Säädettävä buck-muunnin. Porrastettu DC-DC-muunnin. Muutos kiinteään jännitteeseen

Yhdessä radioamatööriprojektissani minun piti vähentää jännitettä 24:stä 5 V:iin noin 500 mA:n virralla. Kieltäydyin käyttämästä lineaarista stabilointiainetta, koska jälkimmäinen lämpenee suhteellisen vahvasti asetetuissa olosuhteissa ja tarvitsimme sopivan kokoisen patterin. Ja ollakseni rehellinen, "kutista" kokeilla tätä vauvaa työssä.

Osto, toimitus, pakkaus

Jotenkin en valinnut erityisesti myyjää. Tämä vastasi luokitusta, tuotearvosteluja ja hintaa minulle (maksoin 1,99 dollaria viidestä moduulista). Löytyy halvemmalla. Maksu 12.10.15, lähetys seuraavana päivänä, vastaanotto Barnaulissa 10.11.15. Paketti saapui Posti Finland Economy -postipalvelulla Luxemburgiin ja Suomeen matkustettuaan 27 päivässä. Raita oli, mutta seurattiin vain tilaussivulla.
Pakkaus on tyypillinen tämän tyyppisille tavaroille: jokainen moduuli on suljettu antistaattiseen pussiin, useisiin kerroksiin "näppylöitä" ja paperikuoreen. Kaikki saapui ilman vaurioita.

Pakkauskuva



Moduulin kuvaus

Tekniset tiedot:
  • Moduuli on koottu MP1584-sirun päälle
  • Tulojännite… 4,5 - 28 volttia
  • Lähtöjännite… 0,8 - 25 volttia
  • Virta ... jopa 3A (?)
  • Käyttölämpötila… -20С - +85С
  • Mitat…22mm x 17mm x 4mm

Liitäntäreiät on metalloitu. Asennuselementit toisella puolella, mikä tarkoittaa, että voit selkä selkää vasten juota moduuli levyihin.
Juotosta ei ole valittamista. Jos todella löydät vikoja, jotkin elementit ovat hieman vinossa. Ei myöskään ole jälkeä valumisesta.

Moduulikuva, elementtien kuvaus






Sovelluskokemus

Muistutan siis, että tehtäväni on vähentää jännitettä 24 voltista 5 volttiin noin 500 mA:n virralla. Helpoin tapa saavuttaa tämä on moduulisuunnittelu. sijaitsee taululla trimmerin vastus aseta haluttu lähtöjännite. Sielun rauhoittamiseksi kiinnitämme trimmerin lakalla, maalilla, sulateliimalla tai jollain muulla ja käytämme sitä.

MUTTA! Tekijä: minun Mielestäni vastuullisessa suunnittelussa ei aina ole hyväksyttävää jättää tuntemattoman valmistajan säätöelementtiä tähän muotoon, etenkään tärinävaikutuksiin (esimerkiksi autoon). Otetaan siis juotin ja lisätään moduulin luotettavuutta.
Teknisestä selvityksestä käy selvästi ilmi, että lähtöjännite on asetettu resistiivisellä jakajalla R1-R2.



R2-moduulissamme - jatkuva vastus jonka nimellisarvo on 8,2 kOhm ja R1 on viritysvastus. Vaihdetaan trimmeri jatkuvalla vastuksella, varsinkin kun se sopii täydellisesti "kolmijalkaisen hirviön" paikalle. smd vastus koko 0805.

Kuinka valita R1:n arvo? Kaksi helppoa tapaa:
1. Empiirinen. Aseta haluttu lähtöjännite trimmerivastuksella ja mittaa resistanssi.
2. Arvioitu. Edellisen arvostelun kommenteissa käyttäjä Demosfen antoi kaavan (josta hän "Kiitos!"), jolla R1-arvo kiloohmeina lasketaan helposti:
R1 = 10,25 (Vout-0,8)

No nyt kaikki on yksinkertaista! Juottaminen muuttuva vastus ja korvaa se pysyvällä.


Lisää kuvissa









Tärkeä! Muuttuja on purettava huolellisesti, koska. yksi sen päätelmistä sijaitsee melkein "vatsan" alla ja sitä on vaikea lämmittää juotosraudalla. Kovalla käsittelyllä levy on helppo vahingoittaa.


Pesemme levyn juoksutuksesta, yhdistämme, tarkistamme - se toimii! Mittaustarkkuus on kiinalaisen yleismittarin omallatunnolla :)


Kokeilua varten lataan moduulin 1A kuormalla 2 tunnin ajaksi. Ei ongelmaa. Lähtöjännite on vakaa, elementtien lämmitys on läsnä, mutta kaikki on sallitulla alueella.

johtopäätöksiä

varten minun moduulin tarkoitus on varsin sopiva. Sen puolella ensinnäkin kompaktit mitat. Toiseksi tehokkuus, joka on paljon korkeampi kuin LM7805-tyypin lineaariset säätimet. Kolmanneksi tietysti hinta. Jokainen moduuli maksoi minulle noin 27 Venäjän ruplaa. Vertailun vuoksi: halvan L7805CV lineaarisen stabilisaattorin hinta kaupungissani vähittäiskaupassa tilaushetkellä oli 29 ruplaa (!!!).
Mahdollisista haitoista - kompaktit mitat, jotka voivat pelotella radioamatöörit, joilla on vaatimattomat juotostaidot, uudelleenkäsittelystä.
Suunnitelmissa on käyttää näitä moduuleja mikro-ohjainten oheislaitteiden virransyöttöön 3,3 voltilla ja Baofeng UV-5R -radion liittämiseen auton sisäverkkoon.

Asennusmuuntimia käytetään nyt kaikissa pistorasiaan kytketyissä digitaalisissa laitteissa. Mutta verkkojännitteen muuntamisen lisäksi joskus on alennettava jännitettä muista lähteistä, kuten akuista. Seuraavaksi tarkastelemme LM2596S 3,2-40 V porrastettua jännitemuuntajaa DC-DC Step Down -moduulia, jonka päätarkoituksena on erota. vakiojännite LEDien virransyöttöön.

Löydät paljon samanlaisia ​​muuntimia, jotka on koottu eri mikropiireihin ja jotka on suunniteltu erilaisille jännitteille ja kuluttajateholle. Tämä alennusjännitemuunnin on koottu LM2596S-sirulle, ja se on suunniteltu maksimitulojännitteelle 40 V. Tulojännite voi olla 3,2 V - 40 V napaisuuden kanssa, lähtöjännite voidaan saada välillä 1,5 V - 35 V V. Suurin ilmoitettu virta on 2 A, huippuvirta 3 A. Voit ostaa sellaisen muuntimen täältä (linkki DC-DC Step Down -moduuliin LM2596S) tai täältä (linkki muihin LM2596S-myyjiin). Hinta tilaushetkellä US $ 0,57. AliExpress Cashback -palvelun avulla voit palauttaa 7 %, ts. 0,04 dollaria. Linkki Cashback-palveluun Aliexpress.




Pientä testausta varten tälle DC-DC Step Down -moduulille syötettiin sen sisääntuloon jännite 20,4 V. Minimijännite, jonka onnistuimme saamaan lähdöstä, oli 1,26 V. Maksimijännite on aina hieman pienempi kuin syöttö.



Seuraavaksi LM2596S-virtalähdemoduulin testaamiseksi lähtöjännite asetettiin 5,05 V:iin ja kuormitusvastus liitettiin simuloimaan 1 A:n virtaa kuluttavaa kuormaa. Lähtöjännite putosi 4,7 V:iin ja virta oli 870 mA. . Kun vastus kytkettiin 2 A:n kulutustilaan, jännite putosi 4,58 V:iin ja virraksi tuli 1,68 A.




Joidenkin raporttien mukaan tämä alennusjännitemuunnin voi toimia pitkään 2 A:n kuormituksella. Testattaessa muuntimen lähtöön asetettiin 2 A virta, kun taas LM2596S-sirun lämpötila ylitti nopeasti suurin sallittu lämmitystaso 85 celsiusastetta. Tässä tapauksessa 1 A:n virta ei aiheuta voimakasta kuumenemista.

Muuntimen laskennallinen hyötysuhde oli 76,5 %, mikä on paljon ilmoitettua arvoa alhaisempi. Ehkä, kun kuormitus pienenee, tämä indikaattori on korkeampi. Mittaukset suoritettiin 1 A virralla muuntimen lähdössä. Kaikki säädettävällä buck-muuntimella LM2596S tehdyt kokeet näkyvät alla olevassa lomakkeessa.

Saatat olla kiinnostunut: