راهنمای راه‌اندازی ماژول LM2596 برای تغذیه و تنظیم ولتاژ
در بسیاری از پروژه‌ها ممکن است نیاز باشد ولتاژ ورودی به دستگاه‌ها از مقدار استاندارد کمتر شود یا ولتاژ دلخواه در دسترس نباشد. در این شرایط، با استفاده از مبدل‌ها یا ماژول‌های تنظیم‌کننده، می‌توان ولتاژ را به مقدار مطلوب تنظیم کرد. ماژول LM2596 دقیقاً برای چنین کاربردهایی طراحی شده است. این ماژول به شما کمک میکند ولتاژ ورودی را کاهش داده و یک ولتاژ پایدار DC به DC ایجاد کنید، که برای بسیاری از دستگاه‌ها و مدارهای الکترونیکی ایده‌آل است.
معرفی ماژول LM2596:
ماژول LM2596 یک ماژول تنظیم‌کننده ولتاژ کاهنده (DC-DC) با تکنولوژی BUCK است که برای کاهش ولتاژ ورودی به سطح ولتاژ مورد نظر استفاده می‌شود. این ماژول بر اساس آی‌سی LM2596 ساخته شده که یک تنظیم‌کننده ولتاژ سوئیچینگ کارآمد با بازده بالا است.ماژول LM2596 دارای محافظت داخلی در برابر حرارت بالا، جریان بیش از حد، و اتصال کوتاه است که از آسیب دیدن ماژول و مدار متصل به آن در شرایط غیرعادی جلوگیری میکند.
بهترین عملکرد این ماژول در ولتاژ 3 تا 28 ولت و جریان 2.5 آمپر می‌باشد. این ماژول در نسخه‌های مختلفی از جمله ولتاژهای ورودی ثابت (3.3 ولت، 5 ولت، 12 ولت) و همچنین نسخه‌هایی با ولتاژ خروجی متغیر عرضه می‌شود.
مشخصات:
- ولتاژ ورودی: معمولاً بین 4.5V تا 35V (وابسته به شرکت سازنده)
- ولتاژ خروجی: قابل تنظیم از حدود 1.25V تا 30V (وابسته به ولتاژ ورودی)
- جریان خروجی:قابل تنظیم از 0 تا 3 آمپر با هیت سینک (برای کار مداوم زیر 2.5 آمپر استفاده شود).
- رگولاسیون بار: 0.5٪±
- رگولاسیون ولتاژ: 2.5٪±
- فرکانس کاری: 150 کیلوهرتز
- ابعاد: 48×23×14 میلی‌متر
کاربردها:
ماژول LM2596 به دلیل قابلیت تنظیم ولتاژ و خروجی جریان مناسب در بسیاری از کاربردهای الکترونیکی استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای اصلی آن عبارتند از:
- تغذیه دستگاه‌های الکترونیکی: تأمین ولتاژ مورد نیاز برای دستگاه‌هایی که ولتاژ کمتری نسبت به منبع تغذیه ورودی دارند.
- شارژ باتری‌ها: تنظیم ولتاژ مناسب برای شارژ انواع باتری‌ها.
- مدارهای میکروکنترلری: تأمین ولتاژ پایدار و مناسب برای میکروکنترلرها و سنسورها.
- منابع تغذیه قابل تنظیم: استفاده در طراحی منبع تغذیه قابل تنظیم برای آزمایشگاه‌ها
- تبدیل ولتاژ در خودرو:برای کاهش ولتاژ باتری خودرو (12V یا 24V) به ولتاژ مناسب برای دستگاه‌های دیگر.
- مدارهای صوتی و تصویری: تأمین ولتاژ دقیق و پایدار برای تقویت‌کننده‌ها و تجهیزات صوتی-تصویری.
نحوه کارکرد:
ماژول LM2596 در دو حالت استفاده می‌شود:
- منبع تغذیه: با استفاده از مولتی‌ترن‌های ولتاژ و جریان، می‌توان ولتاژ و جریان خروجی را تنظیم کرد.
- شارژر باتری لیتیوم یون 18650: مولتی‌ترن وسط برای تنظیم آستانه جریان شارژ کامل کاربرد دارد. زمانی که باتری جریان کمتری بگیرد، LED قرمز به منزله پرشدن باتری روشن می‌شود اما جریان باتری قطع نمیشود.در این حالت برای محافظت از باتری، باید از مدار محافظت استفاده کرد و این ماژول صرفا پر شدن باتری را اطلاع میدهد.
- ورودی: ولتاژ ورودی را به پایه‌های IN+ و IN- متصل کنید.
- تنظیم ولتاژ:ابتدا پراب های مولتی متر را روی پایه‌های OUT+ و OUT- قرار داده و سلکتور آن را روی گزینه VDC قرار دهید.سپس با استفاده از مولتی ترن موجود روی ماژول، می‌توانید ولتاژ خروجی را به‌صورت دقیق تنظیم کنید و مقدار آن را روی مولتی متر مشاهده کنید.
- تنظیم جریان:برای تنظیم جریان، ابتدا ماژول را به مصرف‌کننده متصل کنید. سپس پراب مولتی‌متر را روی کنتاکتور اندازه‌گیری جریان قرار دهید و سلکتور را روی ADC تنظیم کنید. حالا مولتی‌متر را به صورت سری بین ماژول و مصرف‌کننده وصل کرده و با استفاده از مولتی‌ترن مخصوص تنظیم جریان، آن را تنظیم کرده و مقدار جریان را روی مولتی‌متر مشاهده کنید.
- خروجی: ولتاژ تنظیم‌شده از طریق پایه‌های OUT+ و OUT- در دسترس است.
LEDهای روی برد ماژول نشانگر موارد زیر هستند:
- LED قرمز نشانگر جریان/ ولتاژ ثابت
- LED آبی (وسط) نشانگر فرآیند شارژ
- LED قرمز نشانگر اتمام شارژ
نصب هیت‌سینک روی ماژول:
برای نصب هیت‌سینک روی ماژول LM2596، ابتدا یک هیت‌سینک آلومینیومی مناسب تهیه کنید و با استفاده از چسب حرارتی یا پیچ، آن را به سطح آی‌سی متصل نمایید تا حرارت به‌خوبی منتقل شود. اطمینان حاصل کنید که جریان هوا کافی به هیت‌سینک می‌رسد، به‌ویژه اگر ماژول در محفظه بسته قرار دارد. پس از نصب، ماژول را تحت بار موردنظر آزمایش کنید تا از کاهش دما و عملکرد پایدار آن اطمینان حاصل شود.
نکات مهم:
- ولتاژ ورودی حداقل چند ولت بیشتر از ولتاژ خروجی باشد.
-
در صورت استفاده از جریان زیاد(بیش از 1.5 آمپر)،حتما خنک کاری ماژول به وسیله هیت سینک و فن انجام شود.این کار از خرابی ماژول جلوگیری کرده و عمر آن را بیشتر میکند.
