Variable Power Supply (Buck Converter): 4 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang isang supply ng kuryente ay isang mahalagang aparato kapag nagtatrabaho ka sa electronics. Kung nais mong malaman kung magkano ang lakas ng iyong circuit ay ubos, kakailanganin mong kumuha ng boltahe at kasalukuyang mga sukat at pagkatapos ay i-multiply ang mga ito upang makakuha ng lakas. Napakagastos ng trabaho. Lalo itong nagiging mahirap kung nais mong patuloy na subaybayan ang lakas sa loob ng isang panahon. Kaya, hayaan ang iyong microcontroller na gawin ang lahat ng pagsusumikap. Sa video na ito, makikita natin kung paano gumawa ng isang murang variable power supply at matutunan ang paggana nito.

Magsimula na tayo

Hakbang 1: Buck Converter at Gumagawa Ito

Tingnan natin ang modyul na ito batay sa paligid ng LM2596 IC na nagbibigay ng variable DC boltahe sa mga output terminal nito. Upang pag-aralan ang circuit nang malalim, kinuha ko ang aking multimeter, inilagay ito sa mode na pagpapatuloy at nagsimulang maghanap kung ano ang konektado sa kung ano. Pagkatapos ng ilang pagsisiyasat, nakarating ako sa circuit tulad ng ipinakita. Ito ay isang Buck Converter, na kilala rin bilang isang step-down converter. Ang pag-iiba ng potensyomiter ay nagbibigay ng anumang boltahe sa pagitan ng 1.25V at ng boltahe ng pag-input. Sa pamamagitan ng pagtingin sa datasheet ng LM2596 maaari nating makita na ito ay isang simpleng aparato ng paglipat na may ilang mga tampok na maaari nating balewalain sa ngayon.

Kaya para sa malinaw na pag-unawa, maaari nating palitan ang ilang bahagi ng circuit ng isang simpleng switch tulad ng ipinakita sa larawan.

Kaso 1: sarado ang switch (Ton)

Kapag ang switch ay sarado, kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng pagkarga. Ito ang nagpapalakas sa inductor na nag-iimbak ng enerhiya sa magnetic field nito. Ang diode ay reverse bias at kumikilos bilang isang bukas na circuit.

Kaso 2: Bukas ang switch (Toff)

Kapag ang switch ay bukas, ang magnetic field ng inductor ay bumagsak na nagdudulot ng isang emf at samakatuwid ay kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng pagkarga at pag-diode na ngayon ay bias na pasulong.

Ang trabaho ng capacitor ay upang mabawasan ang nilalaman ng ripple sa output waveform. Paulit-ulit itong ginagawa.

Ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng pagkarga ay magiging katulad ng ipinakita sa larawan. Ang alon ay tataas sa panahon ng Ton at mahuhulog sa panahon ng Toff. Sa pamamagitan ng paggawa ng ilang matematika, maaari nating makabuo ng pormula

Vout = α x Vin

kung saan ang ‘α’ ay kilala bilang duty cycle na katumbas ng Ton / T. Tulad ng α ay nag-iiba mula 0 hanggang 1, maaari nating makita na ang output boltahe ay ang maliit na bahagi ng input boltahe.

Hakbang 2: Mga Bagay na Kakailanganin Mo

1x Arduino na iyong pinili (mas maliit ang mas mahusay)

1x INA219 Power Monitor

1x LM2596 Modyul

1x LM7805 Boltahe Regulator

1x OLED Display (128 x 64)

1x DC Power Socket

2x Terminal blocks

1x switch ng SPDT

1x 10k Potentiometer (Gumamit ng isang katumpakan na 10 turn pot kung posible)

1x Enclosure box

Hakbang 3: Pumunta na tayo sa Build

Sapat na sa teorya. Ipunin natin ang lahat ng kinakailangang mga sangkap at bumuo ng isang murang maliit na supply ng kuryente gamit ang converter na ito. Ang circuit diagram at code ay nakakabit dito. Tiyaking na-install mo ang mga aklatan ng SSD1306 at INA219 ng Adafruit.

Upang makuha ang lahat ng kinakailangang sukat, nagpunta ako sa INA219. Ito ay isang Bidirectional Power Monitor na may I2C. Ginagawa nitong maliliit na aparato ang trabaho ng pagsukat ng kasalukuyang.

Gumagamit lamang kami ng dalawang mga pin ng Arduino para sa I2C. Mayroon lamang akong Arduino Nano sa oras ng paggawa ng proyekto. Maaaring gamitin ang isang mas maliit na kahalili.

Inutil ko ang maliit na potentiometer na nasa PCB at pinalitan ito ng isang 10k potentiometer na nakakabit sa harap ng kahon. Kung maaari, gumamit ng sampung turn na potensyomiter. Makakatulong ito sa paggawa ng maayos na pagsasaayos.

Ang isang maliit na 0.96 pulgada 128x64 OLED display ay ginagamit upang ipakita ang lahat ng mga sukat mula sa INA219.

Panghuli, isang maliit na enclosure para sa lahat upang magkasya. Maging malikhain sa pagpili ng layout para sa mga bahagi hangga't ito ay matino.

Hakbang 4: Masiyahan

Ayan yun! I-upload ang code at magsimulang maglaro kasama ang iyong maliit na aparato. Tandaan lamang na ang maximum na kasalukuyang na maaaring iguhit mula sa converter ay 3A. Ang ganitong uri ng modyul ay walang proteksyon laban sa maikling circuit.

Salamat sa pagdikit hanggang sa katapusan. Inaasahan kong mahal ninyong lahat ang proyektong ito at may natutunan na bagong araw ngayon. Ipaalam sa akin kung gumawa ka ng isa para sa iyong sarili. Mag-subscribe sa aking YouTube channel para sa higit pang mga paparating na proyekto. Salamat ulit!