Step down o Convertitore regolabile DC-DC.

Oggi vi parlo di un componente interessante per l’alimentazione dei nostri progetti IOT ossia il convertitore regolabile o step down. Lo stepdown è un piccolo ed economico componente, nel mio caso utilizzo un  LM2596S, che vi consente di ridurre il voltaggio di corrente continua (DC).

Lo step down serve nel momento in cui già mi trovo in un contesto di corrente continua, per esempio 12v ed ho bisogno di alimentare una parte di progetto con una tensione inferiore come ad esempio una node mcu o una esp8266 che lavorano a 3.3v.

ATTENZIONE: il convertitore regolabile non è un trasformatore e quindi non puo’ lavorare con la corrente di casa; se volte alimentare una scheda Arduino o una node partendo dalla rete di casa (220v AC) dovete interporre anzitutto un trasformatore.

 

Vediamo un esempio per capire l’utilizzo:

Nelle ultime settimane sto progettando un sistema che consente di gestire attraverso una scheda nodemcu delle strisce led che nel mio caso posizionerò nella piscina per illuminarla (sono waterproof). La striscia led lavora a 12v mentre la node lavora a 3.3v e quindi volendo alimentare entrambi gli elementi con un unico sistema d’alimentazione ho interposto tra la strip e la node questo stepdown LM2496S che mi consente di ridurre la tensione prima di immetterla nella nodemcu.

 

Ecco lo schema che ho utilizzato

Stepdown - LM2596S, schema di funzionamento di un convertitore DC DC

Stepdown – LM2596S, schema di funzionamento di un convertitore DC DC

 

 

 

 

 

 

 

 

Come si  collega lo step down?

Il collegamento come visto nello schema qui sopra è molto semplice; sui 4 estremi della basetta troveremo dei fori; ognuno di questi fori ha disegnata un icona che spiega cosa inserire; in essi dovranno essere collegati i poli positivo e negativo in entrata (tensione di partenza ed in uscita ove avremo la tensione finale che ovviamente potrà essere inferiore o uguale ma mai superiore a quella in entrata.

IN + à qui va inserito il polo negativo in entrata ossia la corrente DC che deve essere abbassata di tensione

IN – qui va inserito il polo positivo in entrata ossia la corrente DC che deve essere abbassata di tensione

OUT + à da questo punto esce la tensione dopo “l’abbassamento”; nel mio coso qui collego il polo positivo della scheda nodemcu che ha bisogno di una tensione più bassa

OUT – à da questo punto fuoriesce la tensione negativa dopo l’abbassamento e quindi è quello che va a collegarsi al ground della mia scheda.

 

 

Che tensioni gestisce il Convertitore regolabile DC-DC?

Il prodotto che utilizzo, lo potete trovare per poco più di due euro su ebay o bangood  è l’LM2596S. Ce ne sono di diversi modelli in commercio ma quello che ho scelto a mio avviso un ottimo rapporto costo/beneficio.

Puo’ essere alimentato con tensioni d’ingresso che vanno da 3.2V a  40V ed è possibile poi regolare l’uscita mediante la vite color oro in un range che da da 3V – 35V DC. La corrente nominale di uscita puo’ arrivare a 2A nel caso non si utilizzi alcun dissipatore termico o arrivare fino a 3A nel momento in cui si aggiunge alla schedina un dissipatore termico (solitamente non viene incluso nell’acquisto).
 

Come si regola la tensione in uscita?

Come accennato nel punto precedente il convertitore lavora in un range che va da 3v a 35v e la regolazione della potenza in uscita avviene mediante un trimmer multi giro; tradotto più giri in senso antiorario la vite color oro più abbassi la tensione e viceversa. Questo trimmer è molto preciso quindi nel caso dobbiate abbassare di molto la tensione serviranno parecchi giri prima di vedere abbassare la tensione sul tester. Una volta raggiunto il livello che ci siamo preposti la scheda è pronta all’uso. Se vi state ancora chiedendo come fare a regolare la tensione prima di collegare lo step down al cicuito che dovete alimentare la risposta è nel mediante il tester. Collegate il sistema alla corrente in entrata (IN + e IN -) e date potenza all’ LM2596S.

 

La boccola di selezione del tester va nel riquadro V con opzione 20V (cosi potete leggere comodamente tensioni da 3V come appunto quella della Node Mcu o 5v nel caso di Arduino). La punta rossa del tester va su OUT + la punta nera va su OUT -. Il selettore del tester.

misurare l'abbassamento di tensione dello step down con il tester

misurare l’abbassamento di tensione dello step down con il tester

A questo punto con le punte del tester controllate quanto rilava il vostro tester ed agite di conseguenza ruotando con un cacciavite la vite multigiro fino ad ottenere la tensione d’uscita desiderata. Una volta ottenuta siete pronti per il collegamento finale.

 

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