Catu Daya Variabel (Konverter Buck): 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Catu daya adalah perangkat penting ketika Anda bekerja dengan elektronik. Jika Anda ingin mengetahui berapa banyak daya yang dikonsumsi sirkuit Anda, Anda perlu melakukan pengukuran tegangan dan arus lalu mengalikannya untuk mendapatkan daya. Pekerjaan yang begitu menyita waktu. Ini menjadi lebih sulit jika Anda ingin terus memantau daya selama periode waktu tertentu. Nah, biarkan mikrokontroler Anda melakukan semua kerja keras. Di video ini, kita akan melihat cara membuat power supply variabel murah dan mempelajari cara kerjanya.

Mari kita mulai

Langkah 1: Konverter Buck dan Cara Kerjanya

Mari kita lihat modul ini berdasarkan IC LM2596 yang memberikan tegangan DC variabel pada terminal outputnya. Untuk mempelajari sirkuit secara mendalam, saya mengeluarkan multimeter saya, memasukkannya ke dalam mode kontinuitas dan mulai menyelidiki untuk menemukan apa yang terhubung dengan apa. Setelah beberapa penyelidikan, saya menemukan sirkuit seperti yang ditunjukkan. Ini adalah Buck Converter, juga dikenal sebagai konverter step-down. Memvariasikan potensiometer memberikan tegangan antara 1,25V dan tegangan input. Dengan melihat lembar data LM2596 kita dapat melihat bahwa ini adalah perangkat switching sederhana dengan beberapa fitur yang dapat kita abaikan untuk saat ini.

Jadi untuk pemahaman yang jelas, kita dapat mengganti beberapa bagian rangkaian dengan sakelar sederhana seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Kasus 1: Saklar ditutup (Ton)

Ketika sakelar ditutup, arus mengalir melalui beban. Ini memberi energi pada induktor yang menyimpan energi dalam medan magnetnya. Dioda dibias mundur dan bertindak sebagai rangkaian terbuka.

Kasus 2: Saklar terbuka (Toff)

Ketika sakelar terbuka, medan magnet induktor runtuh yang menginduksi ggl dan karenanya arus mengalir melalui beban dan dioda yang sekarang dibias maju.

Tugas kapasitor adalah mengurangi konten riak dalam bentuk gelombang keluaran. Hal ini dilakukan lagi dan lagi.

Arus yang mengalir melalui beban akan terlihat seperti pada gambar. Arus akan naik selama Ton dan turun selama Toff. Dengan melakukan beberapa matematika, kita dapat menemukan rumus

Vout = x Vin

di mana 'α' dikenal sebagai duty cycle yang sama dengan Ton/T. Karena bervariasi dari 0 hingga 1, kita dapat melihat bahwa tegangan keluaran adalah fraksi dari tegangan masukan.

Langkah 2: Hal-hal yang Anda Butuhkan

1x Arduino pilihan Anda (semakin kecil semakin baik)

1x Monitor Daya INA219

1x LM2596 Modul

1x LM7805 Pengatur Tegangan

1x Layar OLED (128x64)

1x Soket Daya DC

2x Terminal blok

1x sakelar SPDT

Potensiometer 1x 10k (Gunakan pot 10 putaran presisi jika memungkinkan)

1x kotak Kandang

Langkah 3: Mari kita ke Build

Cukup teorinya. Mari kita kumpulkan semua komponen yang diperlukan dan buat catu daya kecil yang murah menggunakan konverter ini. Diagram sirkuit dan kode terlampir dengan ini. Pastikan Anda menginstal perpustakaan SSD1306 dan INA219 oleh Adafruit.

Untuk mendapatkan semua pengukuran yang diperlukan, saya menggunakan INA219. Ini adalah Monitor Daya Dua Arah dengan I2C. Perangkat kecil ini memudahkan pekerjaan mengukur arus.

Kami hanya akan menggunakan dua pin Arduino untuk I2C. Saya hanya memiliki Arduino Nano pada saat membuat proyek. Alternatif yang lebih kecil dapat digunakan.

Saya melepas solder potensiometer kecil yang ada di PCB dan menggantinya dengan potensiometer 10k yang dipasang di bagian depan kotak. Jika memungkinkan, gunakan potensiometer presisi sepuluh putaran. Ini akan membantu dalam membuat penyesuaian yang baik.

Layar OLED 128x64 0,96 inci kecil digunakan untuk menampilkan semua pengukuran dari INA219.

Terakhir, penutup kecil untuk segala sesuatu agar sesuai. Jadilah kreatif dalam memilih tata letak untuk komponen selama itu masuk akal.

Langkah 4: Nikmati

Itu dia! Unggah kode dan mulailah bermain dengan perangkat kecil Anda. Ingatlah bahwa arus maksimum yang dapat ditarik dari konverter adalah 3A. Modul jenis ini tidak memiliki perlindungan terhadap korsleting.

Terima kasih telah bertahan sampai akhir. Semoga Anda semua menyukai proyek ini dan belajar sesuatu yang baru hari ini. Beri tahu saya jika Anda membuatnya sendiri. Berlangganan saluran YouTube saya untuk proyek-proyek mendatang lainnya. Terima kasih sekali lagi!