Ինչպես օգտագործել DC to DC Buck փոխարկիչ LM2596: 8 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Այս ձեռնարկը ցույց կտա, թե ինչպես օգտագործել LM2596 Buck Converter- ը ՝ տարբեր լարում պահանջող սարքերը միացնելու համար: Մենք ցույց կտանք, թե որոնք են մարտկոցի լավագույն տեսակները փոխարկիչով օգտագործելու համար և ինչպես ստանալ փոխարկիչից մեկից ավելի ելք (անուղղակիորեն):

Մենք կբացատրենք, թե ինչու ենք ընտրել այս փոխարկիչը և ինչ նախագծերի համար կարող ենք օգտագործել այն:

Սկսելուց առաջ ընդամենը մի փոքր նշում. Ռոբոտաշինության և էլեկտրոնիկայի հետ աշխատելիս խնդրում ենք անտեսել էներգիայի բաշխման կարևորությունը:

Սա էներգիայի բաշխման մեր շարքի մեր առաջին ձեռնարկն է: Մենք հավատում ենք, որ էներգիայի բաշխումը հաճախ անտեսվում է, և դա մեծ պատճառ է, որ շատերը սկզբում կորցնում են հետաքրքրությունը ռոբոտաշինության նկատմամբ, օրինակ `նրանք այրում են իրենց բաղադրիչները և չեն ցանկանում գնել: նոր բաղադրիչներ ՝ դրանք նորից այրելու վախից, հուսով ենք, որ Power Distribution- ի այս շարքը կօգնի ձեզ հասկանալ, թե ինչպես ավելի լավ աշխատել էլեկտրաէներգիայի հետ:

Պարագաներ:

1. LM2596 DC- ից DC փոխարկիչ
2. 9 Վ ալկալային մարտկոց
3. Արդուինո Ունո
4. Jumper լարերը
5. 2S Li-Po կամ Li-Ion մարտկոց
6. 2A կամ 3A ապահովիչ
7. Servo Motor SG90
8. Փոքր Breadboard

Քայլ 1: Pinout ակնարկ

Այստեղ կարող եք տեսնել, թե ինչ տեսք ունի LM2596 DC- ից DC փոխարկիչ մոդուլը: Կարող եք նկատել, որ LM2596- ը IC է, և մոդուլը IC- ի շուրջ կառուցված միացում է `այն աշխատելու համար որպես կարգավորելի փոխարկիչ:

LM2596 մոդուլի համար Pinout- ը շատ պարզ է.

IN+ Այստեղ մենք միացնում ենք կարմիր լարը մարտկոցից (կամ էներգիայի աղբյուրից), սա VCC կամ VIN է (4.5V - 40V)

IN- Այստեղ մենք միացնում ենք սև լարերը մարտկոցից (կամ էներգիայի աղբյուրից), սա հիմնավորված է, GND կամ V--

OUT+ Այստեղ մենք միացնում ենք էներգիայի բաշխման սխեմայի կամ սնուցվող բաղադրիչի դրական լարումը

OUT- Այստեղ մենք միացնում ենք էներգիայի բաշխման սխեմայի կամ սնուցվող բաղադրիչի հիմքը

Քայլ 2: Արտադրության ճշգրտում

Սա buck փոխարկիչ է, ինչը նշանակում է, որ այն կտանի ավելի բարձր լարման և այն կդարձնի ավելի ցածր լարման: Լարման ճշգրտման համար մենք պետք է կատարենք մի քանի քայլ:

1. Փոխարկիչը միացրեք մարտկոցին կամ էներգիայի այլ աղբյուրին: Իմացեք, թե որքան լարման եք մուտքագրել փոխարկիչում:
2. Մուլտիմետրը սահմանեք լարման ընթերցման համար և փոխարկիչի ելքը միացրեք դրան: Այժմ դուք արդեն կարող եք տեսնել լարումը ելքի վրա:
3. Կարգավորեք հարմարվողականը (այստեղ ՝ 20k Օմ) փոքրիկ պտուտակահանով, մինչև լարումը կարգավորվի ցանկալի ելքի վրա: Ազատ զգացեք պտտվող սարքը երկու ուղղությամբ ՝ զգալու, թե ինչպես աշխատել դրա հետ: Երբեմն, երբ փոխարկիչն օգտագործում եք առաջին անգամ, ստիպված կլինեք պտտել հարմարվողական պտուտակը 5-10 ամբողջական շրջանակով `այն աշխատեցնելու համար: Խաղացեք դրա հետ մինչև զգացողություն ձեռք բերեք:
4. Այժմ, երբ լարումը համապատասխանաբար կարգավորվել է, մուլտիմետրի փոխարեն միացրեք այն սարքը/մոդուլը, որը ցանկանում եք սնուցել:

Հաջորդ երկու քայլերում մենք կցանկանայինք ձեզ ցույց տալ մի քանի օրինակ, թե ինչպես արտադրել որոշակի լարման և երբ օգտագործել դրանք: Այստեղ ցուցադրված այս քայլերն այսուհետ ենթադրվում են բոլոր օրինակների վրա:

Քայլ 3: Ընթացիկ վարկանիշ

IC LM2596- ի ընթացիկ գնահատականը 3 Ամպեր է (կայուն հոսանք), բայց եթե դրա միջով երկար ժամանակ 2 կամ ավելի Ամպեր եք իրականում ձգում, ապա այն տաքանում և այրվում է: Ինչպես սարքերի մեծ մասի դեպքում, այնպես էլ մենք պետք է ապահովենք բավարար հովացում, որպեսզի այն երկար և հուսալի աշխատի:

Այստեղ մենք կցանկանայինք անալոգիա անցկացնել համակարգիչների և պրոցեսորների հետ, ինչպես ձեզանից շատերն արդեն գիտեն, ձեր համակարգչի տաքացումն ու վթարը, դրանց կատարողականությունը բարելավելու համար մեզ անհրաժեշտ է բարելավել դրանց սառեցումը, հովացումը կարող ենք փոխարինել ավելի լավ պասիվով կամ օդով: ավելի սառը կամ նույնիսկ ավելի լավ ներմուծեք հեղուկ սառեցման դեպքում, դա նույնն է, ինչ IC- ի նման յուրաքանչյուր էլեկտրոնային բաղադրիչ: Այսպիսով, այն բարելավելու համար մենք դրա վրա կպցնենք մի փոքր հովացուցիչ (ջերմափոխանակիչ), ինչը ջերմության պասիվ բաշխում է IC- ից շրջակա օդի վրա:

Վերևի պատկերը ցույց է տալիս LM2596 մոդուլի երկու տարբերակ:

Առաջին տարբերակը առանց հովացուցիչի է, և մենք այն կօգտագործենք, եթե կայուն հոսանքը 1,5 Ամպից ցածր լինի:

Երկրորդ տարբերակը հովացուցիչի հետ է, և մենք այն կօգտագործենք, եթե կայուն հոսանքը 1,5 Ամպորից բարձր է:

Քայլ 4: Բարձր հոսանքի պաշտպանություն

Փոխարկիչների նման էներգիայի մոդուլների հետ աշխատելիս պետք է նշել նաև այն, որ դրանք կայրվեն, եթե հոսանքը չափազանց բարձր լինի: Կարծում եմ, որ դուք դա արդեն հասկացել եք վերը նշված քայլից, բայց ինչպե՞ս պաշտպանել IC- ն բարձր հոսանքից:

Այստեղ մենք կցանկանայինք ներկայացնել մեկ այլ բաղադրիչ `ապահովիչը: Այս կոնկրետ դեպքում մեր փոխարկիչին անհրաժեշտ է պաշտպանություն 2 կամ 3 Ամպերից: Այսպիսով, մենք կվերցնենք, ենթադրենք, 2 ամպ ապահովիչ և այն կհաղորդենք ըստ վերևի պատկերների: Սա կապահովի մեր IC- ի անհրաժեշտ պաշտպանությունը:

Ապահովիչի ներսում կա նյութից պատրաստված բարակ մետաղալար, որը հալչում է ցածր ջերմաստիճաններում, մետաղալարերի հաստությունը մանրակրկիտ կարգավորվում է արտադրության ընթացքում, որպեսզի հոսանքը 2 Ամպից բարձր լինի, եթե այն չջեռվի: Սա կդադարեցնի ընթացիկ հոսքը, և բարձր հոսանքը չի կարողանա գալ փոխարկիչին: Իհարկե, սա նշանակում է, որ մենք ստիպված կլինենք փոխարինել Ապահովիչը (քանի որ այն այժմ հալված է) և ուղղել այն շղթան, որը փորձում էր չափազանց մեծ հոսանք քաշել:

Եթե ցանկանում եք ավելին իմանալ ապահովիչների մասին, խնդրում ենք անդրադառնալ դրանց մասին մեր ձեռնարկին, երբ այն թողարկենք:

Քայլ 5. 6V շարժիչի և 5V վերահսկիչի սնուցում մեկ աղբյուրից

Ահա մի օրինակ, որը ներառում է վերը նշված բոլորը: Մենք ամփոփելու ենք ամեն ինչ էլեկտրագծերի քայլերով.

1. Միացրեք 2S Li-Po (7.4V) մարտկոցը 2A ապահովիչի հետ: Սա կպաշտպանի մեր հիմնական միացումը բարձր հոսանքից:
2. Կարգավորեք լարումը մինչև 6 Վ ելքի վրա միացված մուլտիմետրով:
3. Միացրեք գետնին և մարտկոցից VCC- ը փոխարկիչի մուտքային տերմինալներով:
4. Միացրեք դրական ելքը Arduino- ի VIN- ի և միկրո սերվերի SG90- ի կարմիր մետաղալարով:
5. Բացասական ելքը միացրեք Arduino- ի GND- ի և միկրո սերվերի SG90- ի շագանակագույն մետաղալարերի հետ:

Այստեղ մենք կարգավորել ենք լարումը մինչև 6 Վ և սնուցել Arduino Uno- ն և SG90- ը: Պատճառը, թե ինչու մենք դա կանենք Arduino Uno- ի 5V ելքը SG90- ը գանձելու փոխարեն, փոխարկիչի տված կայուն ելքն է, ինչպես նաև Arduino- ից եկող սահմանափակ ելքային հոսանքը, ինչպես նաև մենք միշտ ցանկանում ենք առանձնացնել շարժիչի հզորությունը շղթայի հզորությունից: Այստեղ վերջին բանը իրականում չի ստացվում, քանի որ այն անհրաժեշտ չէ այս շարժիչի համար, բայց փոխարկիչը մեզ հնարավորություն է տալիս դա անել:

Ավելի լավ հասկանալու համար, թե ինչու է ավելի լավ բաղադրիչներն այսպես սնուցել և շարժիչները վերահսկիչներից անջատել, խնդրում ենք անդրադառնալ մարտկոցների մասին մեր ձեռնարկին, երբ այն թողարկվի:

Քայլ 6. 5V և 3.3V սարքերի սնուցում մեկ աղբյուրից

Այս օրինակը ցույց է տալիս, թե ինչպես օգտագործել LM2596- ը երկու տարբեր տիպի լարման երկու սարքեր սնուցելու համար: Էլեկտրագծերը հստակ երևում են պատկերներից: Այն, ինչ մենք արել ենք այստեղ, բացատրվում է ստորև բերված քայլերում:

1. Փոխարկիչի մուտքին միացրեք 9 Վ ալկալային մարտկոցը (կարելի է գնել ցանկացած տեղական խանութում):
2. Կարգավորեք լարումը 5 Վ -ի վրա և միացրեք ելքը տախտակին:
3. Միացրեք Arduino- ի 5V- ը հացահատիկի դրական տերմինալին և միացրեք Arduino- ի և Breadboard- ի հիմքերը:
4. Երկրորդ սարքը, որն աշխատում է այստեղ, անլար հաղորդիչ/ընդունիչ է nrf24, այն պահանջում է 3.3 Վ, սովորաբար այն կարող եք սնուցել անմիջապես Arduino- ից, սակայն Arduino- ից հոսանքը սովորաբար չափազանց թույլ է կայուն ռադիոազդանշան փոխանցելու համար, ուստի մենք կօգտագործենք մեր փոխարկիչը: հզորացնել այն:
5. Դա անելու համար մենք պետք է օգտագործենք Լարման բաժանարար ՝ 5V- ից մինչև 3.3V լարումը նվազեցնելու համար: Դա արվում է ՝ փոխարկիչի +5V- ը միացնելով 2k Ohm ռեզիստորին, իսկ 1k Ohm ռեզիստորը ՝ գետնին: Տերմինալային լարումը, որտեղ նրանք դիպչում են, այժմ նվազել է մինչև 3.3 Վ, որը մենք օգտագործում ենք nrf24- ը գանձելու համար:

Եթե ցանկանում եք ավելին իմանալ դիմադրիչների և լարման բաժանարարների մասին, խնդրում ենք անդրադառնալ դրա մասին մեր ձեռնարկին, երբ այն թողարկվի:

Քայլ 7: Եզրակացություն

Մենք կցանկանայինք ամփոփել այն, ինչ մենք ցույց տվեցինք այստեղ:

• Օգտագործեք LM2596 ՝ լարումը բարձրից (4.5 - 40) ցածրի փոխարկելու համար
• Միշտ օգտագործեք բազմաչափ ՝ այլ սարքեր/մոդուլներ միացնելուց առաջ ելքի լարման մակարդակը ստուգելու համար
• Օգտագործեք LM2596 առանց ջեռուցման լվացարանի (հովացուցիչի) 1,5 Ամպեր կամ ավելի ցածր, և ջերմատաքացուցիչով մինչև 3 Ամպեր
• LM2596- ը պաշտպանելու համար օգտագործեք 2 ամպ կամ 3 ամպ ապահովիչ, եթե շարժիչներ եք միացնում անկանխատեսելի հոսանքներ:
• Օգտագործելով փոխարկիչներ, դուք ապահովում եք կայուն հոսանք ձեր սխեմաներին բավարար հոսանքով, որը կարող եք օգտագործել շարժիչները հուսալիորեն կառավարելու համար, այսպիսով մարտկոցների լարման անկման ժամանակ վարքագիծ չեք ունենա:

Քայլ 8: Լրացուցիչ նյութեր

Դուք կարող եք ներբեռնել այս ձեռնարկում օգտագործված մոդելները մեր GrabCAD հաշվից.

GrabCAD Robottronic մոդելներ

Դուք կարող եք տեսնել Instructables- ի մեր այլ ձեռնարկները ՝

Instructables Robottronic

Կարող եք նաև ստուգել Youtube- ի ալիքը, որը դեռ մեկնարկման փուլում է:

Youtube Robottronic