ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น 78XX: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

ที่นี่เราต้องการแสดงวิธีการทำงานกับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น 78XX เราจะอธิบายวิธีเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้าและข้อ จำกัด ของการใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคืออะไร

ที่นี่เราสามารถเห็นตัวควบคุมสำหรับ: 5V, 6V, 9V, 12V, 18V, 24V ในการทำแบบฝึกหัดทั้งหมดให้เสร็จสมบูรณ์ คุณจะต้องมีส่วนประกอบตามรายการด้านล่าง:

เสบียง:

• LM7805, LM7812
• ชุดแบตเตอรี่ Li-Ion 7.4 V
• Li-Po 14.8 V แบตเตอรี่
• 01. และ 0.33 uF ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์หรือเซรามิก
• เขียงหั่นขนม, สายจัมเปอร์
• Arduino Uno

ขั้นตอนที่ 1: ภาพรวม Pinout

Pinout สำหรับ LM78XX จะเหมือนกันสำหรับแต่ละรายการ ดังที่คุณเห็นจากภาพด้านบน พินซ้ายสุดคืออินพุต พินกลางและเทอร์มินัลขนาดใหญ่ที่ด้านบนของตัวควบคุมคือกราวด์ และเทอร์มินัลขวาสุดคือเอาต์พุต (แรงดันไฟฟ้าแบบควบคุม)

• ที่นี่เราเชื่อมต่อสายสีแดง (ขั้วบวก) จากแบตเตอรี่
• GND ที่นี่เราเชื่อมต่อสายสีดำ (พื้นทั่วไป) จากแบตเตอรี่
• OUT ที่นี่เราเชื่อมต่ออินพุตวงจรจ่ายไฟ (อุปกรณ์ใด ๆ ที่เรากำลังชาร์จ) สำหรับ LM7805 พินนี้จะส่งออก 5V

ขั้นตอนที่ 2: วงจร LM78XX

วงจรที่เรากำลังจะสร้างนั้นเหมือนกันสำหรับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM78XX ทั้งหมด วงจรนี้สำหรับเอาต์พุตคงที่ เราต้องการเพียงตัวควบคุมและตัวเก็บประจุสองตัว 0.1 uF และ 0.33 uF เพื่อสร้าง นี่คือลักษณะของวงจรบนเขียงหั่นขนม:

ขั้นตอนการเดินสายไฟมีดังนี้:

• เชื่อมต่อ LM78XX กับเขียงหั่นขนม
• เชื่อมต่อตัวเก็บประจุ 0.1 uF กับขา IN หากคุณกำลังใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ต้องแน่ใจว่าได้เชื่อมต่อ - เข้ากับ GND
• เชื่อมต่อตัวเก็บประจุ 0.33 uF กับพิน OUT
• เชื่อมต่อ IN กับขั้วบวกของแหล่งพลังงาน
• เชื่อมต่อ GND กับขั้วลบของแหล่งพลังงาน
• เชื่อมต่อพิน OUT กับขั้วบวกของอุปกรณ์ที่คุณต้องการชาร์จ

ขั้นตอนที่ 3: วงจร LM7805

วงจรสำหรับ LM7805 จะให้กระแสไฟ 5V คงที่ สิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาคืออินพุตควรใหญ่แค่ไหน? แรงดันตกที่จำเป็นเพื่อให้ตัวควบคุมทำงานอย่างถูกต้องคือ 2V ซึ่งหมายความว่าแรงดันขั้นต่ำควรเป็น 7V พึงระลึกไว้เสมอว่าเมื่อแบตเตอรี่หมด แรงดันไฟฟ้าภายในแบตเตอรี่จะลดลง หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแบตเตอรี่ โปรดดูส่วนนั้น

เราจะใช้แบตเตอรี่ Li-Ion 3.7 x 2 ก้อนต่ออนุกรมกัน ซึ่งจะทำให้เรามีค่าเฉลี่ย 7.4 V ซึ่งเหมาะสำหรับกรณีของเรา เราจะมีแรงดันตกที่ 2.4 V แรงดันไฟตกทั้งหมดจะเปลี่ยนเป็นความร้อน ดังนั้นคุณจึงต้องการลดหย่อนให้น้อยที่สุด

แบตเตอรี่ที่สมบูรณ์แบบอีกอย่างสำหรับเคสนี้คือแบตเตอรี่ Li-Po 2S ปัญหาที่นี่คือตัวเชื่อมต่อที่มักจะมาพร้อมกับแบตเตอรี่เหล่านี้ โปรดดูส่วนแบตเตอรี่หรือตัวเชื่อมต่อเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม

หมายเหตุสุดท้าย: แบตเตอรี่ที่สะดวกที่สุดที่จะใช้คือแบตเตอรี่อัลคาไลน์ 9 V เพียงจำไว้ว่าคุณกำลังลด 4 V จากแบตเตอรี่หากคุณใช้งาน สะดวกที่สุดเพราะหาได้ง่ายในร้านค้าในท้องถิ่น

กระแสไฟขาออกใช้เพื่อชาร์จ Arduino Uno ผ่านพิน I/O 5V กราวด์เชื่อมต่อกับกราวด์ทั่วไปของแบตเตอรี่และตัวควบคุม คุณสามารถเลือกที่จะเพิ่มพลังให้กับอุปกรณ์ 5V ได้มากเท่าที่จะหาได้ด้วยวิธีนี้

ขั้นตอนที่ 4: LM7812 วงจร

วงจรสำหรับ LM7812 แตกต่างจากวงจร LM7805 เฉพาะในแรงดันขาเข้าและขาออกเท่านั้น เรายังคงมีการดรอป 2V ซึ่งหมายความว่าเราต้องการอย่างน้อย 14V เหมาะสำหรับสถานการณ์นี้คือ 4S Li-Po Battery ซึ่งมีแรงดันไฟฟ้า 14.8 V.

ตอนนี้เรามีแหล่งพลังงาน 12V แล้ว แต่เราจะใช้มันเพื่ออะไร? มีตัวควบคุมไม่มากนักเช่น Arduino ที่ทำงานบน 12 V หรือโมดูลเช่น PS2 Joystick พวกเขาทั้งหมด 5V หรือ 3.3V สิ่งที่ชัดเจนที่สุดที่เราเพิ่มพลังให้กับ 12V คือมอเตอร์ มาพูดถึงเรื่องนั้นกันในหัวข้อถัดไป

ขั้นตอนที่ 5: คะแนนปัจจุบัน

ตัวควบคุม LM78XX นั้นยอดเยี่ยมหากเราจำเป็นต้องเพิ่มพลังงานให้กับอุปกรณ์ที่ต้องการกระแสไฟต่ำ เช่น คอนโทรลเลอร์ ไดรเวอร์ โมดูล เซ็นเซอร์ เป็นต้น นอกจากนี้เรายังสามารถใช้เพื่อเพิ่มพลังให้มอเตอร์ที่อ่อนแอ เช่น เซอร์โวมอเตอร์ SG90, มอเตอร์เกียร์ขนาดเล็ก แต่ถ้าเราต้องการเพิ่มพลังให้กับมอเตอร์ทั่วไปที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายหุ่นยนต์หรือรถแข่ง เราก็จำเป็นต้องมีกระแสน้ำที่มากขึ้น

เราแทบไม่เคยมีมอเตอร์เพียงตัวเดียวบนหุ่นยนต์ของเรา เรามักจะมีมอเตอร์ประมาณ 4 ตัว และโดยทั่วไปแล้วจะมีทั้งหมดอย่างน้อย 3.5 A ในความต้องการกระแสคงที่

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM78XX มีพิกัดกระแสไฟคงที่ 1-1.5 A ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต เพื่อความปลอดภัย สมมุติว่าเรามีขีดจำกัดกระแสคงที่ 1 A กระแสไฟสูงสุดสำหรับตัวควบคุมเหล่านี้จะอยู่ที่ 2.2 A เพียงแค่ใส่ในทางตรงกันข้าม มอเตอร์เกียร์ 4 ตัวจะมีกระแสสูงสุดประมาณ 9.6 A

อย่างที่คุณเห็น เราไม่สามารถใช้หน่วยงานกำกับดูแลเหล่านี้ได้จริงๆ สำหรับแนวทางปฏิบัติดังกล่าว โปรดทราบว่าเราไม่สามารถรวมหน่วยงานกำกับดูแลหลายหน่วยงานเข้าด้วยกันเพื่อให้มีอันดับที่สูงขึ้นในปัจจุบัน

ขั้นตอนที่ 6: บทสรุป

เราอยากจะสรุปสิ่งที่เราได้แสดงไว้ที่นี่

• LM78XX ใช้เพื่อสร้างเอาต์พุตแรงดันคงที่
• LM78XX ทั้งหมดมีวงจรเดียวกัน
• เราจำเป็นต้องมีอินพุต 2V มากกว่าที่เราคาดว่าจะมีในเอาต์พุต
• พิกัดกระแสคงที่คือ 1 A หรือ 1.5 A ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต

หากคุณต้องการทราบวิธีเพิ่มพลังงานให้กับอุปกรณ์ที่ต้องการกระแสไฟมากขึ้น โปรดดูส่วนของเราเกี่ยวกับตัวแปลง DC-DC

คุณสามารถดาวน์โหลดโมเดลที่เราใช้ในบทช่วยสอนนี้ได้จากบัญชี GrabCAD ของเรา:

GrabCAD Robottronic รุ่น

คุณสามารถดูบทแนะนำอื่น ๆ ของเราได้ที่ Instructables:

คำสั่งสอน Robottronic

คุณยังสามารถตรวจสอบช่อง Youtube ที่ยังอยู่ในระหว่างการเปิดตัว:

Youtube Robottronic