Promjenjivo napajanje (Buck pretvarač): 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Napajanje je bitan uređaj kada radite s elektronikom. Ako želite znati koliko energije troši vaš krug, morat ćete mjeriti napon i struju, a zatim ih pomnožiti da biste dobili snagu. Takav posao koji oduzima mnogo vremena. To postaje još teže ako želite kontinuirano pratiti napajanje tijekom određenog vremenskog razdoblja. Pa neka vaš mikrokontroler obavi sav težak posao. U ovom videu ćemo vidjeti kako napraviti jeftino varijabilno napajanje i naučiti kako funkcionira.

Započnimo

Korak 1: Pretvarač dolara i njegov rad

Pogledajmo ovaj modul temeljen na IC -u LM2596 koji daje promjenjivi istosmjerni napon na svojim izlaznim stezaljkama. Da bih duboko proučio krug, izvadio sam multimetar, stavio ga u kontinuirani način rada i počeo ispitivati kako bih pronašao što je s čim povezano. Nakon nekog ispitivanja, došao sam do kruga kako je prikazano. Ovo je pretvarač u dolarima, također poznat i kao pretvarač za snižavanje. Promjenom potenciometra dobivate bilo koji napon između 1,25 V i ulaznog napona. Ako pogledamo podatkovni list LM2596, možemo vidjeti da se radi o jednostavnom prekidačkom uređaju s nekim značajkama koje zasad možemo zanemariti.

Dakle, za jasno razumijevanje, možemo zamijeniti neki dio kruga jednostavnim prekidačem kao što je prikazano na slici.

Slučaj 1: Prekidač je zatvoren (Ton)

Kad je sklopka zatvorena, struja teče kroz opterećenje. Time se inducira induktor koji skladišti energiju u svom magnetskom polju. Dioda je obrnuto pristrana i djeluje kao otvoreni krug.

Slučaj 2: Prekidač je otvoren (isključeno)

Kad je prekidač otvoren, magnetsko polje induktora se sruši što inducira emf i stoga struja teče kroz opterećenje i diodu koja je sada pristrana prema naprijed.

Posao kondenzatora je smanjiti sadržaj valovitosti u izlaznom valnom obliku. To se radi uvijek iznova.

Struja koja teče kroz opterećenje izgledat će kao što je prikazano na slici. Struja će rasti tijekom Tona, a padati tijekom Toffa. Nekim matematikama možemo doći do formule

Vout = α x Vin

gdje je 'α' poznat kao radni ciklus koji je jednak Ton/T. Kako α varira od 0 do 1, možemo vidjeti da je izlazni napon dio ulaznog napona.

Korak 2: Stvari koje će vam trebati

1x Arduino po vašem izboru (manji to bolje)

1x INA219 Monitor napajanja

1x LM2596 modul

1x regulator napona LM7805

1x OLED zaslon (128 x 64)

1x istosmjerna utičnica

2x stezaljke

1x SPDT prekidač

1x 10k potenciometar (po mogućnosti upotrijebite precizni lonac od 10 okreta)

1x kutija za zatvaranje

Korak 3: Prijeđimo na gradnju

Dosta je bilo teorije. Skupimo sve potrebne komponente i napravimo jeftino malo napajanje pomoću ovog pretvarača. Dijagram sklopa i kôd su ovdje priloženi. Svakako instalirajte biblioteke SSD1306 i INA219 tvrtke Adafruit.

Kako bih dobio sva potrebna mjerenja, otišao sam s INA219. To je dvosmjerni monitor snage s I2C. Ovaj mali uređaj olakšava mjerenje struje.

Za I2C koristit ćemo samo dva pina Arduina. U vrijeme izrade projekta imao sam samo Arduino Nano. Može se koristiti manja alternativa.

Raspakirao sam maleni potenciometar koji se nalazio na PCB -u i zamijenio ga potenciometrom od 10k koji je bio pričvršćen na prednjoj strani kutije. Ako je moguće, upotrijebite precizni potenciometar u deset okretaja. To će vam pomoći u finim prilagodbama.

Mali OLED zaslon od 0,96 inča 128x64 koristi se za prikaz svih mjerenja iz INA219.

Konačno, mali okvir za sve što se može uklopiti. Budite kreativni u odabiru rasporeda komponenti sve dok je to razumno.

Korak 4: Uživajte

To je to! Prenesite kôd i počnite se igrati sa svojim malim uređajem. Samo zapamtite da je maksimalna struja koja se može izvući iz pretvarača 3A. Ova vrsta modula nema zaštitu od kratkog spoja.

Hvala vam što ste se držali do kraja. Nadam se da vam se svi sviđa ovaj projekt i da ste danas naučili nešto novo. Javite mi ako napravite jedan za sebe. Pretplatite se na moj YouTube kanal za još nadolazećih projekata. Hvala vam još jednom!