Değişken Güç Kaynağı (Buck Dönüştürücü): 4 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Elektronikle çalışırken güç kaynağı önemli bir cihazdır. Devrenizin ne kadar güç tükettiğini bilmek istiyorsanız, voltaj ve akım ölçümleri yapmanız ve ardından güç elde etmek için bunları çarpmanız gerekir. Böyle zaman alıcı bir iş. Gücü belirli bir süre boyunca sürekli olarak izlemek istiyorsanız, bu daha da zorlaşır. Peki, mikrodenetleyicinizin tüm zor işi yapmasına izin verin. Bu videoda ucuz değişken güç kaynağı nasıl yapılır onu göreceğiz ve nasıl çalıştığını öğreneceğiz.

Başlayalım

Adım 1: Buck Dönüştürücü ve Çalışması

Çıkış terminallerinde değişken DC voltaj veren LM2596 IC tabanlı bu modüle bir göz atalım. Devreyi derinlemesine incelemek için multimetremi çıkardım, süreklilik moduna aldım ve neyin neye bağlı olduğunu bulmaya başladım. Biraz araştırmadan sonra devreyi gösterildiği gibi buldum. Bu bir Buck Dönüştürücüdür, aynı zamanda bir indirgeyici dönüştürücü olarak da bilinir. Potansiyometrenin değiştirilmesi, 1.25V ile giriş voltajı arasında herhangi bir voltaj verir. LM2596'nın datasheet'ine göz atarak, şimdilik göz ardı edebileceğimiz bazı özelliklere sahip basit bir anahtarlama cihazı olduğunu görebiliriz.

Bu yüzden net bir anlayış için, devrenin bir kısmını resimde gösterildiği gibi basit bir anahtarla değiştirebiliriz.

Durum 1: Anahtar kapalı (Ton)

Anahtar kapatıldığında, yük üzerinden akım geçer. Bu, manyetik alanında enerji depolayan indüktöre enerji verir. Diyot ters yönlüdür ve açık devre görevi görür.

Durum 2: Anahtar açık (Toff)

Anahtar açık olduğunda, indüktörün manyetik alanı çökerek bir emf indükler ve bu nedenle akım, şimdi ileri yönlü olan yük ve diyottan akar.

Kondansatörün görevi, çıkış dalga biçimindeki dalgalanma içeriğini azaltmaktır. Bu tekrar tekrar yapılır.

Yükten geçen akım resimdeki gibi olacaktır. Akım Ton sırasında yükselir ve Toff sırasında düşer. Biraz matematik yaparak formülü bulabiliriz.

Vout = α x Vin

burada 'α', Ton/T'ye eşit olan görev döngüsü olarak bilinir. α 0 ile 1 arasında değiştiğinden, çıkış voltajının giriş voltajının kesri olduğunu görebiliriz.

Adım 2: İhtiyacınız Olan Şeyler

Seçtiğiniz 1x Arduino (ne kadar küçükse o kadar iyi)

1x INA219 Güç Monitörü

1x LM2596 Modülü

1x LM7805 Voltaj Regülatörü

1x OLED Ekran (128 x 64)

1x DC Güç Soketi

2x Terminal blokları

1x SPDT anahtarı

1x 10k Potansiyometre (Mümkünse hassas 10 turlu bir pot kullanın)

1x Muhafaza kutusu

Adım 3: Yapıya Geçelim

Teori yeter. Gerekli tüm bileşenleri bir araya getirelim ve bu dönüştürücüyü kullanarak ucuz bir küçük güç kaynağı oluşturalım. Devre şeması ve kod buraya eklenmiştir. Adafruit'in SSD1306 ve INA219 kitaplıklarını kurduğunuzdan emin olun.

Gerekli tüm ölçümleri almak için INA219 ile gittim. I2C'li Çift Yönlü Güç Monitörüdür. Bu küçük cihaz, akımı ölçme işini kolaylaştırır.

I2C için Arduino'nun sadece iki pinini kullanacağız. Projeyi yaparken sadece Arduino Nano'm vardı. Daha küçük bir alternatif kullanılabilir.

PCB üzerindeki küçük potansiyometreyi söktüm ve kutunun önüne takılı 10k potansiyometre ile değiştirdim. Mümkünse on turlu hassas potansiyometre kullanın. Bu, ince ayarların yapılmasına yardımcı olacaktır.

INA219'daki tüm ölçümleri görüntülemek için küçük bir 0,96 inç 128x64 OLED ekran kullanılır.

Son olarak, her şeyin sığabileceği küçük bir muhafaza. Mantıklı olduğu sürece bileşenlerin yerleşimini seçerken yaratıcı olun.

Adım 4: Keyfini çıkarın

Bu kadar! Kodu yükleyin ve küçük cihazınızla oynamaya başlayın. Sadece dönüştürücüden çekilebilecek maksimum akımın 3A olduğunu unutmayın. Bu tip modülün kısa devreye karşı herhangi bir koruması yoktur.

Sonuna kadar bağlı kaldığınız için teşekkür ederiz. Umarım hepiniz bu projeyi seversiniz ve bugün yeni bir şey öğrenirsiniz. Kendin için bir tane yaparsan bana haber ver. Daha fazla gelecek proje için YouTube kanalıma abone olun. Tekrar teşekkürler!