Uno 5 V väljundit, on muunduri antud püsiv väljund, samuti Arduino poolt saadav piiratud väljundvool, samuti tahame alati eraldada mootori võimsus vooluahela võimsusest. Siin ei saavutata viimast asja tegelikult, sest see pole selle mootori jaoks vajalik, kuid muundur annab meile võimaluse seda teha.

Et paremini mõista, miks on parem komponente sel viisil toita ja mootorid kontrolleritest eraldada, vaadake meie akude õpetust selle vabastamisel.

6. toiming: 5V ja 3.3V seadmete toide ühest allikast

See näide näitab, kuidas kasutada seadet LM2596 kahe erineva pingega seadme toiteks. Juhtmestik on piltidelt selgelt näha. Seda, mida oleme siin teinud, selgitatakse järgmistes sammudes.

1. Ühendage 9V leelispatarei (saab osta igas kohalikus kaupluses) muunduri sisendiga.
2. Reguleerige pinge 5 V -ni ja ühendage väljund leivaplaadiga.
3. Ühendage Arduino 5V leivaplaadil oleva positiivse klemmiga ning ühendage Arduino ja leivalaua alused.
4. Teine siin toidetav seade on traadita saatja/vastuvõtja nrf24, see vajab 3,3 V, tavaliselt saate seda toita otse Arduino kaudu, kuid Arduino vool on tavaliselt stabiilse raadiosignaali edastamiseks liiga nõrk, seega kasutame oma muundurit selle toiteks.
5. Selleks peame kasutama pingejaoturit, et vähendada pinget 5 V -lt 3,3 V -le. Selleks ühendatakse muunduri +5V 2k oomi takistiga ja 1k oomi takisti maapinnaga. Klemmipinge, kus nad puutuvad, on nüüd vähendatud 3,3 V -ni, mida me kasutame nrf24 laadimiseks.

Kui soovite takistite ja pingejagurite kohta rohkem teada saada, vaadake meie selle õpetust selle vabastamisel.

Samm 7: Järeldus

Tahame teha kokkuvõtte sellest, mida oleme siin näidanud.

• Kasutage LM2596, et muuta pinge kõrgelt (4,5–40) madalaks
• Enne teiste seadmete/moodulite ühendamist kasutage väljundi pinge taseme kontrollimiseks alati multimeetrit
• Kasutage seadet LM2596 ilma jahutusradiaatorita (jahedam) kuni 1,5 amprit ja madalamal ning jahutusradiaatoriga kuni 3 amprit
• Kui kasutate ettearvamatuid voolu tõmbavaid mootoreid, kasutage LM2596 kaitsmiseks 2 või 3 amprist kaitset.
• Muundureid kasutades annate oma vooluahelatele stabiilse pinge piisava vooluga, mida saate kasutada mootorite usaldusväärseks juhtimiseks, nii et aku käitumine aja jooksul ei vähene.

8. samm: lisakraam

Selles juhendis kasutatud mudeleid saate alla laadida meie GrabCADi kontolt:

GrabCAD Robottronic mudelid

Näete meie teisi juhendeid Instructables kohta:

Juhendatav Robottronic

Samuti saate vaadata Youtube'i kanalit, mis on veel käivitamisel:

Youtube Robottronic