Hoe om DC na DC Buck -omskakelaar LM2596 te gebruik: 8 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Hierdie handleiding wys hoe u die LM2596 Buck Converter kan gebruik om toestelle wat verskillende spannings benodig, aan te skakel. Ons sal wys watter tipe batterye die beste saam met die omskakelaar gebruik kan word en hoe u meer as net een uitset van die omskakelaar (indirek) kan kry.

Ons sal verduidelik waarom ons hierdie omskakelaar gekies het en vir watter soort projekte ons dit kan gebruik.

Net 'n klein opmerking voordat ons begin: as u met robotika en elektronika werk, moet u nie die belangrikheid van kragverdeling oor die hoof sien nie.

Dit is ons eerste tutoriaal in ons reeks oor kragdistribusie, ons glo dat kragdistribusie dikwels oor die hoof gesien word en dat dit 'n groot rede is waarom baie mense in die begin nie belangstel in robotika nie, byvoorbeeld dat hulle hul komponente verbrand en nie bereid is om te koop nie. nuwe komponente uit die vrees om dit net weer te verbrand, ons hoop dat hierdie reeks oor kragverdeling u sal help om te verstaan hoe u beter met elektrisiteit kan werk.

Benodighede:

1. LM2596 DC na DC converter
2. 9V alkaliese battery
3. Arduino Uno
4. Jumper Wires
5. 2S Li-Po of Li-Ion battery
6. 2A of 3A lont
7. Servomotor SG90
8. Klein broodbord

Stap 1: Oorsig van pinout

Hier kan u sien hoe die LM2596 DC na DC -omskakelingsmodule daar uitsien. U kan sien dat die LM2596 'n IC is, en die module is 'n kring rondom die IC om dit as 'n verstelbare omskakelaar te laat werk.

Pinout vir die LM2596 -module is baie eenvoudig:

IN+ Hier verbind ons die rooi draad van die battery (of die kragbron), dit is VCC of VIN (4.5V - 40V)

IN- Hier verbind ons die swart draad van die battery (of die kragbron), dit is gemaal, GND of V--

OUT+ Hier verbind ons die positiewe spanning van die kragverspreidingskring of 'n komponent wat aangedryf word

UIT- Hier verbind ons die grond van die kragverspreidingskring of 'n komponent wat aangedryf word

Stap 2: Aanpassing van uitset

Dit is 'n boksomskakelaar, wat beteken dat dit 'n hoër spanning sal neem en dit in 'n laer spanning kan omskakel. Om die spanning aan te pas, moet ons 'n paar stappe doen.

1. Koppel die omskakelaar met die battery of 'n ander kragbron. Weet hoeveel spanning u in die omskakelaar ingevoer het.
2. Stel die multimeter in om die spanning te lees en koppel die uitset van die omskakelaar daaraan. Nou kan u reeds die spanning op die uitset sien.
3. Verstel die trimmer (hier 20k Ohm) met 'n klein skroewedraaier totdat die spanning op die gewenste uitset ingestel is. Draai die trimmer in beide rigtings om die gevoel te kry hoe u daarmee kan werk. As u die omskakelaar vir die eerste keer gebruik, moet u die snoeiskroef 5-10 volle sirkels draai om dit te laat werk. Speel daarmee totdat jy die gevoel kry.
4. Noudat die spanning korrek aangepas is, koppel die toestel/module wat u wil aanstuur in plaas van die multimeter.

In die volgende paar stappe wil ons u 'n paar voorbeelde wys oor hoe om sekere spannings te produseer en wanneer u hierdie spannings moet gebruik. Hierdie stappe wat hier getoon word, word voortaan geïmpliseer op al die voorbeelde.

Stap 3: Huidige gradering

Die huidige gradering van die IC LM2596 is 3 Ampere (bestendige stroom), maar as u 2 of meer Amps vir 'n lang tyd daardeur trek, sal dit verhit en uitbrand. Soos met die meeste toestelle hier, moet ons ook genoegsame verkoeling bied sodat dit lank en betroubaar kan werk.

Hier wil ons 'n analogie maak met die PC's en CPU's, soos die meeste van u reeds weet, die verhitting en crash van u rekenaar, om hul prestasie te verbeter, moet ons die verkoeling verbeter; ons kan die verkoeling vervang met 'n beter passiewe of lug koeler of selfs beter met vloeibare verkoeling, is dit dieselfde met elke elektroniese komponent soos IC's. Om dit te verbeter, plak ons 'n klein koeler (warmtewisselaar) bo -op, en dit versprei die hitte passief van die IC na die omliggende lug.

Die prent hierbo toon twee weergawes van die LM2596 -module.

Die eerste weergawe is sonder die koeler en ons sal dit gebruik as die konstante stroom onder 1,5 ampère is.

Die tweede weergawe is met die koeler en ons sal dit gebruik as die bestendige stroom bo 1,5 ampère is.

Stap 4: Beskerming teen hoë stroom

Nog iets om op te noem wanneer u met kragmodules soos omsetters werk, is dat hulle sal uitbrand as die stroom te hoog word. Ek glo dat u dit al uit die stap hierbo verstaan het, maar hoe kan u die IC beskerm teen die hoë stroom?

Hier wil ons nog 'n komponent bekendstel, die lont. In hierdie spesifieke geval benodig ons omvormer beskerming teen 2 of 3 ampère. Ons neem dus 'n 2 Amp -lont en dra dit volgens die foto's hierbo. Dit sal die nodige beskerming bied vir ons IC.

Binne -in die lont is daar 'n dun draad gemaak van 'n materiaal wat smelt by lae temperature; die dikte van die draad word sorgvuldig aangepas tydens die vervaardiging sodat die draad sal breek (of ongesoldeer) as die stroom bo 2 Ampère styg. Dit sal die huidige vloei stop en die hoë stroom kan nie na die omskakelaar kom nie. Dit beteken natuurlik dat ons die lont moet vervang (omdat dit nou gesmelt is) en die stroombaan regstel wat te veel stroom probeer trek het.

As u meer wil weet oor die sekuriteite, raadpleeg ons handleiding daaroor wanneer ons dit vrystel.

Stap 5: Skakel 6V -motor en 5V -beheerder uit 'n enkele bron aan

Hier is 'n voorbeeld wat alles hierbo genoem bevat. Ons sal alles saamvat met die bedradingstappe:

1. Koppel die 2S Li-Po (7.4V) battery met die 2A lont. Dit beskerm ons hoofstroombaan teen hoë stroom.
2. Pas die spanning aan op 6V met die multimeter op die uitgang.
3. Koppel die grond en die VCC vanaf die battery met die ingangsklemme van die omskakelaar.
4. Verbind die positiewe uitset met die VIN op die Arduino en met die rooi draad op die mikroservo SG90.
5. Verbind die negatiewe uitset met die GND op die Arduino en die bruin draad op die mikroservo SG90.

Hier het ons die spanning op 6V aangepas en die Arduino Uno en die SG90 aangeskakel. Die rede waarom ons dit sou doen in plaas van die 5V -uitgang van die Arduino Uno te gebruik om die SG90 te laai, is die konstante uitset wat deur die omskakelaar gegee word, sowel as die beperkte uitsetstroom van die Arduino, en ons wil ook altyd die motorkrag uit die krag van die kring. Hier word die laaste ding eintlik nie bereik nie, want dit is onnodig vir hierdie motor, maar die omskakelaar bied ons die moontlikheid om dit te doen.

Vir meer inligting oor waarom dit beter is om die komponente so aan te dryf en die motors van die beheerders te skei, raadpleeg ons handleiding oor batterye wanneer dit vrygestel word.

Stap 6: Voeding van 5V- en 3.3V -toestelle uit 'n enkele bron

Hierdie voorbeeld wys hoe u die LM2596 kan gebruik om twee toestelle met twee verskillende tipes spanning aan te dryf. Die bedrading kan duidelik uit die beelde gesien word. Wat ons hier gedoen het, word in die onderstaande stappe verduidelik.

1. Koppel die 9V alkaliese battery (kan in enige plaaslike winkel gekoop word) aan die ingang van die omskakelaar.
2. Stel die spanning op 5V aan en koppel die uitset aan die broodbord.
3. Koppel die Arduino se 5V aan die positiewe aansluiting op die broodbord, en verbind die gronde van die Arduino en die broodbord.
4. Die tweede toestel wat hier aangedryf word, is 'n draadlose sender/ontvanger nrf24, dit benodig 3,3V, gewoonlik kan u dit direk vanaf die Arduino dryf, maar die stroom wat van die Arduino afkomstig is, is gewoonlik te swak om 'n stabiele radiosein oor te dra, so ons sal ons omskakelaar gebruik om dit aan te dryf.
5. Om dit te kan doen, moet ons 'n spanningsverdeler gebruik om die spanning van 5V na 3.3V te verminder. Dit word gedoen deur die +5V van die omskakelaar aan die 2k Ohm weerstand en 1k Ohm weerstand op die grond te koppel. Die eindspanning waar hulle raak, word nou verminder tot 3,3V wat ons gebruik om die nrf24 te laai.

As u meer wil weet oor die weerstande en die spanningsverdelers, raadpleeg ons handleiding daaroor wanneer dit vrygestel word.

Stap 7: Gevolgtrekking

Ons wil 'n opsomming gee van wat ons hier getoon het.

• Gebruik LM2596 om spanning van hoog (4,5 - 40) na laag om te skakel
• Gebruik altyd 'n multimeter om die spanningsvlak op die uitset te kontroleer voordat u ander toestelle/modules aansluit
• Gebruik LM2596 sonder 'n heatsink (koeler) vir 1,5 ampère of laer, en met 'n heatsink vir tot 3 ampère
• Gebruik 'n 2 Amp of 3 Amp lont om LM2596 te beskerm as u motors aandryf wat onvoorspelbare strome trek
• Deur omsetters te gebruik, bied u 'n stabiele spanning aan u stroombane met genoegsame stroom wat u kan gebruik om motors betroubaar te beheer; op hierdie manier het u geen verminderde gedrag met die spanningverlies van die batterye oor tyd nie

Stap 8: ekstra goed

U kan die modelle wat ons in hierdie tutoriaal gebruik het, aflaai van ons GrabCAD -rekening:

GrabCAD Robottronic -modelle

U kan ons ander tutoriale oor instruksies sien:

Instruksies Robottronic

U kan ook kyk na die YouTube -kanaal wat nog aan die gang is:

Youtube Robottronic