Változó tápegység (Buck Converter): 4 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A tápegység elengedhetetlen eszköz, ha elektronikával dolgozik. Ha szeretné tudni, hogy mennyi áramot fogyaszt az áramköre, akkor feszültség- és áramméréseket kell végeznie, majd meg kell szoroznia őket, hogy áramot kapjon. Ilyen időigényes munka. Ez még nehezebbé válik, ha egy ideig folyamatosan felügyelni szeretné az áramellátást. Nos, hagyja, hogy a mikrokontroller elvégezze a kemény munkát. Ebben a videóban látni fogjuk, hogyan lehet olcsón változtatható tápegységet készíteni, és megtanuljuk annak működését.

Lássunk neki

1. lépés: A Buck Converter és működése

Vessünk egy pillantást erre a modulra, amely az LM2596 IC köré épül, és amely a kimeneti kapcsokon változtatható egyenfeszültséget ad. Az áramkör alapos tanulmányozása érdekében elővettem a multiméterem, folytonossági módba tettem, és elkezdtem szondázni, hogy megtaláljam, mihez kapcsolódik. Némi szondázás után a képen látható áramkörre jutottam. Ez egy Buck Converter, más néven step-down konverter. A potenciométer változtatásával bármilyen feszültség 1,25 V és a bemeneti feszültség között van. Ha megnézzük az LM2596 adatlapját, láthatjuk, hogy ez egy egyszerű kapcsolóeszköz, amely néhány olyan funkcióval rendelkezik, amelyeket egyelőre figyelmen kívül hagyhatunk.

Tehát a világos megértés érdekében kicserélhetjük az áramkör egy részét egy egyszerű kapcsolóra, amint az a képen látható.

1. eset: A kapcsoló zárva van (tonna)

Amikor a kapcsoló zárva van, áram folyik a terhelésen. Ez energiát ad az induktornak, amely energiát tárol mágneses mezőjében. A dióda fordított előfeszítésű és nyitott áramkörként működik.

2. eset: A kapcsoló nyitva van (Toff)

Amikor a kapcsoló nyitva van, az induktor mágneses tere összeomlik, ami emf -et indukál, és ezért áram folyik a terhelésen és a diódán, amely most előfeszített.

A kondenzátor feladata, hogy csökkentse a kimeneti hullámforma hullámosságát. Ezt újra és újra megteszik.

A terhelésen átáramló áram a képen látható módon fog kinézni. Az áram Ton alatt emelkedik és Toff alatt csökken. Ha néhány matematikát végzünk, előállíthatjuk a képletet

Vout = α x Vin

ahol az „α” a Ton/T -vel egyenlő terhelési ciklus. Mivel az α 0 és 1 között változik, láthatjuk, hogy a kimeneti feszültség a bemeneti feszültség töredéke.

2. lépés: Amire szüksége lesz

1x választott Arduino (minél kisebb, annál jobb)

1x INA219 teljesítményfigyelő

1x LM2596 modul

1x LM7805 feszültségszabályozó

1x OLED kijelző (128 x 64)

1x DC hálózati aljzat

2x sorkapocs

1x SPDT kapcsoló

1x 10k potenciométer (ha lehetséges, használjon precíz 10 fordulatos edényt)

1x szekrény

3. lépés: Menjünk az építéshez

Elég az elméletből. Gyűjtsük össze az összes szükséges alkatrészt, és építsünk olcsó kis tápegységet ennek az átalakítónak a segítségével. A kapcsolási rajz és a kód mellékelve. Győződjön meg róla, hogy telepítette az Adafruit SSD1306 és INA219 könyvtárait.

Az összes szükséges méréshez INA219 -et használtam. Ez egy kétirányú teljesítményfigyelő I2C -vel. Ez az apró készülék megkönnyíti az árammérést.

Csak két Arduino tűt fogunk használni az I2C -hez. A projekt készítésekor csak Arduino Nano volt nálam. Kisebb alternatíva is használható.

Leoldottam az apró potenciométert, amely a NYÁK -on volt, és kicseréltem egy 10k -os potenciométerre, amely a doboz elején volt rögzítve. Ha lehetséges, használjon tíz fordulatos precíziós potenciométert. Ez segít a finom beállításokban.

Egy kicsi, 0,96 hüvelykes, 128x64 OLED kijelzőt használnak az INA219 összes mérésének megjelenítésére.

Végezetül egy kis szekrény, ahol minden elfér. Légy kreatív az alkatrészek elrendezésének megválasztásában, amíg ésszerű.

4. lépés: Élvezze

Ez az! Töltse fel a kódot, és kezdjen el játszani a kis eszközével. Ne feledje, hogy az átalakítóból lehúzható maximális áram 3A. Ez a típusú modul nem rendelkezik védelemmel a rövidzárlat ellen.

Köszönöm, hogy kitartottál a végéig. Remélem, mindenki szereti ezt a projektet, és ma valami újat tanult. Szólj, ha készítesz magadnak egyet. Iratkozz fel YouTube -csatornámra a további projektekért. Köszönöm mégegyszer!