ولتاژ، جریان، تغذیه

ماژول‌های تغذیه کاربردهای مختلفی دارند. اکثر کاربران تصور می‌کنند که ماژول تغذیه فقط به صورت کاهنده یا افزاینده است. ماژول تغذیه کاربردهایی بیشتر از کاهش یا افزایش ولتاژ دارند. در این متن سعی کرده‌ایم به سوالات شما پاسخ دهیم. تیترها را دنبال کنید.

ماژول رگولاتور DC به DC کاهنده ولتاژ چیست؟

ماژول تغذیه کاهنده ولتاژ به انگلیسی Voltage Regulator یک مدار الکترونیکی است که به کاربر اجازه می‌دهد تا ولتاژ ورودی را به ولتاژ مورد نیاز خود برای مدار الکترونیکی یا دستگاه‌های الکترونیکی تغییر دهد. ماژول DC به DC برای کاربردهای مختلفی مانند تغذیه ماژول‌های الکترونیکی، تغذیه میکروکنترلرها، سنسورها و یا تغذیه دستگاه‌های الکترونیکی همچون موبایل، تبلت و لپ تاپ مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این ماژول‌ها ولتاژ ورودی بیشتر یا برابر با ولتاژی است که از منبع تغذیه گرفته می‌شود ولی ولتاژ خروجی آن‌ها معمولا ثابت و با زاویه تغییر کمی همراه است. ورودی ماژول کاهنده LM2596 معمولا بین 3 تا 40 ولت و خروجی آن‌ها بین 1.2 تا 35 ولت است. استفاده از ماژول کاهنده ولتاژ در مدارهای الکترونیکی به دلیل دقت و استحکام بیشتر ولتاژ خروجی نسبت به استفاده از مقاومت‌های محاسبه شده یا پتانسیومترها برای کاهش ولتاژ ورودی، توصیه می‌شود.

ماژول تغذیه DC به DC افزاینده چیست؟

ماژول افزاینده ولتاژ به انگلیسی Voltage Booster یا همان ماژول تقویت کننده ولتاژ یک قطعه الکترونیکی است که به کاربران امکان می‌دهد تا ولتاژ ورودی را افزایش دهند. برخی از این ماژول‌ها عموما دارای ورودی و خروجی USB هستند و به راحتی می‌توان از آن‌ها برای افزایش ولتاژ خروجی از یک شارژر USB استفاده کرد. ماژول‌های افزاینده ولتاژ که نوعی ماژول مبدل ولتاژ هستند، اغلب برای انواع مختلف پروژه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند. برای مثال، در برخی پروژه‌ها نیاز است تا ولتاژ یک باتری 3 ولتی به یک مدار 5 ولتی تبدیل شود. در این حالت، ماژول افزاینده ولتاژ می‌تواند به شما کمک کند تا ولتاژ باتری را به ولتاژ مورد نیاز مدار تبدیل کنید. البته در خصوص باتری‌ها بایستی دقت داشته باشید که افزایش ولتاژ با کاهش ولتاژ باتری ممکن است متفاوت باشد و حتما استفاده از یک تثبیت کننده ولتاژ لازم است. 

همچنین، ماژول‌های افزاینده ولتاژ می‌توانند برای تغذیه مدارهایی که نیاز به ولتاژ بالاتری دارند مورد استفاده قرار گیرند. با استفاده از این ماژول‌ها می‌توان از یک باتری با ولتاژ پایین‌تر، ولتاژ مورد نیاز مدار را تأمین کرد. در کل، ماژول افزاینده ولتاژ یکی از قطعات مهم و کاربردی در دنیای الکترونیک محسوب می‌شود که برای پروژه‌های مختلف الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مفهوم جریان در انتخاب ماژول افزاینده یا کاهنده ولتاژ چیست؟

جریان به میزان حرکت الکترون‌ها در یک مدار الکتریکی گفته می‌شود و با واحد آمپر به انگلیسی Ampere اندازه‌گیری می‌شود. در انتخاب ماژول مبدل ولتاژ و یا به صورت کلی ماژول افزاینده یا کاهنده ولتاژ و یا ماژول تقویت کننده ولتاژ، نیاز توجه به جریان مدار دارید. یعنی باید مطمئن شوید که ماژول انتخابی برای جریان مورد نیاز شما مناسب است. برای مثال، اگر شما قصد دارید یک موتور با جریان 2 آمپر را به کمک یک ماژول افزاینده ولتاژ به کار ببرید، باید ماژولی را انتخاب کنید که بتواند حداقل جریان 2 آمپر را تحمل کند. در غیر این صورت، ممکن است ماژول شما خراب شود و یا کار نکند. بنابراین، بررسی جریان مدار قبل از خرید ماژول بسیار مهم است.

ماژول رگولاتور کاهنده ولتاژ با کنترل جریان چیست؟

ماژول DC به DC کاهنده ولتاژ با کنترل جریان یا "CC Buck Converter" یک دستگاه الکترونیکی است که برای کاهش ولتاژ ورودی به ولتاژ خروجی با توجه به جریان مصرفی مشخص شده استفاده می‌شود. در این ماژول، با تنظیم جریان مصرفی، ولتاژ خروجی در سطح مورد نظر قرار می‌گیرد و در صورت افزایش جریان مصرفی، ولتاژ خروجی کاهش می‌یابد تا جریان مصرفی در سطح مشخص شده باقی بماند.

مزیت این ماژول تغذیه نسبت به ماژول کاهنده ولتاژ ساده این است که در صورت وجود تغییرات جریان مصرفی در بار، می‌تواند به سرعت به تغییرات واکنش نشان دهد و ولتاژ خروجی را در سطح مورد نظر نگه دارد. همچنین با استفاده از این ماژول می‌توان از افزایش دما و جریان مصرفی در بار جلوگیری کرده و از خرابی برد و سایر قطعات الکترونیکی جلوگیری کرد. ماژول کاهنده ولتاژ با کنترل جریان به عنوان یک منبع تغذیه مناسب برای مدارهای الکترونیکی حساس به تغییرات ولتاژ و جریان، مانند مدارهای دیجیتال، مدارهای آنالوگ، مدارهای کنترلی، سنسورها و آی سی‌های حساس به نویز و تغییرات ولتاژ می‌تواند استفاده شود.

ماژول ولت متر چیست؟

ماژول ولت‌متر یک سنسور ولتاژ است که از طریق آن می‌توان ولتاژ ورودی یک مدار را اندازه‌گیری کرد. این ماژول‌ها اغلب به‌عنوان یک وسیله اندازه‌گیری ولتاژ دیجیتالی در مدارهای الکترونیکی و رباتیک استفاده می‌شوند. در بسیاری از موارد، ولت‌مترها دارای نمایشگر LED هستند که به‌صورت دقیق ولتاژ ورودی را به کاربر نشان می‌دهند. از مزایای ماژول ولت‌متر می‌توان به دقت بالا و قابلیت استفاده آسان اشاره کرد. همچنین برخی از ماژول‌های ولت‌متر دارای ویژگی‌هایی مانند حفاظت از ولتاژ اضافه و اندازه‌گیری جریان هستند. در کاربردهای الکترونیکی و رباتیک، ولت‌مترها معمولا به‌صورت ماژول‌هایی با پایه‌های مربوطه عرضه می‌شوند که به راحتی به مدارهای دیگر متصل می‌شوند.

ماژول آمپر متر چیست؟

ماژول آمپرمتر یک ابزار الکترونیکی است که برای اندازه گیری جریان الکتریکی در مدارهای الکترونیکی و برقی استفاده می‌شود. این ماژول امکان اندازه گیری جریان مستقیم و جریان متناوب را داراست. معمولا در مدارهایی استفاده می‌شود که نیاز به اندازه گیری جریان برق دارند. ماژول آمپرمتر دارای دو ورودی مثبت و منفی است که به مدار برق متصل می‌شود و جریان را از طریق یک مقاومت شناسایی می‌کند. برای اندازه گیری جریان، مدار باید شکسته شده و ماژول آمپرمتر در اینجا به عنوان یک قطعه واسط بین دو قسمت مدار قرار گرفته و جریان را اندازه گیری می‌کند.

ماژول آمپرمتر دارای دو نوع خروجی است، یک خروجی ولتاژ و یک خروجی جریان است. خروجی ولتاژ به عنوان خروجی آنالوگ مقدار ولتاژ جریان را نمایش می‌دهد، در حالی که خروجی جریان به عنوان خروجی دیجیتال، مقدار جریان را در قالب پالس‌های دیجیتالی ارائه می‌دهد. استفاده از ماژول آمپرمتر بسیار ساده است و به کاربر امکان می‌دهد تا مقدار جریان در مدارهای الکترونیکی و برقی را به راحتی و با دقت بالا اندازه گیری کند.

تفاوت ماژول ولت متر دو سیمه و ولت متر سه سیمه چیست؟

ماژول نمایشگر ولت‌متر دو سیمه و سه سیمه، دو نوع ماژول است که هر دو برای اندازه‌گیری ولتاژ استفاده می‌شوند اما از لحاظ تعداد پایه‌ها و عملکرد با یکدیگر متفاوت هستند. ماژول نمایشگر ولت‌متر دو سیمه از دو پایه ورودی برای اندازه‌گیری ولتاژ استفاده می‌کند و در نتیجه، نمایشگر آن برای نمایش ولتاژ ورودی به صورت دیجیتال است. در واقع این نوع ماژول فقط برای اندازه‌گیری ولتاژ مستقیم یا مستقیم غیر قابل معکوس مناسب است و برای اندازه‌گیری ولتاژ متناوب یا ولتاژهایی که شامل موج AC هستند، بایستی از مدل متفاوتی استفاده کرد.

ماژول نمایشگر ولت‌متر سه سیمه، به جای دو پایه ورودی که در ماژول دو سیمه وجود دارد، یک پایه ورودی اضافی دارد که به عنوان مشترک بین منبع تغذیه و دستگاهی که ولتاژ آن اندازه‌گیری می‌شود عمل می‌کند. این پایه به عنوان مشترک با میانی یا زمینی دستگاهی که ولتاژ آن اندازه‌گیری می‌شود، وصل می‌شود و از این طریق، ماژول نمایشگر ولت‌متر سه سیمه برای اندازه‌گیری ولتاژ متناوب و همچنین ولتاژ مستقیم استفاده می‌شود. 

تفاوت ماژول کاهنده تثبیت شده با کاهنده قابل تنظیم چیست؟

ماژول‌های کاهنده ولتاژ به دو دسته تثبیت شده و قابل تنظیم تقسیم می‌شوند. تفاوت اصلی بین این دو نوع ماژول کاهنده در ولتاژ خروجی آن‌هاست.

ماژول کاهنده تثبیت شده (LDO)

در این نوع ماژول کاهنده، ولتاژ خروجی ثابت است و به طور خودکار با توجه به ورودی، تنظیم می‌شود. به عبارت دیگر، ولتاژ خروجی در این نوع ماژول کاهنده تقریبا ثابت است و در صورت تغییر ولتاژ ورودی، تنها یک میزان کمی تغییر می‌کند. به دلیل کاهش حداکثر ولتاژ خروجی با افزایش جریان بار، این نوع ماژول کاهنده به‌عنوان یک منبع تغذیه پایدار و کم‌نویز شناخته می‌شود.

ماژول کاهنده قابل تنظیم

در این نوع ماژول کاهنده، ولتاژ خروجی می‌تواند با تنظیم ولتاژ ورودی یا مقاومت‌های تعبیه‌شده در ماژول تغییر کند. به این ترتیب، می‌توان این نوع ماژول کاهنده را برای کاربردهای مختلف و با ولتاژ خروجی متفاوت استفاده کرد. به دلیل وجود این قابلیت تنظیم، این نوع ماژول کاهنده به‌عنوان یک منبع تغذیه قابل تنظیم شناخته می‌شود.

به طور کلی، ماژول کاهنده تثبیت شده برای کاربردهایی که نیاز به ولتاژ خروجی ثابت دارند و برای حفظ پایداری سیستم و جلوگیری از نویز، استفاده می‌شود. در مقابل، ماژول کاهنده قابل تنظیم برای کاربردهایی که نیاز به ولتاژ متغیر دارند، انتخاب مناسبی هستند.

ماژول منبع تغذیه چیست؟

هر ماژولی که دارای ماهیت عبور جریان و ولتاژ داشته باشد، در دسته تغذیه قرار می‌گیرد. از جمله ماژول‌های مبدل و تقویت کننده ولتاژ و جریان یا ماژول مبدل و کاهنده ولتاژ و جریان همگی ماهیت تغذیه دارند. ماژول‌های کنترل شارژ و مدیریت جریان هم در شاخه تغذیه قرار می‌گیرند. دقت داشته باشید که هر ماژول تغذیه دارای توان مصرفی با واحد وات و حداکثر جریان عبوری با توان آمپر می‌باشد. همگی این ویژگی‌ها در داخل هر کالا نوشته شده است. همچنین سوالات تکمیلی را می‌توانید از طریق ثبت نظر در همان کالا  مطرح کنید.

برای ساخت منبع تغذیه چه ماژولی بخریم؟

منبع تغذیه یک دستگاه مهندسی الکترونیکی است که قابلیت تبدیل ولتاژ از حالتی به حالت دیگر را دارد. مثلا از یک بازه ولتاژ ورودی، خروجی آن را تغییر میدهد. در داخل منبع تغذیه معمولا از ماژول منبع تغذیه استفاده شده است. این ماژول‌ها براساس میزان جریان خروجی‌شان و دامنه ولتاژی دسته بندی می‌شوند. ماژول منبع تغذیه میتواند از انواع LM2596 در کنار یک آداپتور تشکیل شود. کافیست خروجی آداپتور به ماژول منبع تغذیه متصل شود. سپس به کمک مربوطه میتوانید ولتاژ خروجی را در بازه دلخواه مورد نظرتان تنظیم کنید. انواع ماژول تغذیه برای ساخت منبع تغذیه با توان‌های مختلف را میتوانید از دانشجو کیت خریداری کنید. 

ماژول رگولاتور dc به dc کاهنده چیست؟

ماژول رگولاتور DC به DC کاهنده (DC-DC Buck Converter) یک ماژول الکترونیکی است که ولتاژ DC ورودی را به ولتاژ DC خروجی کاهش می‌دهد. این ماژول با استفاده از یک الکترونیک سوئیچینگ قابل کنترل، ولتاژ و جریان ورودی را با دقت کنترل کرده و ولتاژ خروجی مورد نظر را ایجاد می‌کند. این ماژول‌ها در بسیاری از سیستم‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند، از جمله در دستگاه‌های تلفن همراه، لپ تاپ، دوربین‌های دیجیتال، سیستم‌های رادیویی، سیستم‌های خودرو و غیره. 

انواع ماژول رگولاتور dc به dc کاهنده

انواع ماژول‌های رگولاتور DC به DC کاهنده بسیار زیاد هستند، برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

1- ماژول رگولاتور LM2596: این ماژول یک رگولاتور DC به DC کاهنده است که قابلیت تنظیم ولتاژ خروجی را داراست و ولتاژ ورودی آن بین 3 و 40 ولت DC و ولتاژ خروجی آن بین 1.25 تا 35 ولت DC قابل تنظیم است.

2- ماژول رگولاتور MP1584: این ماژول یک رگولاتور DC به DC کاهنده است که برای کاهش ولتاژ ورودی به ولتاژ خروجی کمتر از ولتاژ ورودی استفاده می‌شود. ولتاژ ورودی آن بین 4.5 تا 28 ولت DC و ولتاژ خروجی آن بین 0.8 تا 20 ولت DC قابل تنظیم است.

3- ماژول رگولاتور XL4015: این ماژول یک رگولاتور DC به DC کاهنده با بازدهی بالا است که قابلیت تنظیم ولتاژ خروجی را داراست و ولتاژ ورودی آن بین 4 و 38 ولت DC و ولتاژ خروجی آن بین 1.25 تا 36 ولت DC قابل تنظیم است.

4- ماژول رگولاتور LM2675: این ماژول یک رگولاتور DC به DC کاهنده با بازدهی بالا است که برای کاهش ولتاژ ورودی به ولتاژ خروجی کمتر از ولتاژ ورودی استفاده می‌شود. ولتاژ ورودی آن بین 8 تا 40 ولت DC و ولتاژ خروجی آن بین 1.2 تا 37 ولت DC قابل تنظیم است.

5- ماژول رگولاتور LM2595: این ماژول یک رگولاتور DC به DC کاهنده با بازدهی بالا است که قابلیت تنظیم ولتاژ خروجی را داراست و ولتاژ ورودی آن بین 4 تا 40 ولت DC و ولتاژ خروجی آن بین 1.23 تا 37 ولت است.

ماژول مبدل ولتاژ DC به DC 

مبدل Dc به DC یا DC to DC Converter نوعی مبدل الکترونیکی است که جریان DC را از یک منبع دریافت می‌کند، سپس جریان DC را به صورتی دیگر با سطح ولتاژ بالاتر یعنی مبدل DC به DC افزاینده و یا سطح ولتاژ پایین‌تر یعنی مبدل Dc به DC کاهنده، تغییر می‌دهد. نوعی دیگر از مبدل DC to Dc هستند که ولتاژ را ثابت نگه داشته ولی جریان را تغییر می‌دهند. نوع دیگر این مبدل‌ها هم قابلیت کاهش ولتاژ وجریان دارند. نوع دیگر مبدل Dc to DC قابلیت افزایش ولتاژ و جریان را دارند. مصرف مبدل Dc به DC در منبع تغذیه سوئیچینگ، ماژول‌ها و بردهای امبدد Embedded و کلا پروژه‌های الکترونیک و رباتیک برای قسمتی از مدار که به ولتاژ و جریان خاصی نیاز است، به کار می‌روند. مبدل Dc به DC علاوه بر افزایش یا کاهش جریان، استابیلایز یا تثبیت جریان و ولتاژ را هم انجام می‌دهند. 

خرید رگولاتور

رگولاتور ولتاژ نوعی قطعه الکترونیکی است که با اعمال یک دامنه مشخص ولتاژی، در خروجی ولتاژ ثابت ارایه می‌کند. از جمله رگولاتورهای پر مصرف الکترونیک می‌توان به LM7805 که یک کاهنده 5 ولت ثابت است، اشاره کرد. یا رگولاتور LM7812 یک کاهنده ثابت 12 ولتی است. برای خرید رگولاتور بایت به دامنه ولتاژ ورودی، جریان قابل عبور و ولتاژ خروجی رگولاتر دقت کرد. برای خرید رگولاتور ماژول LM2596 که از جمله کاهنده‌های پر مصرف الکترونیک است، می‌توانید از همین صفحه اقدام کنید.