ตัวแปลงบั๊กแบบปรับได้ ตัวแปลง DC-DC ที่มีการควบคุมแบบสเต็ปดาวน์ การดัดแปลงสำหรับแรงดันคงที่

ในโครงการวิทยุสมัครเล่นของฉัน ฉันต้องลดแรงดันไฟฟ้าจาก 24 เป็น 5V ด้วยกระแสไฟประมาณ 500mA ฉันปฏิเสธที่จะใช้ตัวกันโคลงเชิงเส้นเนื่องจากความร้อนที่ค่อนข้างแรงของตัวหลังภายใต้เงื่อนไขที่ตั้งไว้และความต้องการหม้อน้ำขนาดพอเหมาะ และบอกตามตรงว่า "คัน" ที่จะลองเด็กคนนี้ในการทำงาน

ซื้อ จัดส่ง บรรจุภัณฑ์

แต่อย่างใดฉันไม่ได้เลือกผู้ขายโดยเฉพาะ ซึ่งตรงกับการให้คะแนน บทวิจารณ์ผลิตภัณฑ์ และราคาสำหรับฉัน (ฉันจ่าย $1.99 สำหรับ 5 โมดูล) สามารถหาซื้อได้ถูกกว่า ชำระเงิน 10/12/15 ส่งวันถัดไป รับใน Barnaul 11/10/15 พัสดุมาถึงโดยใช้บริการไปรษณีย์ Posti Finland Economy โดยเดินทางไปลักเซมเบิร์กและฟินแลนด์ใน 27 วัน แทร็กนั้นถูกติดตามแต่ในหน้าคำสั่งซื้อเท่านั้น
บรรจุภัณฑ์เป็นเรื่องปกติสำหรับสินค้าประเภทนี้: แต่ละโมดูลถูกปิดผนึกในถุงป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ "สิว" หลายชั้นและในซองกระดาษ ทุกอย่างมาถึงโดยไม่มีความเสียหาย

บรรจุรูปถ่าย



คำอธิบายโมดูล

ข้อมูลจำเพาะ:
  • โมดูลประกอบบนชิป MP1584
  • แรงดันไฟฟ้าขาเข้า… 4.5 ถึง 28 โวลต์
  • แรงดันไฟขาออก… 0.8 ถึง 25 โวลต์
  • ปัจจุบัน ... สูงถึง 3A (?)
  • อุณหภูมิในการทำงาน… จาก -20С ถึง +85С
  • ขนาด…22มม. x 17มม. x 4มม.

รูสำหรับเชื่อมต่อเป็นโลหะ ติดตั้งองค์ประกอบที่ด้านหนึ่งซึ่งหมายความว่าคุณสามารถ อย่างต่อเนื่อง, ติดๆกันประสานโมดูลเข้ากับบอร์ดของคุณ
ไม่มีการร้องเรียนเกี่ยวกับการบัดกรี หากคุณพบข้อผิดพลาดจริงๆ แสดงว่าองค์ประกอบบางอย่างคดเคี้ยวเล็กน้อย ไม่มีร่องรอยของฟลักซ์เช่นกัน

ภาพถ่ายโมดูล คำอธิบายขององค์ประกอบ






ประสบการณ์การสมัคร

ให้ฉันเตือนคุณว่างานของฉันคือลดแรงดันไฟฟ้าจาก 24 เป็น 5 โวลต์ด้วยกระแสประมาณ 500 mA วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือการออกแบบโมดูล อยู่บนกระดาน ตัวต้านทานทริมเมอร์ตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการ เพื่อทำให้จิตใจสงบลง เราแก้ไขที่กันจอนด้วยน้ำยาเคลือบเงา สี กาวร้อนละลายหรืออย่างอื่นแล้วใช้งาน

แต่! โดย ของฉันในความคิดของฉัน ในการออกแบบที่มีความรับผิดชอบ ไม่อาจยอมรับได้เสมอไปที่จะปล่อยให้องค์ประกอบปรับแต่งของผู้ผลิตที่ไม่รู้จักในรูปแบบนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ผลกระทบจากการสั่นสะเทือน (เช่น ในรถยนต์) ดังนั้นเราจึงนำหัวแร้งและเพิ่มความน่าเชื่อถือให้กับโมดูล
จากแผ่นข้อมูลเป็นที่ชัดเจนว่าแรงดันเอาต์พุตถูกกำหนดโดยตัวแบ่งตัวต้านทาน R1-R2



ในโมดูล R2 ของเรา - ความต้านทานคงที่ด้วยค่าเล็กน้อย 8.2 kOhm และ R1 เป็นตัวต้านทานปรับค่า มาแทนที่ทริมเมอร์ด้วยความต้านทานคงที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเข้ากับตำแหน่งของ "สัตว์ประหลาดสามขา" ได้อย่างลงตัว ตัวต้านทาน smdขนาด 0805.

วิธีการเลือกค่าของ R1? สองวิธีง่ายๆ:
1. เชิงประจักษ์ ตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการด้วยตัวต้านทานทริมเมอร์และวัดความต้านทาน
2. ประมาณการ ในความคิดเห็นในรีวิวก่อนหน้านี้ผู้ใช้ เดมอสเฟนให้สูตร (ซึ่งเขา "ขอบคุณ!") โดยที่ค่า R1 ในหน่วยกิโลโอห์มคำนวณได้ง่าย:
R1=10.25(Vout-0.8)

ตอนนี้ทุกอย่างเรียบง่าย! บัดกรี ตัวต้านทานปรับค่าได้และแทนที่ด้วยถาวร


เพิ่มเติมในรูป









สำคัญ! จำเป็นต้องรื้อตัวแปรอย่างระมัดระวังเพราะ ข้อสรุปประการหนึ่งคืออยู่ใต้ "ท้อง" และยากที่จะให้ความร้อนด้วยหัวแร้ง ด้วยการจัดการที่หยาบทำให้บอร์ดเสียหายได้ง่าย


เราล้างกระดานจากฟลักซ์เชื่อมต่อตรวจสอบ - ใช้งานได้! ความแม่นยำในการวัดอยู่ที่มโนธรรมของมัลติมิเตอร์จีน :)


สำหรับการทดลอง ฉันโหลดโมดูลด้วยโหลด 1A เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ไม่มีปัญหา. แรงดันไฟขาออกมีเสถียรภาพมีความร้อนขององค์ประกอบ แต่ทุกอย่างอยู่ในช่วงที่อนุญาต

ข้อสรุป

สำหรับ ของฉันวัตถุประสงค์ของโมดูลค่อนข้างเหมาะสม ด้านแรกคือขนาดกะทัดรัด ประการที่สอง ประสิทธิภาพซึ่งสูงกว่าตัวควบคุมเชิงเส้นของประเภท LM7805 มาก ประการที่สามแน่นอนราคา แต่ละโมดูลมีค่าใช้จ่ายประมาณ 27 รูเบิลรัสเซีย สำหรับการเปรียบเทียบราคาของโคลงเชิงเส้น L7805CV ราคาถูกในเมืองของฉันที่ขายปลีก ณ เวลาที่สั่งซื้อคือ 29 รูเบิล (!!!)
ข้อเสียที่เป็นไปได้ - ขนาดกะทัดรัดซึ่งอาจทำให้นักวิทยุสมัครเล่นวิทยุมีทักษะการบัดกรีเจียมเนื้อเจียมตัวจากการทำงานซ้ำ
แผนจะใช้โมดูลเหล่านี้เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่อพ่วงของไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ 3.3 โวลต์ และเชื่อมต่อวิทยุ Baofeng UV-5R กับเครือข่ายออนบอร์ดของรถยนต์

ตอนนี้มีการใช้ตัวแปลงสเต็ปดาวน์ในอุปกรณ์ดิจิทัลทุกเครื่องที่เสียบเข้ากับเต้ารับ แต่นอกเหนือจากการแปลงแรงดันไฟหลัก บางครั้งจำเป็นต้องลดแรงดันไฟจากแหล่งอื่น เช่น แบตเตอรี่ ต่อไปเราจะพิจารณาโมดูล LM2596S 3.2-40 V step-down ที่มีการควบคุมแบบ step-down โมดูล DC-DC Step Down ซึ่งจุดประสงค์หลักคือการก้าวลง แรงดันคงที่เพื่อจ่ายไฟให้กับ LED

คุณสามารถหาคอนเวอร์เตอร์ที่คล้ายกันจำนวนมากซึ่งประกอบอยู่บนไมโครเซอร์กิตต่างๆ ซึ่งออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้าที่ต่างกัน ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์นี้ประกอบอยู่บนชิป LM2596S และออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุด 40 V แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสามารถมีได้ตั้งแต่ 3.2 V ถึง 40 V แบบมีขั้ว แรงดันขาออกสามารถรับได้ตั้งแต่ 1.5 V ถึง 35 V. กระแสไฟสูงสุดที่ประกาศคือ 2 A กระแสสูงสุด 3 A คุณสามารถซื้อตัวแปลงดังกล่าวได้ที่นี่ (ลิงก์ไปยังโมดูล DC-DC Step Down LM2596S) หรือที่นี่ (ลิงก์ไปยังผู้ขาย LM2596S รายอื่น) ราคา ณ เวลาที่สั่งซื้อ $0.57 การใช้บริการคืนเงินของ AliExpress คุณสามารถคืนได้ 7% นั่นคือ 0.04 เหรียญสหรัฐ เชื่อมโยงไปยังบริการคืนเงิน Aliexpress




สำหรับการทดสอบเล็กๆ ของโมดูล DC-DC Step Down แบบ step-down นี้ จะใช้แรงดันไฟฟ้า 20.4 V กับอินพุต แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดที่เราจัดการเพื่อให้ได้เอาต์พุตคือ 1.26 V แรงดันไฟฟ้าสูงสุดจะต่ำกว่าเล็กน้อยเสมอ อินพุต



ถัดไป เพื่อทดสอบโมดูลจ่ายไฟ LM2596S แรงดันเอาต์พุตถูกตั้งค่าเป็น 5.05 V และเชื่อมต่อตัวต้านทานโหลดเพื่อจำลองโหลดที่ใช้กระแส 1 A แรงดันเอาต์พุตลดลงเหลือ 4.7 V และกระแสคือ 870 mA . เมื่อตัวต้านทานถูกเปลี่ยนเป็นโหมดการบริโภค 2 A แรงดันไฟฟ้าจะลดลงเหลือ 4.58 V และกระแสกลายเป็น 1.68 A




ตามรายงานบางฉบับ ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์นี้สามารถทำงานได้เป็นเวลานานภายใต้โหลด 2 A เมื่อทำการทดสอบ กระแสไฟ 2 A ถูกตั้งค่าไว้ที่เอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ ในขณะที่อุณหภูมิของชิป LM2596S เอาชนะได้อย่างรวดเร็ว ระดับความร้อนสูงสุดที่อนุญาต 85 องศาเซลเซียส ในกรณีนี้กระแสในพื้นที่ 1 A ไม่ทำให้เกิดความร้อนสูง

ประสิทธิภาพที่คำนวณได้ของตัวแปลงคือ 76.5% ซึ่งต่ำกว่าค่าที่ประกาศไว้มาก บางทีเมื่อโหลดลดลงตัวบ่งชี้นี้จะสูงขึ้น การวัดดำเนินการที่กระแส 1 A ที่เอาต์พุตคอนเวอร์เตอร์ การทดลองทั้งหมดที่ดำเนินการกับตัวแปลงบั๊กแบบปรับได้ LM2596S สามารถดูได้ในแบบฟอร์มด้านล่าง

คุณอาจสนใจ: