Jinsi ya kutumia DC kwa DC Buck Converter LM2596: 8 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Mafunzo haya yataonyesha jinsi ya kutumia LM2596 Buck Converter kuwezesha vifaa vinavyohitaji voltages tofauti. Tutaonyesha ni aina gani bora za betri za kutumia na kibadilishaji na jinsi ya kupata zaidi ya pato moja kutoka kwa kibadilishaji (moja kwa moja).

Tutaelezea ni kwanini tumechagua kibadilishaji hiki na tunaweza kutumia miradi gani.

Ujumbe mdogo tu kabla ya kuanza: Unapofanya kazi na roboti na vifaa vya elektroniki tafadhali usipuuze umuhimu wa usambazaji wa umeme.

Hili ni mafunzo yetu ya kwanza katika safu yetu ya Usambazaji wa Nguvu, tunaamini kuwa Usambazaji wa Umeme mara nyingi hupuuzwa na kwamba hii ni sababu kubwa kwa nini watu wengi hupoteza hamu ya roboti hapo mwanzo, kwa mfano wanachoma vifaa vyao na hawataki kununua vifaa vipya kutoka kwa hofu ya kuzichoma tena, tunatumahi kuwa safu hii ya Usambazaji wa Nguvu itakusaidia kuelewa jinsi ya kufanya kazi vizuri na umeme.

Ugavi:

1. LM2596 DC kwa DC Converter
2. 9V Betri ya Alkali
3. Arduino Uno
4. Waya za Jumper
5. 2S Li-Po au Li-Ion Betri
6. Fuse ya 2A au 3A
7. Servo Motor SG90
8. Bodi ndogo ya mkate

Hatua ya 1: muhtasari wa Pinout

Hapa Unaweza kuona jinsi LM2596 DC hadi DC Converter Module inavyoonekana. Unaweza kugundua kuwa LM2596 ni IC, na moduli ni mzunguko unaozunguka IC kuifanya iwe kama kibadilishaji kinachoweza kubadilishwa.

Kuandika kwa moduli ya LM2596 ni rahisi sana:

IN + Hapa tunaunganisha waya nyekundu kutoka kwa betri (au chanzo cha nguvu), hii ni VCC au VIN (4.5V - 40V)

IN- Hapa tunaunganisha waya mweusi kutoka kwa betri (au chanzo cha nguvu), hii ni ardhi, GND au V--

OUT + Hapa tunaunganisha voltage nzuri ya mzunguko wa usambazaji wa nguvu au sehemu inayotumiwa

OUT- Hapa tunaunganisha ardhi ya mzunguko wa usambazaji wa nguvu au sehemu inayotumiwa

Hatua ya 2: Kurekebisha Pato

Hii ni kibadilishaji cha dume ikimaanisha kuwa itachukua voltage ya juu na kuibadilisha kuwa voltage ya chini. Ili kurekebisha voltage lazima tuchukue hatua kadhaa.

1. Unganisha kibadilishaji na betri au chanzo kingine cha nguvu. Jua ni kiasi gani cha voltage umeingiza katika kibadilishaji.
2. Weka multimeter kusoma voltage na unganisha pato la kibadilishaji kwake. Sasa unaweza kuona voltage kwenye pato.
3. Rekebisha kipunguzi (hapa 20k Ohm) na bisibisi ndogo hadi voltage iwekwe kwenye pato unalotaka. Jisikie huru kugeuza trimmer katika pande zote mbili ili kupata hisia jinsi ya kufanya kazi nayo. Wakati mwingine unapotumia kibadilishaji kwa mara ya kwanza italazimika kuzungusha kitufe cha kutayarisha duru 5-10 kamili ili ifanye kazi. Cheza nayo hadi upate hisia.
4. Sasa kwa kuwa voltage imebadilishwa ipasavyo, badala ya multimeter unganisha kifaa / moduli unayotaka kuiweka nguvu.

Katika hatua kadhaa zifuatazo tungependa kukuonyesha mifano kadhaa ya jinsi ya kutengeneza voltages fulani na wakati wa kutumia voltages hizi. Hatua hizi zilizoonyeshwa hapa zinaonyeshwa kutoka kwa mifano yote.

Hatua ya 3: Ukadiriaji wa sasa

Ukadiriaji wa sasa wa IC LM2596 ni Amps 3 (thabiti ya sasa), lakini ikiwa utavuta Amps 2 au zaidi kwa muda mrefu itawaka na kuwaka. Kama ilivyo kwa vifaa vingi hapa lazima pia tupe baridi ya kutosha ili ifanye kazi kwa muda mrefu na kwa uaminifu.

Hapa tungependa kuteka mlinganisho na PC na CPU, kama wengi wenu tayari mnajua, joto na joto la PC yako, ili kuboresha utendaji wao tunahitaji kuboresha upozaji wao, tunaweza kuchukua nafasi ya baridi na hewa nzuri au hewa baridi au kuanzisha vizuri zaidi na baridi ya kioevu, ni kitu kimoja na kila sehemu ya elektroniki kama IC. Kwa hivyo kuiboresha tutaunganisha baridi kidogo (mchanganyiko wa joto) juu yake na hii itasambaza joto kutoka IC hadi hewa inayoizunguka.

Picha hapo juu inaonyesha matoleo mawili ya moduli ya LM2596.

Toleo la kwanza halina baridi zaidi na tutatumia ikiwa mkondo thabiti uko chini ya Amps 1.5.

Toleo la pili liko na baridi zaidi na tutatumia ikiwa sasa thabiti iko juu ya Amps 1.5.

Hatua ya 4: Ulinzi wa Juu wa Sasa

Jambo lingine la kutaja unapofanya kazi na moduli za nguvu kama waongofu ni kwamba watawaka ikiwa mkondo wa juu unaenda juu sana. Ninaamini kuwa tayari umeelewa hilo kutoka kwa hatua iliyo hapo juu, lakini jinsi ya kulinda IC kutoka kwa mkondo wa juu?

Hapa tungependa kuanzisha sehemu nyingine Fuse. Katika hali hii maalum kibadilishaji chetu kinahitaji ulinzi kutoka kwa Amps 2 au 3. Kwa hivyo tutachukua, wacha tuseme fuse ya 2 Amp na uiunganishe kwa waya kulingana na picha zilizo hapo juu. Hii itatoa ulinzi muhimu kwa IC yetu.

Ndani ya Fuse kuna waya mwembamba uliotengenezwa kwa nyenzo ambayo huyeyuka kwa joto la chini, unene wa waya hurekebishwa kwa uangalifu wakati wa utengenezaji ili waya wa thae uvunje (au usifungue) ikiwa sasa huenda juu ya Amps 2. Hii itasimamisha mtiririko wa sasa na sasa ya juu haitaweza kuja kwa kibadilishaji. Kwa kweli hii inamaanisha kuwa tutalazimika kuchukua nafasi ya Fuse (kwa sababu imeyeyuka sasa) na kusahihisha mzunguko ambao ulijaribu kuteka sasa nyingi.

Ikiwa unataka kujua zaidi juu ya fyuzi tafadhali rejelea mafunzo yetu juu yake tunapoiachilia.

Hatua ya 5: Nguvu ya 6V Motor na 5V Mdhibiti Kutoka Chanzo Moja

Hapa kuna mfano ambao unajumuisha kila kitu kilichotajwa hapo juu. Tutafupisha kila kitu na hatua za wiring:

1. Unganisha betri ya 2S Li-Po (7.4V) na fyuzi ya 2A. Hii italinda mzunguko wetu kuu kutoka kwa sasa ya juu.
2. Rekebisha voltage kwa 6V na multimeter iliyounganishwa kwenye pato.
3. Unganisha ardhi na VCC kutoka kwa betri na vituo vya uingizaji vya ubadilishaji.
4. Unganisha pato chanya na VIN kwenye Arduino na kwa waya nyekundu kwenye servo ndogo ya SG90.
5. Unganisha pato hasi na GND kwenye Arduino na waya wa hudhurungi kwenye servo ndogo ya SG90.

Hapa tumebadilisha voltage kuwa 6V na tumewasha Arduino Uno na SG90. Sababu kwanini tufanye hivyo badala ya kutumia pato la 5V la Arduino Uno kuchaji SG90 ni pato thabiti linalotolewa na kibadilishaji, na vile vile pato la sasa linalotokana na Arduino, na pia tunataka kila mara kutenganisha nguvu ya motor kutoka kwa nguvu ya mzunguko. Hapa jambo la mwisho halijafanikiwa kwa sababu sio lazima kwa motor hii, lakini kibadilishaji hutupatia uwezekano wa kufanya hivyo.

Ili kuelewa zaidi kwa nini ni bora kuwezesha vifaa kwa njia hii na kutenganisha motors kutoka kwa watawala tafadhali rejelea mafunzo yetu kwenye betri wakati inatolewa.

Hatua ya 6: Kuwezesha vifaa vya 5V na 3.3V kutoka kwa Chanzo kimoja

Mfano huu unaonyesha jinsi ya kutumia LM2596 kuwezesha vifaa viwili na aina mbili tofauti za voltages. Wiring inaweza kuonekana wazi kutoka kwa picha. Kile tumefanya hapa inaelezewa katika hatua zifuatazo.

1. Unganisha Betri ya Alkali ya 9V (inaweza kununuliwa katika duka lolote la hapa) kwa pembejeo ya kibadilishaji.
2. Rekebisha voltage kwa 5V na unganisha pato kwenye ubao wa mkate.
3. Unganisha 5V ya Arduino kwenye terminal nzuri kwenye ubao wa mkate, na unganisha uwanja wa Arduino na Bodi ya mkate.
4. Kifaa cha pili kinachotumiwa hapa ni kipitishaji / mpokeaji wa wireless nrf24, inahitaji 3.3V, kawaida unaweza kuiwezesha moja kwa moja kutoka Arduino lakini sasa inayokuja kutoka Arduino kawaida ni dhaifu sana kupitisha ishara thabiti ya redio, kwa hivyo tutatumia kibadilishaji chetu kuitia nguvu.
5. Ili kufanya hivyo tunahitaji kutumia Mgawanyiko wa Voltage kupunguza voltage kutoka 5V hadi 3.3V. Hii imefanywa kwa kuunganisha + 5V ya kibadilishaji kwa kipinzani cha 2k Ohm, na kipikizi cha 1k Ohm chini. Voltage ya terminal ambapo wanagusa sasa imepunguzwa hadi 3.3V ambayo tunatumia kuchaji nrf24.

Ikiwa unataka kujua zaidi juu ya vipinga na wagawanyaji wa voltage tafadhali rejelea mafunzo yetu juu ya hiyo wakati itatolewa.

Hatua ya 7: Hitimisho

Tungependa kufupisha juu ya kile tumeonyesha hapa.

• Tumia LM2596 kubadilisha voltage kutoka juu (4.5 - 40) hadi chini
• Daima tumia Multimeter kuangalia kiwango cha voltage kwenye pato kabla ya kuunganisha vifaa / moduli zingine
• Tumia LM2596 bila bomba la joto (baridi) kwa Amps 1.5 au chini, na kwa kuzama kwa joto hadi Amps 3
• Tumia 2 Amp au 3 Amp Fuse kulinda LM2596 ikiwa unapeana motors kuchora mikondo isiyotabirika
• Kutumia waongofu unapeana umeme thabiti kwa nyaya zako na sasa ya kutosha ambayo unaweza kutumia kudhibiti motors, kwa njia hii hautakuwa na tabia iliyopunguzwa na kushuka kwa voltage ya betri kwa muda

Hatua ya 8: Vitu vya ziada

Unaweza kupakua mifano ambayo tumetumia katika mafunzo haya kutoka kwa akaunti yetu ya GrabCAD:

Mifano ya GrabCAD Robottronic

Unaweza kuona mafunzo yetu mengine kwenye Maagizo:

Maagizo ya Robottronic

Unaweza pia kuangalia kituo cha Youtube ambacho bado kinaendelea:

Youtube Robottronic