منبع تغذیه متغیر (مبدل باک): 4 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

هنگام کار با لوازم الکترونیکی ، منبع تغذیه یک وسیله ضروری است. اگر می خواهید بدانید مدار شما چقدر برق مصرف می کند ، باید اندازه گیری ولتاژ و جریان را انجام دهید و سپس آنها را ضرب کنید تا به قدرت برسند. چنین کاری وقت گیر است. اگر بخواهید به طور مداوم قدرت را در یک بازه زمانی زیر نظر بگیرید ، این امر حتی مشکل تر می شود. خوب ، اجازه دهید میکروکنترلر شما تمام کارهای سخت را انجام دهد. در این ویدئو نحوه ساخت منبع تغذیه متغیر ارزان و نحوه عملکرد آن را خواهیم دید.

بیایید شروع کنیم

مرحله 1: تبدیل باک و کارکرد آن

اجازه دهید نگاهی به این ماژول بر اساس IC LM2596 بیندازیم که ولتاژ DC متغیر را در پایانه های خروجی آن می دهد. برای مطالعه عمیق مدار ، مولتی مترم را بیرون آوردم ، آن را در حالت پیوستگی قرار دادم و شروع به کاوش کردم تا ببینم چه چیزی به چه چیزی متصل است. پس از کمی بررسی ، به مدار مطابق شکل رسیدم. این یک مبدل باک است که به عنوان مبدل گام به گام نیز شناخته می شود. تغییر پتانسیومتر هر ولتاژی بین 1.25 ولت و ولتاژ ورودی می دهد. با نگاهی به برگه داده LM2596 می بینیم که این یک دستگاه سوئیچینگ ساده با برخی ویژگی ها است که در حال حاضر نمی توانیم نادیده بگیریم.

بنابراین برای درک بهتر ، می توان قسمتی از مدار را با یک سوئیچ ساده جایگزین کرد که در تصویر نشان داده شده است.

مورد 1: سوئیچ بسته است (تن)

هنگامی که سوئیچ بسته است ، جریان از طریق بار عبور می کند. این به سلفی که انرژی را در میدان مغناطیسی خود ذخیره می کند انرژی می دهد. دیود دارای جهت گیری معکوس است و به عنوان یک مدار باز عمل می کند.

مورد 2: سوئیچ باز است (Toff)

هنگامی که سوئیچ باز است ، میدان مغناطیسی سلف فرو می ریزد که باعث ایجاد emf می شود و در نتیجه جریان از طریق بار و دیودی که در حال حاضر دارای جهت گیری پیش رو است جریان می یابد.

وظیفه خازن کاهش محتوای موج دار در شکل موج خروجی است. این کار بارها و بارها انجام می شود.

جریانی که از طریق بار عبور می کند مطابق شکل نشان داده می شود. جریان در طول تن افزایش می یابد و در طول تاف کاهش می یابد. با انجام برخی از ریاضیات ، می توانیم به فرمول برسیم

Vout = α x Vin

جایی که 'α' به عنوان چرخه وظیفه معروف است که برابر Ton/T است. با تغییر α از 0 تا 1 ، می توانیم ببینیم که ولتاژ خروجی کسری از ولتاژ ورودی است.

مرحله 2: چیزهایی که به آنها نیاز خواهید داشت

آردوینو 1x به انتخاب شما (کوچکتر بهتر)

1 عدد مانیتور قدرت INA219

1x ماژول LM2596

1x تنظیم کننده ولتاژ LM7805

صفحه نمایش 1X OLED (128 x 64)

1 برابر پریز برق DC

2 برابر بلوک ترمینال

سوئیچ 1x SPDT

پتانسیومتر 1x 10k (در صورت امکان از قابلمه دقیق 10 دور استفاده کنید)

1x جعبه محفظه

مرحله 3: بیایید به ساخت برسیم

بس است نظریه. اجازه دهید همه اجزای مورد نیاز را جمع آوری کرده و با استفاده از این مبدل منبع تغذیه کمی ارزان بسازیم. نمودار مدار و کد در اینجا ضمیمه شده است. مطمئن شوید که کتابخانه های SSD1306 و INA219 را توسط Adafruit نصب کرده اید.

برای بدست آوردن همه اندازه گیری های مورد نیاز ، با INA219 رفتم. این یک مانیتور قدرت دو طرفه با I2C است. این دستگاه کوچک کار اندازه گیری جریان را آسان می کند.

ما فقط از دو پین Arduino برای I2C استفاده می کنیم. من در زمان ساخت پروژه فقط آردوینو نانو را داشتم. می توان از جایگزین کوچکتر استفاده کرد.

من پتانسیومتر کوچکی را که روی PCB بود جدا کردم و پتانسیومتر 10k را که در جلوی جعبه نصب شده بود جایگزین کردم. در صورت امکان ، از پتانسیومتر دقیق ده دور استفاده کنید. این به تنظیمات خوب کمک می کند.

یک صفحه نمایش کوچک 0.96 اینچی 128x64 OLED برای نمایش تمام اندازه گیری های INA219 استفاده می شود.

سرانجام ، یک محفظه کوچک برای جا دادن همه چیز. در انتخاب طرح بندی اجزاء تا زمانی که معقول باشد خلاق باشید.

مرحله 4: لذت ببرید

خودشه! کد را بارگذاری کرده و با دستگاه کوچک خود شروع به بازی کنید. فقط به یاد داشته باشید که حداکثر جریان قابل تبدیل از مبدل 3A است. این نوع ماژول هیچ محافظی در برابر اتصال کوتاه ندارد.

ممنون که تا انتها ایستادید امیدوارم همه شما این پروژه را دوست داشته باشید و امروز چیز جدیدی آموخته باشید. اگر یکی را برای خود درست کردید به من اطلاع دهید. برای پروژه های بیشتر در کانال YouTube من مشترک شوید. باز هم ممنون!