Presentiamo di seguito la scheda buck boost di AZ-Delivery, mostrandone le connessioni ed i casi d’uso e spiegandone il funzionamento.
Spesso, nella progettazione dei nostri circuiti, ci troviamo di fronte alla necessità di elevare o abbassare la tensione di alimentazione di un circuito, per consentire alle periferiche collegate di lavorare senza complicate reti di filtraggio. Due esempi tipici: alimentare sensori e attuatori a 3.3V utilizzando la classica alimentazione a 5V, e portare a 5V la tensione fornita da una batteria LiPO da 3,7V.
Oggi prenderemo in analisi una scheda distribuita da AZ-Delivery che ci consentirà entrambe le funzioni.
Per i più curiosi e interessati alla teoria dei sistemi buck-boost, segnaliamo l’interessante serie di articoli curata dal nostro Fabrizio, “Viaggio all’interno dei circuiti“.
E ora passiamo alla nostra scheda.
HW-140 DC-DC Buck Boost Converter
Il convertitore buck boost HW-140, o convertitore step up/step down, è un convertitore DC-DC che utilizza due potenziometri per regolare la tensione di uscita e la corrente al valore desiderato. Il modulo presenta due pulsanti: IN/OUT e ON/OFF. Con IN/OUT è possibile commutare la visualizzazione su ingresso o uscita tensione, tenendo premuto questo tasto è possibile impostare il display su Watt.
Con ON/OFF è possibile attivare o disattivare l’uscita.
Specifiche
| Input Voltage 5,5V to 30V |
|---|
| Output Voltage 0,5V to 30V |
| Output current max. 3A (4A with enhanced cooling) |
| Efficiency over 88% |
| Switching frequency 180KHz |
| Weight 47g |
Dimensioni 66x48x22mm
Protezioni:
- Protezione da inversione di polarità sull’ingresso
- Protezione antiriflusso in uscita
- Protezione da cortocircuito
Nota: se la tensione di ingresso è inferiore a 5,5 V, la visualizzazione della tensione perde di precisione.
Esempio di applicazione step-down
Nel nostro esempio forniremo tensione al nostro microcontrollore, ad esempio un Arduino o Arduino-like, utilizzando un alimentatore da 12 V con l’HW-140 per ridurre la tensione a 5 V. Ma prima di collegare il microcontrollore al convertitore step-down, impostiamo la tensione di uscita corretta. Per questo colleghiamo il convertitore buck al nostro alimentatore da 12 V e lasciamo che il display mostri la tensione di uscita.
Con il trimmer abbassiamo la tensione di uscita a 5V. Prima di collegare il microcontrollore, spegniamo l’apparato con il pulsante ON/OFF.
Successivamente premiamo nuovamente il tasto ON/OFF per attivare l’uscita.
Esempio di applicazione Step up
In questo esempio utilizzeremo un tester per componenti con due batterie da 3,7 V. Il tester per componenti richiede 9 V e le batterie forniscono ~7,4 V. con l’aiuto dello step up HW-140 possiamo fornire la tensione necessaria per il tester per componenti.
Colleghiamo le batterie all’ingresso del modulo HW-140, ora il display dovrebbe accendersi. Successivamente impostiamo la tensione di uscita desiderata, in questo caso 9 V, e spegniamo l’uscita con il pulsante ON/OFF. Infine colleghiamo il tester per componenti all’uscita del modulo HW-140 e premiamo il pulsante ON/OFF per riattivare l’uscita. Il tester per componenti è ora alimentato a 9 V e possiamo testare vari componenti come LED, resistori, ecc.
Considerazioni finali
In entrambi i casi ricordiamo che l’applicazione di un carico all’alimentatore potrebbe far cadere la tensione di alimentazione, pertanto una volta riaccesa la scheda sull’uscita ricontrollare sempre la tensione erogata.
Speriamo, con questo articolo, di aver chiarito almeno alcuni dei dubbi di progettazione che affrontano i neofiti. Come sempre, fate attenzione alle polarità e al verso dell’alimentazione. I sistemi LiPO possono essere pericolosi.
La scheda esaminata oggi viene distribuita da AZ-Delivery e si può acquistare su Amazon al prezzo di circa 11 euro.
Link utili:
- AZ-Delivery HW140 buck-boost
- AZ-Delivery buck – step down
- AZ-Delivery boost – step up
- AZ-Delivery Arduino clone
- Component tester
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Luigi_Morelli
Definire ciò che si è non risulta mai semplice o intuitivo, in specie quando nella vita si cerca costantemente di migliorarsi, di crescere tanto professionalmente quanto emotivamente. Lavoro per contribuire al mutamento dei settori cardine della computer science e per offrire sintesi ragionate e consulenza ad aziende e pubblicazioni ICT, ma anche perche’ ciò che riesco a portare a termine mi dà soddisfazione, piacere. Così come mi piace suonare (sax, tastiere, chitarra), cantare, scrivere (ho pubblicato 350 articoli scientfici e 3 libri sinora, ma non ho concluso ciò che ho da dire), leggere, Adoro la matematica, la logica, la filosofia, la scienza e la tecnologia, ed inseguo quel concetto di homo novus rinascimentale, cercando di completare quelle sezioni della mia vita che ancora appaiono poco ricche.