როგორ გამოვიყენოთ DC to DC Buck Converter LM2596: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

ეს გაკვეთილი აჩვენებს, თუ როგორ გამოიყენოთ LM2596 Buck Converter მოწყობილობების გასაძლიერებლად, რომლებიც საჭიროებენ სხვადასხვა ძაბვას. ჩვენ ვაჩვენებთ რომელია საუკეთესო ტიპის ბატარეები კონვერტორთან გამოსაყენებლად და როგორ მივიღოთ კონვერტორიდან ერთზე მეტი გამომუშავება (არაპირდაპირ).

ჩვენ ავუხსნით, რატომ ავირჩიეთ ეს გადამყვანი და რა სახის პროექტებისთვის შეგვიძლია გამოვიყენოთ იგი.

მხოლოდ მცირე შენიშვნა სანამ დავიწყებთ: რობოტექნიკასთან და ელექტრონიკასთან მუშაობისას გთხოვთ არ დაივიწყოთ ენერგიის განაწილების მნიშვნელობა.

ეს არის ჩვენი პირველი გაკვეთილი ჩვენს სერიაში ენერგიის განაწილებაზე, ჩვენ გვჯერა, რომ ენერგიის განაწილება ხშირად იგნორირებულია და ეს არის დიდი მიზეზი იმისა, რომ ბევრი ადამიანი კარგავს ინტერესს რობოტიკისადმი, მაგალითად, ისინი იწვის მათ კომპონენტებს და არ სურთ ყიდვა ახალი კომპონენტები შიშისგან, რომ კვლავ დაიწვას ისინი, ვიმედოვნებთ, რომ ეს სერია ენერგიის განაწილებაზე დაგეხმარებათ გაიგოთ, თუ როგორ უკეთესად იმუშაოთ ელექტროენერგიაზე.

მასალები:

1. LM2596 DC to DC კონვერტორი
2. 9 ვ ტუტე ბატარეა
3. არდუინო უნო
4. Jumper Wires
5. 2S Li-Po ან Li-Ion ბატარეა
6. 2A ან 3A დაუკრავენ
7. სერვო ძრავა SG90
8. პატარა პურის დაფა

ნაბიჯი 1: Pinout მიმოხილვა

აქ თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ როგორ გამოიყურება LM2596 DC to DC Converter მოდული. თქვენ შეგიძლიათ შეამჩნიოთ, რომ LM2596 არის IC და მოდული არის მიკროსქემის გარშემო აგებული წრე, რათა ის იმუშაოს რეგულირებად გადამყვანად.

Pinout LM2596 მოდულისთვის ძალიან მარტივია:

IN+ აქ ჩვენ ვუკავშირდებით წითელ მავთულს ბატარეიდან (ან დენის წყაროსგან), ეს არის VCC ან VIN (4.5V - 40V)

IN- აქ ჩვენ ვაკავშირებთ შავი მავთულს ბატარეიდან (ან დენის წყაროსგან), ეს არის დაფქული, GND ან V--

OUT+ აქ ჩვენ ვაკავშირებთ ენერგიის განაწილების წრის ან ძრავის კომპონენტის პოზიტიურ ძაბვას

OUT- აქ ჩვენ ვაკავშირებთ დენის განაწილების მიკროსქემის ან კომპონენტის ძრავას

ნაბიჯი 2: გამოყვანის რეგულირება

ეს არის მამლის გადამყვანი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის მიიღებს უფრო მაღალ ძაბვას და გადააქცევს მას ქვედა ძაბვად. ძაბვის შესაცვლელად, ჩვენ უნდა გავაკეთოთ რამდენიმე ნაბიჯი.

1. დააკავშირეთ კონვერტორი ბატარეასთან ან ენერგიის სხვა წყაროსთან. იცოდეთ რამდენი ძაბვა შეიყვანეთ კონვერტორში.
2. დააყენეთ მულტიმეტრი ძაბვის წასაკითხად და დაუკავშირეთ კონვერტორის გამომავალი მას. ახლა თქვენ უკვე ხედავთ ძაბვას გამომავალზე.
3. შეასწორეთ ტრიმერი (აქ 20k Ohm) პატარა ხრახნით, სანამ ძაბვა არ დადგება სასურველ გამოსავალზე. თავისუფლად გადააბრუნეთ ტრიმერი ორივე მიმართულებით, რათა მიიღოთ შეგრძნება, თუ როგორ უნდა იმუშაოთ მასთან. ზოგჯერ, როდესაც პირველად იყენებთ კონვერტორს, თქვენ მოგიწევთ ტრიმერის ხრახნიანი 5-10 სრული წრეების შემოტრიალება, რომ ის იმუშაოს. ითამაშეთ მანამ, სანამ გრძნობას არ მიიღებთ.
4. ახლა, როდესაც ძაბვა სათანადოდ არის მორგებული, მულტიმეტრის ნაცვლად შეაერთეთ მოწყობილობა/მოდული, რომლის ჩართვაც გსურთ.

მომდევნო რამოდენიმე ნაბიჯში ჩვენ გვინდა გაჩვენოთ რამდენიმე მაგალითი, თუ როგორ უნდა გამოიმუშაოს გარკვეული ძაბვები და როდის გამოვიყენოთ ეს ძაბვები. აქ ნაჩვენები ნაბიჯები ამიერიდან იგულისხმება ყველა მაგალითზე.

ნაბიჯი 3: მიმდინარე რეიტინგი

IC LM2596– ის ამჟამინდელი რეიტინგი არის 3 ამპერი (სტაბილური დენი), მაგრამ თუ თქვენ რეალურად გაიყვანთ მასში 2 ან მეტ ამპერს დიდი ხნის განმავლობაში, ის გაცხელდება და იწვის. როგორც აქაური მოწყობილობების უმეტესობას, ჩვენ ასევე უნდა უზრუნველვყოთ საკმარისი გაგრილება, რათა ის დიდხანს და საიმედოდ იმუშაოს.

აქ ჩვენ გვსურს გავავლოთ ანალოგი კომპიუტერთან და პროცესორებთან, როგორც თქვენმა უმეტესობამ უკვე იცით, თქვენი კომპიუტერის გათბობა და კრახი, მათი მუშაობის გასაუმჯობესებლად ჩვენ გვჭირდება მათი გაგრილების გაუმჯობესება, ჩვენ შეგვიძლია შევცვალოთ გაგრილება უკეთესი პასიურით ან ჰაერით გაცივდეს ან უკეთესად გააცნოს თხევადი გაგრილება, ეს იგივეა რაც ყველა ელექტრონულ კომპონენტზე, როგორიცაა IC– ის. ასე რომ მისი გასაუმჯობესებლად ჩვენ დავაწებებთ პატარა გამაგრილებელს (სითბოს გადამცვლელს) მის თავზე და ეს პასიურად გადაანაწილებს სითბოს IC– დან მიმდებარე ჰაერზე.

ზემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს LM2596 მოდულის ორ ვერსიას.

პირველი ვერსია არის გამაგრილებლის გარეშე და ჩვენ გამოვიყენებთ მას, თუ სტაბილური დენი 1.5 ამპერზე ნაკლებია.

მეორე ვერსია არის გამაგრილებელთან და ჩვენ გამოვიყენებთ მას, თუ სტაბილური დენი აღემატება 1.5 ამპერს.

ნაბიჯი 4: მაღალი დენის დაცვა

კონვერტორების მსგავსად დენის მოდულებთან მუშაობისას უნდა აღინიშნოს კიდევ ერთი რამ, რომ ისინი დაიწვება, თუ დენი ძალიან მაღალი გახდება. მე მჯერა, რომ თქვენ უკვე მიხვდით ამას ზემოაღნიშნულიდან, მაგრამ როგორ დავიცვათ IC მაღალი დენისგან?

აქ ჩვენ გვინდა წარმოგიდგინოთ სხვა კომპონენტი Fuse. ამ კონკრეტულ შემთხვევაში ჩვენს გადამყვანს სჭირდება დაცვა 2 ან 3 ამპერიდან. ასე რომ, ჩვენ ავიღებთ, ვთქვათ 2 ამპერიანი დაუკრავს და გავაფართოვებთ მას ზემოთ მოყვანილი სურათების მიხედვით. ეს უზრუნველყოფს აუცილებელ დაცვას ჩვენი IC- სთვის.

შიგნით დაუკრავენ არის თხელი მავთული, რომელიც დამზადებულია მასალისგან, რომელიც დნება დაბალ ტემპერატურაზე, მავთულის სისქე ფრთხილად არის მორგებული წარმოების დროს, ისე რომ მავთული გატეხილია (ან არ გაიყიდება), თუ დენი 2 ამპერზე მაღლა გადადის. ეს შეაჩერებს მიმდინარე ნაკადს და მაღალი დენი ვერ შეძლებს კონვერტორთან მისვლას. რა თქმა უნდა, ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ უნდა შევცვალოთ დაუკრავენ (რადგან ის უკვე მდნარია) და შევასწოროთ წრე, რომელიც ცდილობდა ზედმეტი დენის ამოღებას.

თუ გსურთ მეტი იცოდეთ დაუკრაველების შესახებ, მიმართეთ ჩვენს სახელმძღვანელოს მათ შესახებ, როდესაც მას გამოვაქვეყნებთ.

ნაბიჯი 5: 6V ძრავის და 5V კონტროლერის ჩართვა ერთი წყაროდან

აქ არის მაგალითი, რომელიც მოიცავს ყველაფერს, რაც ზემოთ იყო ნახსენები. ჩვენ ყველაფერს შევაჯამებთ გაყვანილობის ნაბიჯებით:

1. შეაერთეთ 2S Li-Po (7.4V) ბატარეა 2A დაუკრავენ. ეს დაიცავს ჩვენს მთავარ წრეს მაღალი დენისგან.
2. დაარეგულირეთ ძაბვა 6 ვ -მდე მულტიმეტრით, რომელიც დაკავშირებულია გამომავალზე.
3. დააკავშირეთ მიწა და VCC ბატარეიდან კონვერტორის შეყვანის ტერმინალებთან.
4. დააკავშირეთ პოზიტიური გამომუშავება VIN– ით Arduino– ზე და წითელი მავთულით მიკრო სერვო SG90– ზე.
5. შეაერთეთ უარყოფითი გამომავალი GND არდუინოზე და ყავისფერი მავთული მიკრო სერვო SG90– ზე.

აქ ჩვენ დავარეგულირეთ ძაბვა 6 ვ -მდე და შევავსეთ Arduino Uno და SG90. მიზეზი, რის გამოც ჩვენ არ ვიყენებთ Arduino Uno– ს 5V გამომავალს SG90– ის დასატენად, არის მუდმივი გამომუშავება, რომელსაც იძლევა კონვერტორი, ასევე შეზღუდული გამომავალი დენი, რომელიც მოდის არდუინოდან და ასევე ჩვენ ყოველთვის გვსურს გამოყოფა საავტომობილო ძალა სქემის სიმძლავრიდან. აქ ბოლო რამ რეალურად ვერ მიიღწევა, რადგან ეს არასაჭიროა ამ ძრავისთვის, მაგრამ კონვერტორი გვაძლევს ამის შესაძლებლობას.

იმის გასაგებად, თუ რატომ არის უკეთესი კომპონენტების ამგვარი ენერგიის მიწოდება და კონტროლერებისგან ძრავების გამოყოფა, გთხოვთ, მიმართოთ ჩვენს გაკვეთილს ბატარეების შესახებ, როდესაც ის გამოვა.

ნაბიჯი 6: 5V და 3.3V მოწყობილობების ჩართვა ერთი წყაროდან

ეს მაგალითი გვიჩვენებს, თუ როგორ გამოვიყენოთ LM2596 ორი მოწყობილობის ორი განსხვავებული ტიპის ძაბვისათვის. გაყვანილობა აშკარად ჩანს სურათებიდან. ის, რაც ჩვენ აქ გავაკეთეთ, განმარტებულია ქვემოთ მოცემულ ნაბიჯებში.

1. დააკავშირეთ 9V ტუტე ბატარეა (შეგიძლიათ შეიძინოთ ნებისმიერ ადგილობრივ მაღაზიაში) კონვერტორის შესასვლელთან.
2. დაარეგულირეთ ძაბვა 5 ვ -მდე და დააკავშირეთ გამომავალი პურის დაფაზე.
3. შეაერთეთ Arduino's 5V დადებით ტერმინალთან პურის დაფაზე და შეაერთეთ Arduino და Breadboard.
4. მეორე მოწყობილობა აქ არის უკაბელო გადამცემი/მიმღები nrf24, ის საჭიროებს 3.3 ვ -ს, ჩვეულებრივ თქვენ შეგიძლიათ მისი ჩართვა უშუალოდ არდუინოდან, მაგრამ არდუინოს დენი ჩვეულებრივ ძალიან სუსტია სტაბილური რადიო სიგნალის გადასაცემად, ამიტომ ჩვენ ვიყენებთ ჩვენს გადამყვანს მისი ძალაუფლება.
5. ამისათვის ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ ძაბვის გამყოფი ძაბვის შესამცირებლად 5 ვ -დან 3.3 ვ -მდე. ეს ხდება კონვერტორის +5V 2k Ohm რეზისტორთან და 1k Ohm რეზისტორის მიწასთან შეერთებით. ტერმინალური ძაბვა, სადაც ისინი ეხებიან, ახლა შემცირებულია 3.3 ვ -მდე, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ nrf24- ის დასატენად.

თუ გსურთ მეტი იცოდეთ რეზისტორების და ძაბვის გამყოფების შესახებ, მიმართეთ ჩვენს სახელმძღვანელოს ამის შესახებ, როდესაც ის გამოვა.

ნაბიჯი 7: დასკვნა

ჩვენ გვსურს შევაჯამოთ ის, რაც აქ ვაჩვენეთ.

• გამოიყენეთ LM2596 ძაბვის მაღალი (4.5 - 40) დაბალიდან გადასაყვანად
• ყოველთვის გამოიყენეთ მულტიმეტრი, რომ შეამოწმოთ ძაბვის დონე გამომავალზე სხვა მოწყობილობების/მოდულების შეერთებამდე
• გამოიყენეთ LM2596 გამაგრილებლის გარეშე (გამაგრილებელი) 1.5 ამპერით ან უფრო დაბალი და გამათბობლით 3 ამპერიამდე
• გამოიყენეთ 2 ამპერიანი ან 3 ამპერიანი დაუკრავენ LM2596 დასაცავად, თუ თქვენ ძრავებს აყენებთ არაპროგნოზირებადი დენებისაგან
• კონვერტორების გამოყენებით თქვენ უზრუნველყოფთ სტაბილურ ძაბვას თქვენს სქემებზე საკმარისი დენით, რომელიც შეგიძლიათ გამოიყენოთ ძრავების საიმედოდ გასაკონტროლებლად, ამ გზით თქვენ არ შეამცირებთ ქცევას ბატარეების ძაბვის ვარდნასთან ერთად

ნაბიჯი 8: დამატებითი მასალა

თქვენ შეგიძლიათ გადმოწეროთ ის მოდელები, რომლებიც ამ გაკვეთილში გამოვიყენეთ ჩვენი GrabCAD ანგარიშიდან:

GrabCAD Robottronic მოდელები

თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ჩვენი სხვა გაკვეთილები ინსტრუქციებზე:

ინსტრუქცია Robottronic

თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეამოწმოთ Youtube არხი, რომელიც ჯერ კიდევ დაწყების პროცესშია:

Youtube Robottronic