Bekalan Kuasa Berubah (Penukar Buck): 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Bekalan kuasa adalah peranti penting semasa anda bekerja dengan elektronik. Sekiranya anda ingin mengetahui berapa banyak kuasa yang digunakan litar anda, anda perlu melakukan pengukuran voltan dan arus dan kemudian mengalikannya untuk mendapatkan kuasa. Kerja yang memakan masa begitu. Perkara ini menjadi lebih sukar sekiranya anda ingin terus memantau kekuatannya dalam jangka masa tertentu. Baiklah, biarkan pengawal mikro anda melakukan kerja keras. Dalam video ini, kita akan melihat bagaimana membuat bekalan kuasa berubah-ubah yang murah dan mengetahui cara kerjanya.

Mari kita mulakan

Langkah 1: Buck Converter and Its Working

Mari kita lihat modul ini berdasarkan LM2596 IC yang memberikan voltan DC berubah pada terminal outputnya. Untuk mengkaji litar dengan mendalam, saya mengeluarkan multimeter saya, memasukkannya ke mod kesinambungan dan mula menyiasat untuk mencari apa yang bersambung dengan apa. Selepas beberapa pemeriksaan, saya membuat litar seperti yang ditunjukkan. Ini adalah Buck Converter, juga dikenali sebagai step-down converter. Mengubah potensiometer memberikan voltan antara 1.25V dan voltan masukan. Dengan melihat lembar data LM2596 kita dapat melihat bahawa ia adalah peranti beralih sederhana dengan beberapa ciri yang dapat kita abaikan buat masa ini.

Jadi untuk pemahaman yang jelas, kita dapat mengganti sebahagian bahagian litar dengan suis sederhana seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Kes 1: Suis ditutup (Ton)

Apabila suis ditutup, arus mengalir melalui beban. Ini memberi tenaga kepada induktor yang menyimpan tenaga di medan magnetnya. Diod terbalik terbalik dan bertindak sebagai litar terbuka.

Kes 2: Suis terbuka (Toff)

Apabila suis terbuka, medan magnet induktor runtuh yang mendorong emf dan oleh itu arus mengalir melalui beban dan diod yang kini bias ke hadapan.

Tugas kapasitor adalah untuk mengurangkan kandungan riak dalam bentuk gelombang output. Ini dilakukan berulang kali.

Arus yang mengalir melalui beban akan kelihatan seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Arus akan naik semasa Ton dan jatuh semasa Toff. Dengan melakukan beberapa matematik, kita dapat menghasilkan formula

Vout = α x Vin

di mana ‘α’ dikenali sebagai kitaran tugas yang sama dengan Ton / T. Oleh kerana α berbeza dari 0 hingga 1, kita dapat melihat bahawa voltan output adalah pecahan voltan input.

Langkah 2: Perkara yang Anda Perlu

1x Arduino pilihan anda (semakin kecil semakin baik)

Monitor Kuasa 1x INA219

Modul 1x LM2596

Pengatur Voltan 1x LM7805

Paparan OLED 1x (128 x 64)

Soket Kuasa 1x DC

Blok terminal 2x

Suis 1x SPDT

Potensiometer 1x 10k (Gunakan periuk 10 putaran tepat jika boleh)

Kotak kandang 1x

Langkah 3: Mari Bangun

Cukup teori. Marilah kita mengumpulkan semua komponen yang diperlukan dan membina bekalan kuasa kecil yang murah menggunakan penukar ini. Gambarajah litar dan kod dilampirkan dengan ini. Pastikan anda memasang perpustakaan SSD1306 dan INA219 oleh Adafruit.

Untuk mendapatkan semua ukuran yang diperlukan, saya menggunakan INA219. Ia adalah Monitor Daya Bidirectional dengan I2C. Peranti kecil ini menjadikan tugas mengukur arus menjadi mudah.

Kami akan menggunakan hanya dua pin Arduino untuk I2C. Saya hanya mempunyai Arduino Nano semasa membuat projek. Alternatif yang lebih kecil boleh digunakan.

Saya melepaskan potensiometer kecil yang ada di PCB dan menggantinya dengan potensiometer 10k yang terpasang di bahagian depan kotak. Sekiranya boleh, gunakan potensiometer ketepatan sepuluh putaran. Ini akan membantu dalam membuat penyesuaian yang baik.

Paparan OLED berukuran 0.96 inci 128x64 kecil digunakan untuk memaparkan semua ukuran dari INA219.

Akhirnya, kandang kecil agar semuanya sesuai. Jadilah kreatif dalam memilih susun atur komponen selagi ia masuk akal.

Langkah 4: Nikmati

Itu sahaja! Muat naik kod dan mula bermain dengan peranti kecil anda. Ingatlah bahawa arus maksimum yang boleh diambil dari penukar ialah 3A. Modul jenis ini tidak mempunyai perlindungan terhadap litar pintas.

Terima kasih kerana melekat hingga akhir. Semoga anda semua menyukai projek ini dan belajar sesuatu yang baru hari ini. Beritahu saya jika anda membuatnya sendiri. Langgan saluran YouTube saya untuk lebih banyak projek yang akan datang. Terima kasih sekali lagi!