Mainīgs barošanas avots (Buck Converter): 4 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Strāvas padeve ir būtiska ierīce, strādājot ar elektroniku. Ja vēlaties uzzināt, cik daudz strāvas patērē jūsu ķēde, jums būs jāveic sprieguma un strāvas mērījumi un pēc tam tie jāreizina, lai iegūtu jaudu. Tāds laikietilpīgs darbs. Tas kļūst vēl grūtāk, ja vēlaties nepārtraukti uzraudzīt jaudu noteiktā laika periodā. Ļaujiet savam mikrokontrolleram veikt visu smago darbu. Šajā video mēs redzēsim, kā izgatavot lētu mainīgu barošanas avotu un uzzināsim, kā tas darbojas.

Sāksim

1. darbība: Buck Converter un tā darbība

Apskatīsim šo moduli, kura pamatā ir LM2596 IC, kura izejas spailēs tiek nodrošināts mainīgs līdzstrāvas spriegums. Lai padziļināti izpētītu ķēdi, es izņēmu savu multimetru, ievietoju to nepārtrauktības režīmā un sāku zondēt, lai atrastu, kas ar ko ir saistīts. Pēc dažām pārbaudēm es nācu klajā ar shēmu, kā parādīts attēlā. Šis ir Buck Converter, kas pazīstams arī kā pazeminošs pārveidotājs. Potenciometra mainīšana dod jebkādu spriegumu starp 1,25 V un ieejas spriegumu. Aplūkojot LM2596 datu lapu, mēs redzam, ka tā ir vienkārša komutācijas ierīce ar dažām funkcijām, kuras mēs šobrīd varam ignorēt.

Tātad skaidrai izpratnei mēs varam kādu ķēdes daļu aizstāt ar vienkāršu slēdzi, kā parādīts attēlā.

1. gadījums: slēdzis ir aizvērts (ton)

Kad slēdzis ir aizvērts, caur slodzi plūst strāva. Tas aktivizē induktoru, kas uzglabā enerģiju magnētiskajā laukā. Diodes virziens ir pretējs un darbojas kā atvērta ķēde.

2. gadījums: slēdzis ir atvērts (izslēgts)

Kad slēdzis ir atvērts, induktora magnētiskais lauks sabrūk, izraisot emf, un līdz ar to strāva plūst caur slodzi un diode, kas tagad ir novirzīta uz priekšu.

Kondensatora uzdevums ir samazināt pulsācijas saturu izejas viļņu formā. Tas tiek darīts atkal un atkal.

Strāva, kas plūst caur slodzi, izskatīsies tā, kā parādīts attēlā. Strāva pieaugs Tona laikā un samazināsies Tofa laikā. Veicot dažas matemātikas, mēs varam nākt klajā ar formulu

Vout = α x Vin

kur “α” ir pazīstams kā darba cikls, kas ir vienāds ar Ton/T. Tā kā α svārstās no 0 līdz 1, mēs redzam, ka izejas spriegums ir ieejas sprieguma daļa.

2. solis: lietas, kas jums būs nepieciešamas

1x Arduino pēc jūsu izvēles (jo mazāks, jo labāk)

1x INA219 jaudas monitors

1x LM2596 modulis

1x LM7805 sprieguma regulators

1x OLED displejs (128 x 64)

1x līdzstrāvas kontaktligzda

2x spaiļu bloki

1x SPDT slēdzis

1x 10k potenciometrs (ja iespējams, izmantojiet precīzu 10 apgriezienu podu)

1x korpusa kaste

3. solis: ķersimies pie būvniecības

Pietiek ar teoriju. Apkoposim visas nepieciešamās sastāvdaļas un, izmantojot šo pārveidotāju, izveidosim nelielu lētu barošanas avotu. Ar šo ir pievienota shēma un kods. Noteikti instalējiet Adafruit bibliotēkas SSD1306 un INA219.

Lai iegūtu visus nepieciešamos mērījumus, es devos ar INA219. Tas ir divvirzienu jaudas monitors ar I2C. Šī mazā ierīce atvieglo strāvas mērīšanu.

I2C mēs izmantosim tikai divas Arduino tapas. Projekta tapšanas laikā man bija tikai Arduino Nano. Var izmantot mazāku alternatīvu.

Es desoldēju sīko potenciometru, kas atradās uz PCB, un nomainīju to ar 10k potenciometru, kas bija piestiprināts kastes priekšpusē. Ja iespējams, izmantojiet desmit pagriezienu precizitātes potenciometru. Tas palīdzēs veikt precīzus pielāgojumus.

Neliels 0,96 collu 128x64 OLED displejs tiek izmantots, lai parādītu visus INA219 mērījumus.

Visbeidzot, neliels iežogojums, lai viss būtu piemērots. Esiet radošs, izvēloties sastāvdaļu izkārtojumu, ja vien tas ir saprātīgi.

4. solis: izbaudiet

Tieši tā! Augšupielādējiet kodu un sāciet spēlēt ar savu mazo ierīci. Vienkārši atcerieties, ka maksimālā strāva, ko var iegūt no pārveidotāja, ir 3A. Šim moduļa veidam nav aizsardzības pret īssavienojumu.

Paldies, ka izturējāties līdz beigām. Ceru, ka jums visiem patīk šis projekts un šodien uzzinājāt kaut ko jaunu. Ļaujiet man zināt, vai jūs to izgatavojat sev. Abonējiet manu YouTube kanālu, lai uzzinātu vairāk par gaidāmajiem projektiem. Paldies vēlreiz!