DC DC Buck Converter LM2596 -dan qanday foydalanish kerak: 8 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:22

Ushbu qo'llanmada LM2596 Buck Converter -dan turli xil kuchlanish talab qiladigan qurilmalarni yoqish uchun qanday foydalanish ko'rsatiladi. Biz qaysi turdagi batareyalarni konvertor bilan ishlatishni va konvertordan birdan ortiq chiqishni (bilvosita) ko'rsatamiz.

Biz nima uchun bu konvertorni tanlaganimizni va undan qanday loyihalar uchun foydalanish mumkinligini tushuntiramiz.

Ishni boshlashdan oldin kichik bir eslatma: Robototexnika va elektronika bilan ishlashda quvvat taqsimotining ahamiyatini e'tibordan chetda qoldirmang.

Bu bizning "Quvvatni taqsimlash" seriyasidagi birinchi darsligimiz, biz ishonamizki, elektr taqsimoti ko'pincha e'tiborga olinmaydi va bu ko'pchilik robototexnikaga qiziqishni yo'qotishiga katta sababdir, masalan, ular o'z komponentlarini yoqib yuboradi va sotib olmoqchi emas. Qo'rquvdan yangi komponentlar ularni yana yoqib yuboradi, umid qilamizki, "Quvvat taqsimoti" seriyasi sizga elektr energiyasi bilan qanday ishlashni yaxshiroq tushunishga yordam beradi.

Ta'minot:

1. LM2596 DC to DC konvertori
2. 9V gidroksidi batareya
3. Arduino Uno
4. Jumper simlari
5. 2S Li-Po yoki Li-Ion batareyasi
6. 2A yoki 3A sug'urta
7. Servo dvigatel SG90
8. Kichik non paneli

1 -qadam: Pinout -ga umumiy nuqtai

Bu erda siz LM2596 DC to DC konverter moduli qanday ko'rinishini ko'rishingiz mumkin. Siz LM2596 - bu IC ekanligini va modul - bu IC atrofida sozlangan konvertor sifatida ishlashini ta'minlaydigan elektron.

LM2596 moduli uchun pinout juda oddiy:

IN+ Bu erda biz batareyadan (yoki quvvat manbaidan) qizil simni ulaymiz, bu VCC yoki VIN (4.5V - 40V)

IN- Bu erda biz qora simni batareyadan (yoki quvvat manbaidan) bog'laymiz, bu er, GND yoki V--

OUT+ Bu erda biz quvvat taqsimlash sxemasining yoki kuchlanishli komponentning musbat kuchlanishini ulaymiz

OUT- Bu erda biz quvvat taqsimlash sxemasi yoki quvvat bilan ishlaydigan komponentni ulaymiz

2 -qadam: Chiqishni sozlash

Bu konni konvertor, ya'ni yuqori kuchlanishni oladi va uni past kuchlanishga aylantiradi. Voltajni sozlash uchun biz bir necha qadamni bajarishimiz kerak.

1. Konverterni batareya yoki boshqa quvvat manbaiga ulang. Konverterga qancha kuchlanish kiritganingizni biling.
2. Multimetrni kuchlanishni o'qishga sozlang va unga konvertorning chiqishini ulang. Endi siz chiqishda kuchlanishni ko'rishingiz mumkin.
3. Trimmerni (bu erda 20k Ohm) voltaj kerakli chiqishga o'rnatilguncha kichik tornavida bilan rostlang. Trimmerni ikki tomonga burishingiz mumkin, shunda u bilan qanday ishlash kerak. Ba'zan siz konvertorni birinchi marta ishlatganingizda, uning ishlashi uchun trimmer vintini 5-10 to'liq aylanaga aylantirishingiz kerak bo'ladi. Tuyg'u paydo bo'lguncha u bilan o'ynang.
4. Endi kuchlanish mos ravishda sozlanganda, multimetr o'rniga siz quvvatlantirmoqchi bo'lgan qurilma/modulni ulang.

Keyingi bir necha qadamda biz sizga ma'lum kuchlanishlarni qanday ishlab chiqarish va bu kuchlanishni qachon ishlatish kerakligi haqida bir nechta misollarni ko'rsatmoqchimiz. Bu erda ko'rsatiladigan bu qadamlar bundan buyon barcha misollarda nazarda tutilgan.

3 -qadam: Hozirgi reyting

IC LM2596 ning joriy reytingi - 3 amper (doimiy oqim), lekin agar siz uni 2 yoki undan ko'p amperdan uzoq vaqt ushlab tursangiz, u qiziydi va yonadi. Bu erdagi aksariyat qurilmalarda bo'lgani kabi, biz ham uning uzoq va ishonchli ishlashi uchun etarli darajada sovutishni ta'minlashimiz kerak.

Bu erda biz kompyuter va protsessorlarga o'xshashlik qilmoqchimiz, ko'pchiligingiz bilganingizdek, sizning kompyuteringiz qiziydi va ishdan chiqadi, ularning ishlashini yaxshilash uchun biz sovutishni yaxshilashimiz kerak, biz sovutishni yaxshiroq passiv yoki havo bilan almashtirishimiz mumkin. Sovutgich yoki suyuq sovutish bilan yanada yaxshiroq joriy qilish, IC kabi har bir elektron komponent bilan bir xil. Uni yaxshilash uchun biz uning ustiga kichik sovutgichni (issiqlik almashtirgichni) yopishtiramiz va bu ICdan issiqlikni atrofdagi havoga passiv ravishda tarqatadi.

Yuqoridagi rasmda LM2596 modulining ikkita versiyasi ko'rsatilgan.

Birinchi versiya sovutgichsiz va agar biz doimiy oqim 1,5 Amperdan past bo'lsa, biz undan foydalanamiz.

Ikkinchi versiya - sovutgich bilan, agar biz doimiy oqim 1,5 Amperdan yuqori bo'lsa, biz undan foydalanamiz.

4 -qadam: Yuqori oqimdan himoya

Konverter kabi quvvat modullari bilan ishlashda yana bir narsani ta'kidlash kerakki, agar oqim juda yuqori bo'lsa, ular yonib ketadi. Ishonamanki, siz buni yuqorida tushungansiz, lekin ICni yuqori oqimdan qanday himoya qilish kerak?

Bu erda biz Fuse -ning yana bir komponentini taqdim etmoqchimiz. Bunday holda, konvertorimiz 2 yoki 3 amperlik himoyaga muhtoj. Shunday qilib, biz aytaylik, 2 amperli sug'urta va uni yuqoridagi rasmlarga muvofiq simi. Bu bizning IC uchun kerakli himoyani ta'minlaydi.

Sug'urta ichida past haroratda eriydigan materialdan yasalgan ingichka sim bor, ishlab chiqarish jarayonida uning qalinligi ehtiyotkorlik bilan sozlanadi, shuning uchun agar oqim 2 amperdan oshsa, sim uziladi (yoki sotilmaydi). Bu oqim oqimini to'xtatadi va yuqori oqim konvertorga kela olmaydi. Albatta, bu biz sug'urta o'rnini almashtirishimiz kerakligini anglatadi (chunki u hozir erigan) va juda ko'p tok o'tkazmoqchi bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib keladi.

Agar siz sigortalar haqida ko'proq bilmoqchi bo'lsangiz, biz ularni chiqarganimizda, bizning qo'llanmamizga murojaat qiling.

5 -qadam: 6V dvigatel va 5V boshqaruvchini bitta manbadan quvvatlantirish

Mana, yuqorida aytilganlarning hammasini o'z ichiga olgan misol. Biz hamma narsani simli qadamlar bilan umumlashtiramiz:

1. 2S Li-Po (7.4V) batareyasini 2A sug'urta bilan ulang. Bu bizning asosiy zanjirimizni yuqori oqimdan himoya qiladi.
2. Chiqishda multimetr ulangan holda kuchlanishni 6V ga sozlang.
3. Batareyadan tuproq va VCC -ni konvertorning kirish terminallari bilan ulang.
4. Ijobiy chiqishni Arduino -dagi VIN kodi va SG90 mikro -servosidagi qizil sim bilan ulang.
5. Salbiy chiqishni Arduino -dagi GND va mikro servo SG90 -dagi jigarrang sim bilan ulang.

Bu erda biz kuchlanishni 6V ga o'rnatdik va Arduino Uno va SG90 -ni quvvatladik. SG90 -ni zaryad qilish uchun Arduino Uno -ning 5V kuchlanishidan foydalanishning o'rniga, biz konvertorning doimiy chiqishi, shuningdek Arduino -dan chiqadigan cheklangan chiqish oqimi, va biz har doim ajratishni xohlaymiz. dvigatel kuchi kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Bu erda oxirgi narsaga erishilmaydi, chunki bu dvigatel uchun kerak emas, lekin konvertor bizga buni qilish imkoniyatini beradi.

Nima uchun komponentlarni shunday quvvatlantirish va motorlarni boshqaruvchilardan ajratish yaxshiroq ekanligi haqida ko'proq ma'lumot olish uchun, batareyalar chiqarilganda bizning qo'llanmamizga qarang.

6 -qadam: 5V va 3.3V qurilmalarini bitta manbadan quvvatlantirish

Bu misol LM2596 -dan ikki xil turdagi kuchlanishli ikkita qurilmani quvvatlantirish uchun ishlatilishini ko'rsatadi. Simlarni tasvirlardan aniq ko'rish mumkin. Bu erda qilgan ishlarimiz quyidagi bosqichlarda tushuntirilgan.

1. 9V gidroksidi batareyani (har qanday mahalliy do'konda sotib olish mumkin) konvertorning kirishiga ulang.
2. Voltajni 5V ga sozlang va chiqishni non paneliga ulang.
3. Arduino 5V -ni non panelidagi ijobiy terminalga ulang va Arduino va Breadboard -ning asoslarini ulang.
4. Bu erda ishlaydigan ikkinchi qurilma - nrf24 simsiz uzatuvchi/qabul qilgich, unga 3,3V kerak bo'ladi, odatda uni to'g'ridan -to'g'ri Arduino -dan quvvatlantirish mumkin edi, lekin Arduino -dan keladigan oqim odatda barqaror radio signalini uzatish uchun juda zaifdir, shuning uchun biz konvertorimizdan foydalanamiz. unga kuch berish.
5. Buning uchun biz kuchlanish taqsimlagichidan foydalanib, kuchlanishni 5 V dan 3,3 V gacha kamaytirishimiz kerak. Bu konvertorning +5V ni 2k Ohmli rezistorga va 1k Ohmli rezistorni erga ulash orqali amalga oshiriladi. Ular tegib turgan terminal kuchlanish endi nrf24 zaryadlash uchun foydalanadigan 3.3V ga kamayadi.

Agar siz rezistorlar va kuchlanish taqsimlagichlari haqida ko'proq bilmoqchi bo'lsangiz, u chiqarilganda bizning o'quv qo'llanmamizga murojaat qiling.

7 -qadam: Xulosa

Biz bu erda ko'rsatgan narsalarimizni umumlashtirmoqchimiz.

• LM2596 yordamida yuqori (4,5 - 40) kuchlanishni pastgacha aylantirish
• Boshqa qurilmalar/modullarni ulashdan oldin har doim chiqishdagi kuchlanish darajasini tekshirish uchun multimetrdan foydalaning
• LM2596 -ni issiqlik qabul qilgichsiz (sovutgichsiz) 1,5 Amper yoki undan pastda va 3 Ampergacha bo'lgan sovutgich bilan ishlating.
• Agar siz dvigatellarni oldindan aytib bo'lmaydigan oqimlarni ishlatayotgan bo'lsangiz, LM2596 ni himoya qilish uchun 2 yoki 3 amperli sug'urta ishlating.
• Konvertorlardan foydalanib, siz o'zingizning davralaringizga barqaror kuchlanishni ta'minlayapsiz, bu bilan siz dvigatellarni ishonchli boshqarishingiz mumkin, shu bilan siz vaqt o'tishi bilan batareyalar kuchlanishining pasayishi bilan xatti -harakatlaringizni kamaytirmaysiz.

8 -qadam: Qo'shimcha narsalar

Siz ushbu qo'llanmada biz ishlatgan modellarni GrabCAD hisobimizdan yuklab olishingiz mumkin:

GrabCAD Robottronic modellari

Instructables haqidagi boshqa darsliklarimizni ko'rishingiz mumkin:

Ko'rsatmalar Robottronic

Siz hali ham boshlanayotgan Youtube kanalini tekshirishingiz mumkin:

Youtube Robottronic