DC DC Бак кантип Converter LM2596 колдонуу керек: 8 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бул окуу куралы ар кандай чыңалууну талап кылган түзмөктөрдү иштетүү үчүн LM2596 Buck Converterди кантип колдонууну көрсөтөт. Биз батарейканын эң жакшы түрлөрүн конвертерде колдонууну жана конвертерден бирден ашык чыгууну кантип көрсөтөбүз (кыйыр түрдө).

Биз эмне үчүн бул конвертерди тандап алганыбызды жана аны кандай долбоорлор үчүн колдоно аларыбызды түшүндүрөбүз.

Баштоодон мурун кичинекей бир эскертүү: робототехника жана электроника менен иштөөдө электр энергиясын бөлүштүрүүнүн маанилүүлүгүн унутпаңыз.

Бул биздин Power Distribution сериясындагы биринчи окуу куралыбыз, биз Power Distribution көбүнчө көз жаздымда калат деп ойлойбуз жана бул көптөгөн адамдардын робототехникага болгон кызыгуусун жоготушунун чоң себеби, мисалы, алардын компоненттерин күйгүзүп, сатып алгысы келбейт. коркуудан жаңы компоненттерди кайра күйгүзүү үчүн, Power Distribution бул сериясы сизге электр менен кантип жакшы иштөөнү түшүнүүгө жардам берет деп үмүттөнөбүз.

Берилиштер:

1. DC Converter үчүн LM2596 DC
2. 9V щелочный батарея
3. Arduino Uno
4. Jumper Wires
5. 2S Li-Po же Li-Ion батареясы
6. 2A же 3A Fuse
7. Серво мотору SG90
8. Small Breadboard

1 -кадам: Pinout кароо

Бул жерде сиз LM2596 DCден DC Converter модулуна окшош экенин көрө аласыз. Сиз LM2596 IC экенин байкасаңыз болот, жана модуль ICнин айланасында курулган, ал жөнгө салынуучу конвертер катары иштейт.

LM2596 модулу үчүн Pinout абдан жөнөкөй:

IN+ Бул жерде биз батареядан (же энергия булагынан) кызыл зымды туташтырабыз, бул VCC же VIN (4.5V - 40V)

IN- Бул жерде биз батареядан (же энергия булагынан) кара зымды туташтырабыз, бул жер, GND же V--

OUT+ Бул жерде биз электр бөлүштүрүү схемасынын оң чыңалуусун же иштөөчү компонентти туташтырабыз

ЧЫГЫП- Бул жерде биз электр бөлүштүрүү схемасынын жерин же иштөөчү компонентти туташтырабыз

2 -кадам: Чыгууну тууралоо

Бул бакты алмаштыргыч, ал жогорку чыңалууга ээ болот жана аны төмөнкү чыңалууга айландырат. Чыңалууну жөнгө салуу үчүн биз эки кадам жасашыбыз керек.

1. Батарейка же башка энергия булагы менен алмаштыргычты туташтырыңыз. Конвертерге канча чыңалуу киргизгениңизди билиңиз.
2. Мультиметрди чыңалууну окууга жана ага конвертердин чыгышын туташтырыңыз. Эми сиз буга чейин өндүрүштөгү чыңалууну көрө аласыз.
3. Триммерди (бул жерде 20k Ohm) кичинекей отвертка менен чыңалуу каалаган өндүрүшкө коюлганга чейин тууралаңыз. Триммерди эки жакка буруп, аны менен кантип иштөө керек экенин сезиңиз. Кээде алмаштыргычты биринчи жолу колдонгондо, анын иштеши үчүн триммер бурамасын 5-10 толук тегерекке айлантууга туура келет. Сезимди алганга чейин аны менен ойноңуз.
4. Эми чыңалуу тиешелүү түрдө жөнгө салынгандан кийин, мультиметрдин ордуна, сиз кубаттагыңыз келген түзмөктү/модулду туташтырыңыз.

Кийинки эки кадамда биз сизге кээ бир чыңалуударды кантип өндүрүү жана бул чыңалууларды качан колдонуу боюнча мисалдарды көрсөткүбүз келет. Бул жерде көрсөтүлгөн бул кадамдар мындан ары бардык мисалдарды камтыйт.

3 -кадам: Учурдагы рейтинг

IC LM2596 учурдагы рейтинги 3 ампер (туруктуу ток), бирок эгер сиз аны 2 же андан көп ампер аркылуу узак убакытка чейин тартсаңыз, ал ысып, күйүп кетет. Бул жердеги көптөгөн түзмөктөрдөгүдөй эле, биз дагы анын узак жана ишенимдүү иштеши үчүн жетиштүү муздатууну камсыз кылышыбыз керек.

Бул жерде биз ПК менен CPUга окшоштурууну каалайбыз, көбүңүз билгендей, сиздин компьютериңиздин ысышы жана бузулушу, алардын иштешин жакшыртуу үчүн алардын муздатуусун жакшыртуу керек, муздатууну жакшыраак пассивдүү же аба менен алмаштыра алабыз. муздатуучу же суюк муздатуу менен жакшыраак киргизүү, бул IC сыяктуу ар бир электрондук компонент менен бирдей. Ошентип, аны жакшыртуу үчүн биз кичинекей муздаткычты (жылуулук алмаштыргычты) жабыштырабыз жана бул жылуулукту ICден курчап турган абага пассивдүү бөлүштүрөт.

Жогорудагы сүрөттө LM2596 модулунун эки версиясы көрсөтүлгөн.

Биринчи версия муздаткычсыз жана туруктуу агым 1,5 амперден төмөн болсо, биз аны колдонобуз.

Экинчи версия муздаткычта жана биз туруктуу агым 1,5 амперден жогору болсо аны колдонобуз.

4 -кадам: Жогорку ток коргоо

Конвертер сыяктуу кубат модулдары менен иштөөдө дагы бир нерсени белгилей кетүү керек, эгерде ток өтө жогору болсо, алар күйүп кетет. Мен ишенем, сиз муну жогорудагы кадамдан эле түшүндүңүз, бирок ICди жогорку агымдан кантип коргоо керек?

Бул жерде биз Fuse башка компонентин киргизгибиз келет. Бул учурда конвертерибиз 2 же 3 амперден коргоого муктаж. Ошентип, биз 2 амперлик сактандыргычты алып, аны жогорудагы сүрөттөргө ылайык өткөрөбүз. Бул биздин IC үчүн керектүү коргоону камсыз кылат.

Фузиянын ичинде төмөн температурада ээрүүчү материалдан жасалган жука зым бар, өндүрүш учурунда зымдын калыңдыгы кылдаттык менен жөнгө салынат, эгерде ток 2 амперден жогору болсо, анда зым үзүлөт (же сатылбайт). Бул учурдагы агымды токтотот жана жогорку агым конверторго келе албайт. Албетте, бул биз сактандыруучуну алмаштырышыбыз керек дегенди билдирет (анткени ал азыр эрип жатат) жана өтө көп токту тартууга аракет кылган чынжырды оңдоо керек.

Эгерде сиз сактагычтар жөнүндө көбүрөөк билгиңиз келсе, биз аны чыгарганда биздин окуу куралыбызга кайрылыңыз.

5 -кадам: 6V моторун жана 5V контроллерин бир булактан иштетүү

Бул жерде жогоруда айтылгандардын баарын камтыган мисал. Биз зымдардын кадамдары менен бардыгын жалпылайбыз:

1. 2S Li-Po (7.4V) батареясын 2А сактандыргычы менен туташтырыңыз. Бул биздин негизги схеманы жогорку токтон коргойт.
2. Чыгышка мультиметрди туташтырып, чыңалууну 6Вга тууралаңыз.
3. Батареядан жерди жана VCCди туташтыргычтын киргизүү терминалдары менен туташтырыңыз.
4. Оң өндүрүштү Arduinoдогу VIN менен жана SG90 микро сервосундагы кызыл зым менен туташтырыңыз.
5. Терс чыгарууну Arduinoдогу GND менен жана SG90 микро сервосундагы күрөң зым менен туташтырыңыз.

Бул жерде биз чыңалууну 6Вга тууралап, Arduino Uno менен SG90ду иштеттик. SG90 кубаттоо үчүн Arduino Unoнун 5V чыгарылышын колдонуунун ордуна, биз муну эмне үчүн жасаганыбыздын себеби - бул конвертер берген туруктуу өндүрүш, ошондой эле Arduinoдон келген чектелген чыгаруу агымы, ошондой эле биз ар дайым бөлгүбүз келет. мотор күчү схеманын күчүнөн. Бул жерде акыркы нерсе иш жүзүндө жетишилген жок, анткени бул мотор үчүн керек эмес, бирок конвертер бизге муну жасоого мүмкүнчүлүк берет.

Компоненттерди мындай жол менен иштетүү эмне үчүн жакшыраак экенин түшүнүү үчүн жана моторлорду контроллерлерден ажыратуу үчүн, батареялар чыгарылганда биздин үйрөткүчтү караңыз.

6 -кадам: 5V жана 3.3V түзмөктөрүн бир булактан иштетүү

Бул мисал LM2596ны эки түрдүү чыңалуудагы эки түзмөктү иштетүү үчүн кантип колдонууну көрсөтөт. Зымдарды сүрөттөрдөн даана көрүүгө болот. Бул жерде эмне кылганыбыз төмөнкү кадамдарда түшүндүрүлөт.

1. Конвертердин киришине 9V щелочтуу батареяны туташтырыңыз (каалаган жергиликтүү дүкөндөн сатып алсаңыз болот).
2. Чыңалууну 5Vга тууралаңыз жана чыгууну нанга туташтырыңыз.
3. Ардуинонун 5V панелиндеги оң терминалга туташтырыңыз жана Arduino менен Breadboardдун негиздерин туташтырыңыз.
4. Бул жерде иштеген экинчи түзмөк nrf24 зымсыз өткөргүч/кабыл алгыч, ал 3.3V талап кылат, адатта сиз аны Arduinoдон түз эле кубаттай аласыз, бирок Arduinoдон келген ток адатта туруктуу радио сигналын берүү үчүн өтө алсыз, ошондуктан биз конвертерибизди колдонобуз аны бийликке.
5. Бул үчүн биз чыңалууну 5Vдан 3.3Vга чейин азайтуу үчүн Voltage Divider колдонушубуз керек. Бул 2к Ом резисторуна конвертердин +5V жана жерге 1к Ом резисторунун туташуусу аркылуу жасалат. Алар тийген терминалдык чыңалуу азыр nrf24 кубаттоо үчүн колдонгон 3.3V чейин кыскарды.

Эгерде сиз резисторлор жана чыңалуу бөлүштүргүчтөрү жөнүндө көбүрөөк билгиңиз келсе, ал чыгарылганда биздин окуу куралыбызга кайрылыңыз.

7 -кадам: Жыйынтык

Биз бул жерде көрсөткөн нерселерибизди кыскача айткыбыз келет.

• Чыңалууну жогоркудан (4,5 - 40) төмөнгө айландыруу үчүн LM2596 колдонуңуз
• Башка түзмөктөрдү/модулдарды туташтыруудан мурун, дайыма кубаттуулукту текшерүү үчүн мультиметрди колдонуңуз
• LM2596ди жылыткычсыз (муздаткыч) 1,5 амперге же андан төмөн жана 3 амперге чейин жылыткыч менен колдонуңуз.
• Эгерде сиз күтүлбөгөн токту тарткан моторлорду иштетип жатсаңыз, LM2596ны коргоо үчүн 2 ампер же 3 амперлик сактандыргычты колдонуңуз
• Конверторлорду колдонуу менен сиз моторлорду ишенимдүү башкаруу үчүн колдоно турган жетиштүү ток менен чынжырларыңызга туруктуу чыңалууну камсыздайсыз, ошентип убакыттын өтүшү менен батареянын чыңалуусунун төмөндөшүнө алып келбейсиз.

8 -кадам: Кошумча нерселер

Бул үйрөткүчтө биз колдонгон моделдерди биздин GrabCAD эсебибизден жүктөп алсаңыз болот:

GrabCAD Robottronic моделдери

Сиз Instructables боюнча биздин башка окуу куралдарыбызды көрө аласыз:

Instructables Robottronic

Сиз дагы эле башталып жаткан Youtube каналын текшере аласыз:

Youtube Robottronic