DIY High Efficiency 5V Output Buck Converter: 7 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

ለኤሌክትሮኒክስ ፕሮጀክቶች ከ LiPo ጥቅሎች (እና ሌሎች ምንጮች) ወደ 5 ቮ ከፍ ያለ የቮልቴጅ መጠንን ለማውረድ ቀልጣፋ መንገድ ፈልጌ ነበር። ቀደም ሲል ከኤይቤይ አጠቃላይ የባንክ ሞጁሎችን እጠቀም ነበር ፣ ነገር ግን አጠያያቂው የጥራት ቁጥጥር እና ምንም ስም ኤሌክትሮይቲክ capacitors በልበ ሙሉነት አልሞላኝም።

ስለዚህ ፣ እራሴን ለመገዳደር ብቻ ሳይሆን ጠቃሚም ነገር ለማድረግ የራሴን ደረጃ ወደታች መለወጫ ለማድረግ እወስናለሁ!

ያበቃኝ በጣም ሰፊ የግቤት የቮልቴጅ ክልል (6 ቮ እስከ 50 ቮ ግብዓት) ያለው እና 5V እስከ 1 ኤ ጭነት የአሁኑን ሁሉ በትንሽ ቅርፅ ምክንያት የሚይዝ የባንክ መቀየሪያ ነው። እኔ የለካሁት ከፍተኛው ብቃት 94% ነበር ስለዚህ ይህ ወረዳ አነስተኛ ብቻ ሳይሆን አሪፍ ሆኖ ይቆያል።

ደረጃ 1 የባክ አይሲን መምረጥ

በጥቂት የኦፕ-አምፖች እና በሌሎች ደጋፊ አካላት አማካኝነት የባንክ መቀየሪያን ማድረግ ቢችሉም ፣ እርስዎ ይልቅ የወሰኑትን የባንክ መቀየሪያ አይሲን ከመረጡ የተሻለ አፈፃፀም ያገኛሉ እና በእርግጥ ብዙ የ PCB አካባቢን ይቆጥባሉ።

ለፍላጎቶችዎ ተስማሚ IC ለማግኘት እንደ DigiKey ፣ Mouser እና Farnell ባሉ ጣቢያዎች ላይ የፍለጋ እና የማጣሪያ ተግባሮችን መጠቀም ይችላሉ። ከላይ ባለው ሥዕል ውስጥ አስደንጋጭ 16 ፣ 453 ክፍሎች በጥቂት ጠቅታዎች ውስጥ ወደ 12 አማራጮች ጠባብ ሆነው ማየት ይችላሉ!

እኔ በ MAX17502F በትንሽ የ 3 ሚሜ x2 ሚሜ ጥቅል ውስጥ ሄድኩ ፣ ነገር ግን በእጅዎ ያሉትን ክፍሎች በመሸጥ ላይ ካቀዱ ምናልባት ትንሽ ትልቅ ጥቅል የተሻለ ይሆናል። ይህ አይሲ ብዙ ባህሪዎች አሉት ፣ በጣም የሚታወቁት እስከ 60 ቪ* ድረስ ያለው ትልቅ የግብዓት ክልል እና የውጫዊ MOSFET ወይም ዲዲዮ አያስፈልግም ማለት የውስጥ ኃይል FETs ነው።

*በመግቢያው ውስጥ እኔ የ 50 ቪ ግብዓት መሆኑን የገለፅኩ ቢሆንም ክፍሉ 60 ቮን ማስተናገድ ይችላል? ይህ በግብዓት መያዣዎች ምክንያት ነው እና የ 60 ቮ ግብዓት ከፈለጉ ወረዳው ተስማሚ እንዲሆን ሊቀየር ይችላል።

ደረጃ 2 - የተመረጠውን አይሲዎን የመረጃ ዝርዝር ይመልከቱ

ብዙውን ጊዜ ፣ እርስዎ ለማሳካት ከሚሞክሩት ጋር በጣም ተመሳሳይ በሆነ “የውሂብ ሉህ” ውስጥ የሚታየው “የተለመደው የትግበራ ወረዳ” የሚባል ነገር ይኖራል። ይህ ለጉዳዬ እውነት ነበር እና ምንም እንኳን አንድ ሰው የአካል ክፍሎቹን እሴቶች መቅዳት እና መጠራት ቢችልም ፣ የንድፍ አሠራሩን (ከቀረበ) እንዲከተሉ እመክራለሁ።

የ MAX17502F የውሂብ ሉህ እዚህ አለ -

ከገጽ 12 ጀምሮ ይበልጥ ተስማሚ የሆኑ የአካላት እሴቶችን ለመምረጥ የሚያግዙ ወደ አንድ ደርዘን የሚሆኑ በጣም ቀላል እኩልታዎች አሉ ፣ እንዲሁም ስለ አንዳንድ የደረጃ እሴቶች ዝርዝሮችን ለማቅረብ ይረዳል - እንደ ዝቅተኛ የኢንስታንስ እሴት።

ደረጃ 3 ለወረዳዎ ክፍሎችን ይምረጡ

ቆይ ይህን ክፍል አስቀድመን የሠራነው መሰለኝ? ደህና ፣ የቀደመው ክፍል ተስማሚ የአካል እሴቶችን ለማግኘት ነበር ፣ ግን በእውነተኛው ዓለም ውስጥ ተስማሚ ያልሆኑ አካላትን እና የሚመጡትን ማስጠንቀቂያዎች ማሟላት አለብን።

እንደ ምሳሌ ፣ ባለብዙ-ደረጃ የሴራሚክ አቅም (MLCCs) ለግብዓት እና ለውጤት መያዣዎች ያገለግላሉ። ኤም.ሲ.ሲዎች በኤሌክትሮላይቲክ መያዣዎች ላይ ብዙ ጥቅሞች አሏቸው - በተለይ በዲሲ/ዲሲ መቀየሪያዎች - ግን ዲሲ ቢያስ ለሚባል ነገር ተገዢ ናቸው።

የዲሲ ቮልቴጅ በ MLCC ላይ ሲተገበር ፣ የአቅም አቅም ደረጃ እስከ 60%ሊወድቅ ይችላል! ይህ ማለት የእርስዎ 10µF capacitor አሁን በተወሰነ የዲሲ ቮልቴጅ 4µF ብቻ ነው ማለት ነው። አታምኑኝም? የ TDK ድር ጣቢያውን ይመልከቱ እና ለዚህ 10µF capacitor ለባህሪ ውሂብ ወደ ታች ይሸብልሉ።

ለዚህ ዓይነቱ ጉዳይ ቀላል ጥገና ቀላል ነው ፣ በትይዩ ውስጥ ተጨማሪ MLCC ን ይጠቀሙ። ESR ሲቀንስ እና ጠንካራ የ voltage ልቴጅ ደንብ መስፈርቶችን ማሟላት በሚያስፈልጋቸው በንግድ ምርቶች ውስጥ ማየት በጣም የተለመደ በመሆኑ ይህ የ voltage ልቴጅ ሞገድን ለመቀነስ ይረዳል።

ከላይ ባሉት ምስሎች ውስጥ ከ MAX17502F የግምገማ ኪት ውስጥ የቁሳዊ እና ተጓዳኝ የቁሳቁስ ቢል (BOM) አለ ፣ ስለዚህ ጥሩ የአካል ክፍል ምርጫ ማግኘት ካልቻሉ ከተሞከረው እና ከተሞከረው ምሳሌ ጋር ይሂዱ:)

ደረጃ 4: የ Schematic እና PCB አቀማመጥን ማሳደግ

በትክክለኛ ክፍሎችዎ በመረጡት እነዚህን አካላት የሚይዝ መርሃግብር ለመፍጠር ጊዜው አሁን ነው ፣ ለዚህ ቀደም እኔ በአዎንታዊ ውጤት እንደተጠቀምኩት EasyEDA ን መርጫለሁ። ትክክለኛውን መጠን አሻራ እንዳላቸው በማረጋገጥ በቀላሉ ክፍሎችዎን ያክሉ እና ልክ እንደ ተለመደው የትግበራ ወረዳ ቀደም ሲል እንደተገናኙት።

ያ ከተጠናቀቀ በኋላ “ወደ ፒሲቢ ቀይር” ቁልፍ ላይ ጠቅ ያድርጉ እና ወደ መሣሪያው የ PCB አቀማመጥ ክፍል ይመጣሉ። ስለ EasyEDA በመስመር ላይ ብዙ ትምህርቶች ስላሉ በአንድ ነገር ላይ እርግጠኛ ካልሆኑ አይጨነቁ።

የፒ.ሲ.ቢ አቀማመጥ በጣም አስፈላጊ ነው እና በወረዳው በሚሠራ ወይም ባለመሥራት መካከል ያለውን ልዩነት ሊያመጣ ይችላል። በሚገኝበት በ IC የውሂብ ሉህ ውስጥ ያሉትን ሁሉንም የአቀማመጥ ምክሮችን እንዲከተሉ አጥብቄ እመክራለሁ። ፍላጎት ያለው ከሆነ የአናሎግ መሣሪያዎች በፒሲቢ አቀማመጥ ላይ ታላቅ የትግበራ ማስታወሻ አለው

ደረጃ 5 ፦ የእርስዎን PCBs ያዙ

በዚህ ነጥብ ላይ ብዙዎቻችሁ ለ JLCPCB እና ለ PCBway በ youtube ቪዲዮዎች ውስጥ የማስተዋወቂያ መልዕክቶችን እንዳዩ እርግጠኛ ነኝ ፣ ስለሆነም እኔ ከእነዚህ የማስተዋወቂያ አቅርቦቶች አንዱን መጠቀማችን ሊያስገርም አይገባም። እኔ PCLCs ን ከ JLCPCB አዘዝኩ እና እነሱ ከ 2 ሳምንታት በኋላ ብቻ ደረሱ ፣ ስለሆነም ከገንዘብ አንፃር እነሱ በጣም ጥሩ ናቸው።

ስለ ፒሲቢዎች ጥራት ምንም ቅሬታዎች የለኝም ፣ ግን እርስዎ የዚያ ዳኛ ሊሆኑ ይችላሉ:)

ደረጃ 6 - ስብሰባ እና ሙከራ

እኔ በክፍሎቹ መካከል በተውሁት ተጨማሪ ክፍል ውስጥ እንኳን በጣም ታማኝነት ባለው ባዶ ፒሲቢ ላይ ሁሉንም ክፍሎች በእጄ ሸጥኩ ፣ ነገር ግን በ JLCPCB እና በሌሎች የ PCB አቅራቢዎች የመገጣጠም አገልግሎቶች አሉ።

በግብዓት ተርሚናሎች ላይ ኃይልን በማያያዝ ውጤቱን መለካት በዲኤምኤም እንደታየኝ በ 5.02V ሰላምታ ተሰጠኝ። የ 5 ቮ ውፅዓቱን በጠቅላላው የቮልቴጅ ክልል ውስጥ ካረጋገጥኩ በኋላ በውጤቱ ላይ የኤሌክትሮኒክ ጭነት ከ 1 ሀ የአሁኑ ስዕል ጋር ተስተካክሏል።

ባክ በዚህ የ 1A ጭነት ፍሰት ቀጥታ ተጀመረ እና የውጤት ቮልቴጅን (በቦርዱ ላይ) ስለካ 5.01 ቪ ላይ ነበር ፣ ስለዚህ የጭነት ደንቡ በጣም ጥሩ ነበር። እኔ ለዚህ ቦርድ ካሰብኳቸው የአጠቃቀም ጉዳዮች አንዱ ስለሆነ የግብዓት ቮልቴጅን ወደ 12 ቮ አስቀምጫለሁ እና የግቤት አሁኑን እንደ 0.476A ለኩ። ይህ በግምት 87.7% ቅልጥፍናን ይሰጣል ነገር ግን በብቃት መለኪያዎች አራት የዲኤምኤም የሙከራ አቀራረብን ይፈልጋሉ።

በ 1 ኤ ጭነት የአሁኑ ጊዜ ቅልጥፍናው ከተጠበቀው በታች መሆኑን አስተውያለሁ ፣ ይህ በ (I^2 * R) ምክንያት በኢንደክተሩ እና በ IC በራሱ ኪሳራ ምክንያት ነው ብዬ አምናለሁ። ይህንን ለማረጋገጥ የ 94%ቅልጥፍናን ለማግኘት የጭነቱን የአሁኑን ወደ ግማሽ አደረግኩ እና ከላይ ያለውን ልኬት ደገምኩ። ይህ ማለት የውጤቱን የአሁኑን በግማሽ በመቀነስ የኃይል ኪሳራዎቹ ከ ~ 615 ሜጋ ዋት ወደ ~ 300 ሜጋ ዋት ቀንሰዋል። አንዳንድ ኪሳራዎች የማይቀሩ ይሆናሉ ፣ ለምሳሌ በአይ.ሲ.

ደረጃ 7: ብጁ ፒሲቢዎን ወደ አንዳንድ ፕሮጀክቶች ያካትቱ

አሁን ከ 2S እስከ 11 ኤስ ሊቲየም የባትሪ ጥቅል ፣ ወይም በ 6 ቮ እና በ 50 ቮ መካከል ከሚገኝ ሌላ ምንጭ ሊሠራ የሚችል የተረጋጋ 5V 1A አቅርቦት አለዎት ፣ የእራስዎን የኤሌክትሮኒክስ ፕሮጀክቶች እንዴት ኃይል እንደሚሰጡ መጨነቅ አያስፈልግም። በማይክሮ መቆጣጠሪያ ላይ የተመሠረተ ወይም በንፁህ የአናሎግ ወረዳዎች ይሁኑ ፣ ይህ ትንሽ የገንዘብ መቀየሪያ ሁሉንም ማድረግ ይችላል!

ይህንን ጉዞ እንደወደዱት ተስፋ አደርጋለሁ እናም ይህን ያህል ከደረሱ ፣ ስላነበቡት በጣም አመሰግናለሁ!