Si të përdorni DC në DC Buck Converter LM2596: 8 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Ky udhëzues do të tregojë se si të përdorni LM2596 Buck Converter për të fuqizuar pajisjet që kërkojnë tensione të ndryshme. Ne do të tregojmë se cilat janë llojet më të mira të baterive për t'u përdorur me konvertuesin dhe si të merrni më shumë se një dalje nga konverteri (indirekt).

Ne do të shpjegojmë pse e kemi zgjedhur këtë konvertues dhe për çfarë lloj projektesh mund ta përdorim.

Vetëm një shënim i vogël para se të fillojmë: Kur punoni me robotikë dhe elektronikë ju lutemi mos harroni rëndësinë e shpërndarjes së energjisë.

Ky është mësimi ynë i parë në serinë tonë mbi Shpërndarjen e Fuqisë, ne besojmë se Shpërndarja e Energjisë shpesh anashkalohet dhe kjo është një arsye e madhe pse shumë njerëz humbasin interesin në robotikë në fillim, për shembull ata djegin përbërësit e tyre dhe nuk janë të gatshëm të blejnë komponentë të rinj nga frika për t'i djegur përsëri, ne shpresojmë që kjo seri mbi Shpërndarjen e Energjisë do t'ju ndihmojë të kuptoni se si të punoni më mirë me energjinë elektrike.

Furnizimet:

1. LM2596 Konvertues DC në DC
2. Bateri alkaline 9V
3. Arduino Uno
4. Telat Jumper
5. Bateri 2S Li-Po ose Li-Jon
6. Siguresa 2A ose 3A
7. Servo Motor SG90
8. Breadboard i vogël

Hapi 1: Përmbledhje Pinout

Këtu mund të shihni se si duket Moduli LM2596 DC në DC Converter. Ju mund të vini re se LM2596 është një IC, dhe moduli është një qark i ndërtuar rreth IC për ta bërë atë të funksionojë si një konvertues i rregullueshëm.

Pinout për modulin LM2596 është shumë i thjeshtë:

IN+ Këtu lidhim tela të kuq nga bateria (ose burimi i energjisë), ky është VCC ose VIN (4.5V - 40V)

IN- Këtu lidhim tela të zezë nga bateria (ose burimi i energjisë), kjo është e tokëzuar, GND ose V--

OUT+ Këtu lidhim tensionin pozitiv të qarkut të shpërndarjes së energjisë ose një komponenti të mundësuar

Jashtë- Këtu lidhim tokën e qarkut të shpërndarjes së energjisë ose një komponent të mundësuar

Hapi 2: Rregullimi i daljes

Ky është një konvertues dollari që do të thotë se do të marrë tension më të lartë dhe do ta shndërrojë në tension më të ulët. Për të rregulluar tensionin duhet të bëjmë disa hapa.

1. Lidheni konvertuesin me baterinë ose burim tjetër të energjisë. Mësoni sa tension keni futur në konvertues.
2. Vendosni multimetrin të lexojë tensionin dhe lidhni daljen e konvertuesit me të. Tani ju tashmë mund të shihni tensionin në dalje.
3. Rregulloni prerësin (këtu 20k Ohm) me një kaçavidë të vogël derisa tensioni të vendoset në daljen e dëshiruar. Ndjehuni të lirë të ktheni prerësin në të dy drejtimet për të marrë ndjenjën se si të punoni me të. Ndonjëherë kur përdorni konvertuesin për herë të parë do t'ju duhet të rrotulloni vidën e prerësit 5-10 rrathë të plotë për ta vënë atë në punë. Luani me të derisa të keni ndjenjën.
4. Tani që tensioni është rregulluar siç duhet, në vend të multimetrit lidhni pajisjen/modulin që dëshironi të ndizni.

Në disa hapat e ardhshëm ne do të donim t'ju tregonim disa shembuj se si të prodhoni tensione të caktuara dhe kur t'i përdorni këto tensione. Këta hapa të treguar këtu tani e tutje nënkuptohen në të gjithë shembujt.

Hapi 3: Vlerësimi aktual

Vlerësimi aktual i IC LM2596 është 3 Amps (rrymë e qëndrueshme), por nëse në të vërtetë e kaloni përmes tij 2 ose më shumë Amper për një periudhë të gjatë kohore do të nxehet dhe do të digjet. Ashtu si me shumicën e pajisjeve këtu, ne gjithashtu duhet të sigurojmë ftohje të mjaftueshme që ajo të funksionojë gjatë dhe me besueshmëri.

Këtu do të donim të bënim një analogji me PC -të dhe CPU -të, siç shumica prej jush e dini, PC -ja juaj nxehet dhe prishet, për të përmirësuar performancën e tyre ne kemi nevojë për të përmirësuar ftohjen e tyre, ne mund ta zëvendësojmë ftohjen me një pasiv ose ajër më të mirë më e ftohtë ose futeni edhe më mirë me ftohjen e lëngshme, është e njëjta gjë me çdo përbërës elektronik si ai i IC. Pra, për ta përmirësuar atë do të ngjisim një ftohës të vogël (shkëmbyes nxehtësie) në majë të tij dhe kjo do të shpërndajë në mënyrë pasive nxehtësinë nga IC në ajrin përreth.

Imazhi i mësipërm tregon dy versione të modulit LM2596.

Versioni i parë është pa ftohës dhe ne do ta përdorim nëse rryma e qëndrueshme është nën 1.5 Amper.

Versioni i dytë është me ftohësin dhe ne do ta përdorim nëse rryma e qëndrueshme është mbi 1.5 Amper.

Hapi 4: Mbrojtja e Rrymës së Lartë

Një gjë tjetër që duhet përmendur kur punoni me module të energjisë si konvertuesit është se ato do të digjen nëse rryma shkon shumë e lartë. Unë besoj se ju tashmë e keni kuptuar atë nga hapi i mësipërm, por si ta mbroni IC nga rryma e lartë?

Këtu do të donim të prezantonim një komponent tjetër Siguresën. Në këtë rast specifik konverteri ynë ka nevojë për mbrojtje nga 2 ose 3 Amper. Pra, ne do të marrim, le të themi një siguresë 2 Amp dhe do ta lidhim atë sipas imazheve të mësipërme. Kjo do të sigurojë mbrojtjen e nevojshme për IC -në tonë.

Brenda Siguresës ekziston një tel i hollë i bërë nga një material i cili shkrihet në temperatura të ulëta, trashësia e telit rregullohet me kujdes gjatë prodhimit në mënyrë që tela tharëse të prishet (ose të mos ngjitet) nëse rryma shkon mbi 2 Amper. Kjo do të ndalojë rrjedhën aktuale dhe rryma e lartë nuk do të jetë në gjendje të vijë tek konvertori. Sigurisht kjo do të thotë që ne do të duhet të zëvendësojmë Siguresën (sepse është shkrirë tani) dhe të korrigjojmë qarkun i cili u përpoq të tërhiqte shumë rrymë.

Nëse doni të dini më shumë rreth siguresave ju lutemi referojuni mësimit tonë mbi to kur ta lëshojmë.

Hapi 5: Furnizimi me motor 6V dhe kontrolluesi 5V nga një burim i vetëm

Këtu është një shembull që përfshin gjithçka të përmendur më lart. Ne do të përmbledhim gjithçka me hapat e instalimeve elektrike:

1. Lidhni baterinë 2S Li-Po (7.4V) me siguresën 2A. Kjo do të mbrojë qarkun tonë kryesor nga rryma e lartë.
2. Rregulloni tensionin në 6V me multimetrin e lidhur në dalje.
3. Lidhni tokën dhe VCC nga bateria me terminalet e hyrjes së konvertuesit.
4. Lidhni daljen pozitive me VIN në Arduino dhe me tela të kuq në mikro servo SG90.
5. Lidhni daljen negative me GND në Arduino dhe tela ngjyrë kafe në mikro servo SG90.

Këtu ne kemi rregulluar tensionin në 6V dhe kemi fuqizuar Arduino Uno dhe SG90. Arsyeja pse ne do ta bënim atë në vend që të përdorim daljen 5V të Arduino Uno për të ngarkuar SG90 është prodhimi i qëndrueshëm i dhënë nga konverteri, si dhe rryma e kufizuar e prodhimit që vjen nga Arduino, dhe gjithashtu ne gjithmonë duam të ndajmë fuqia motorike nga fuqia e qarkut. Këtu gjëja e fundit nuk arrihet në fakt sepse është e panevojshme për këtë motor, por konverteri na jep mundësinë për ta bërë këtë.

Për të kuptuar më shumë pse është më mirë të fuqizoni komponentët në këtë mënyrë dhe të ndani motorët nga kontrolluesit, ju lutemi referojuni tutorialit tonë mbi bateritë kur lëshohet.

Hapi 6: Fuqizimi i pajisjeve 5V dhe 3.3V nga një burim i vetëm

Ky shembull tregon se si të përdorni LM2596 për të fuqizuar dy pajisje me dy lloje të ndryshme tensionesh. Instalimet elektrike mund të shihen qartë nga imazhet. Ajo që kemi bërë këtu shpjegohet në hapat e mëposhtëm.

1. Lidhni baterinë alkaline 9V (mund të blihet në çdo dyqan lokal) me hyrjen e konvertuesit.
2. Rregulloni tensionin në 5V dhe lidhni daljen me dërrasën e bukës.
3. Lidhni Arduino's 5V me terminalin pozitiv në tryezën e bukës dhe lidhni bazat e Arduino dhe Breadboard.
4. Pajisja e dytë e mundësuar këtu është një transmetues/marrës pa tel nrf24, kërkon 3.3V, normalisht që mund ta furnizoni direkt nga Arduino, por rryma që vjen nga Arduino është zakonisht shumë e dobët për të transmetuar sinjal radio të qëndrueshëm, kështu që ne do të përdorim konvertuesin tonë për ta fuqizuar atë.
5. Për ta bërë këtë, ne duhet të përdorim një ndarës të tensionit për të zvogëluar tensionin nga 5V në 3.3V. Kjo bëhet duke lidhur +5V të konvertuesit në rezistencën 2k Ohm, dhe rezistencën 1k Ohm në tokë. Tensioni terminal ku preken tani është zvogëluar në 3.3V të cilin ne e përdorim për të ngarkuar nrf24.

Nëse doni të dini më shumë për rezistorët dhe ndarësit e tensionit, ju lutemi referojuni tutorialit tonë kur të lëshohet.

Hapi 7: Përfundimi

Ne dëshirojmë të përmbledhim atë që kemi treguar këtu.

• Përdorni LM2596 për të kthyer tensionin nga i lartë (4.5 - 40) në të ulët
• Përdorni gjithmonë një Multimetër për të kontrolluar nivelin e tensionit në dalje para se të lidhni pajisje/module të tjera
• Përdorni LM2596 pa lavaman (më të ftohtë) për 1.5 Amper ose më të ulët, dhe me një lavaman deri në 3 Amper
• Përdorni një siguresë 2 Amp ose 3 Amp për të mbrojtur LM2596 nëse po ndizni motorët që tërheqin rryma të paparashikueshme
• Duke përdorur konvertorë ju po siguroni tension të qëndrueshëm në qarqet tuaja me rrymë të mjaftueshme të cilën mund ta përdorni për të kontrolluar në mënyrë të besueshme motorët, në këtë mënyrë nuk do të keni sjellje të reduktuar me rënien e tensionit të baterive me kalimin e kohës

Hapi 8: Gjëra shtesë

Ju mund të shkarkoni modelet që kemi përdorur në këtë tutorial nga llogaria jonë GrabCAD:

Modele Robottronic GrabCAD

Ju mund të shihni mësimet tona të tjera mbi Instructables:

Instructables Robottronic

Ju gjithashtu mund të kontrolloni kanalin Youtube që është ende në proces të fillimit:

Youtube Robottronic