Convertidor reductor LM2596

Monta y avería

1. 1MontajeSiguiente

   Deja la placa desnuda

   Una placa azul de 66 x 34 mm con cuatro agujeros M3. La entrada en el borde izquierdo y la salida en el derecho, las dos con el terminal positivo arriba. El pad grande del centro a la izquierda es para la pestaña del regulador: es tierra y disipador.

   Hacerlo
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   Coloca los componentes SMD y haz el reflujo

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   Coloca el trimmer y el display

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   Coloca los condensadores y las bornas

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   Suelda las uniones de inserción

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   Conecta la batería a IN+ e IN-

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   Pon el multímetro en la salida

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   Enciende la batería

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   Cambia el display a OUT

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    Baja el trimmer hasta 5 V

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    Apaga y conecta el motor

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    Alimenta el motor

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    Bájalo hasta 3,3 V

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    Pídele 12 V

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    Averíala: batería al revésAveríala

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    Averíala: C1 al revésAveríala

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    Averíala: soldadura fría en el trimmerAveríala

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    Averíala: descarga la batería hasta 5,5 VAveríala

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    Averíala: sujeta la ruedaAveríala

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    Averíala: cortocircuito entre OUT+ y OUT-Averíala

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    Averíala: una entrada de 44 VAveríala

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    Vista despiezada

Cada avería es de las que pillan a quien monta de verdad. Provócala, lee el síntoma en el banco y luego arréglala.

• Batería conectada al revés

  polaridad invertida

  Provocar
  Por qué pasa

  Síntoma: El display sigue apagado, la salida está muerta, el regulador se calienta muy deprisa y C1 puede sisear. A menudo el LM2596 falla en cortocircuito, así que el módulo queda inservible aunque se vuelvan a poner bien los cables.

  Con el negativo en IN+, los diodos de protección de dentro del LM2596 y del regulador del medidor conducen directamente entre los polos de la batería, y C1 queda polarizado al revés. Una LiPo puede meter decenas de amperios por ahí. En este módulo no hay diodo, fusible ni MOSFET que lo detenga.

  Solución: Intercambia los cables. La próxima vez, un conector con forma única (XT30) en el cable de la batería, o un MOSFET de canal P o un Schottky en serie delante del módulo.

• Condensador de entrada al revés

  pieza al revés

  Provocar
  Por qué pasa

  Síntoma: C1 se calienta, puede sisear, y luego revienta por la cruz de su parte superior. Los pulsos de conmutación salen ahora de los cables de la batería.

  Un electrolítico de aluminio solo funciona en un sentido: al revés, su capa de óxido se rompe, conduce, se calienta y acumula presión hasta que se abre la válvula.

  Solución: Sustituye C1 (un condensador reventado nunca se reutiliza) con la franja hacia el borde de la placa.

• Cursor del trimmer abierto

  soldadura fría

  Provocar
  Por qué pasa

  Síntoma: El multímetro salta de 5,00 V a 7,6 V: la salida sigue a la entrada. El motor gira rápido y se calienta. Girar el trimmer no hace nada.

  Con el cursor desconectado, FB solo ve R1 a tierra: 0 V. El LM2596 cree que la salida está muy baja y cierra su interruptor del todo. Es la avería peligrosa: lo que haya en la salida recibe la tensión de la batería.

  Solución: Vuelve a soldar los pines del trimmer. Para cualquier cosa que no aguante la tensión de entrada, añade un zéner o una protección crowbar en la salida.

• Batería agotada

  caída de tensión

  Provocar
  Por qué pasa

  Síntoma: La salida cae con la batería: 4,7 V con 5,5 V de entrada. El motor va más lento. El display sigue funcionando hasta unos 4 V y el convertidor hasta unos 3,6 V. Nada te avisa.

  Por debajo de Vout más la caída mínima (unos 0,8 V aquí), el interruptor se queda cerrado y la salida es la entrada menos esa caída. El módulo no tiene bloqueo por subtensión, así que sigue descargando una batería 2S muy por debajo de 6,0 V, el punto en que las celdas se dañan.

  Solución: Carga la batería. En un robot, añade un corte: una alarma de LiPo, o una Nano que lea la batería a través de un divisor y desconecte la carga a 3,3 V por celda (la tarea del corte).

• Motor bloqueado

  sobrecorriente

  Provocar
  Por qué pasa

  Síntoma: La corriente del motor salta a 1,25 A y la de la batería a unos 0,9 A. El multímetro sigue marcando 5,00 V. El LM2596 se calienta hasta unos 70 °C.

  Un motor bloqueado no tiene fuerza contraelectromotriz: es solo su bobinado de 4 Ω, 1,25 A a 5 V. Eso queda muy por debajo de los 4,2 A que puede dar el convertidor, así que la salida aguanta. Un motor pequeño no hunde esta línea; uno grande, o dos en paralelo, llegarían al límite de corriente y bajarían la salida.

  Solución: Suelta. En un robot, para el motor desde el código cuando se bloquee (la corriente sube, el encoder se para) antes de que se recalienten la reductora o el módulo.

• Salida en cortocircuito

  cortocircuito

  Provocar
  Por qué pasa

  Síntoma: El multímetro marca 0,00 V. El display, en IN, sigue mostrando la entrada, porque el circuito del medidor se alimenta de la entrada. El SS34 se calienta; a los pocos segundos falla y la salida se queda muerta.

  El LM2596 limita su interruptor a unos 4,5 A de pico, 4,2 A de media. En cortocircuito, la salida está cerca de 0 V, así que el interruptor está cerrado menos de una décima parte de cada ciclo y el diodo lleva la corriente el resto del tiempo. TI pide un diodo de al menos el límite de corriente; el SS34 es de 3 A, y se recalienta.

  Solución: Quita el cortocircuito y sustituye D1. Pon un fusible en la salida, o un diodo de 5 A (SS54) si es probable que haya cortocircuitos.

• Entrada de más de 40 V

  tensión incorrecta

  Provocar
  Por qué pasa

  Síntoma: El diodo se recalienta y falla; a menudo se lleva el regulador por delante, y un regulador que falla en cortocircuito pasa toda la entrada a la salida.

  Mientras el interruptor está cerrado, el diodo ve toda la tensión de entrada en inversa. El SS34 es de 40 V, y TI quiere 1,25 veces la entrada más alta. El módulo se vende para 4 a 40 V, lo que ya no deja margen; 44 V se pasa.

  Solución: Quédate por debajo de unos 32 V con este diodo, o pon uno de 60 V (SS36 o SS56).

Estado en vivo

Ponte a prueba

• Después de: Suelda las uniones de inserción

  Se desbloquea después de: Suelda las uniones de inserción

• Después de: Alimenta el motor

  Se desbloquea después de: Alimenta el motor

• Después de: Pídele 12 V

  Se desbloquea después de: Pídele 12 V

• Después de: Averíala: cortocircuito entre OUT+ y OUT-

  Se desbloquea después de: Averíala: cortocircuito entre OUT+ y OUT-

• Cuestionario final del banco

  Se desbloquea cuando todos los pasos están hechos