Convertisseur abaisseur LM2596

Monter et casser

1. 1MonterÀ suivre

   Démontez jusqu'au circuit nu

   Une carte bleue de 66 x 34 mm avec quatre trous M3. L'entrée sur le bord gauche, la sortie sur le droit, toutes deux avec la borne plus en haut. La grande pastille au milieu à gauche reçoit la languette du régulateur : c'est la masse et le dissipateur.

   Faire
2. 2

   Placez et refondez les composants CMS

3. 3

   Posez le trimmer et l'afficheur

4. 4

   Posez les condensateurs et les borniers

5. 5

   Soudez les composants traversants

6. 6

   Câblez la batterie sur IN+ et IN-

7. 7

   Mettez le multimètre sur la sortie

8. 8

   Allumez la batterie

9. 9

   Passez l'afficheur sur OUT

10. 10

    Descendez le trimmer jusqu'à 5 V

11. 11

    Coupez, puis câblez le moteur

12. 12

    Alimentez le moteur

13. 13

    Descendez-le à 3,3 V

14. 14

    Demandez-lui 12 V

15. 15

    Cassez-le : batterie à l'enversCasser

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    Cassez-le : C1 à l'enversCasser

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    Cassez-le : soudure froide sur le trimmerCasser

18. 18

    Cassez-le : videz la batterie jusqu'à 5,5 VCasser

19. 19

    Cassez-le : bloquez la roueCasser

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    Cassez-le : court-circuit entre OUT+ et OUT-Casser

21. 21

    Cassez-le : une entrée à 44 VCasser

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    Vue éclatée

Chaque panne est de celles qui piègent ceux qui montent pour de vrai. Déclenchez-la, lisez le symptôme sur le banc, puis réparez.

• Batterie branchée à l'envers

  polarité inversée

  Déclencher
  Pourquoi ça arrive

  Symptôme: L'afficheur reste éteint, la sortie est morte, le régulateur chauffe vite et C1 peut siffler. Souvent, le LM2596 lâche en court-circuit : le module est perdu même une fois les fils remis dans le bon sens.

  Avec le moins sur IN+, les diodes de protection internes du LM2596 et du régulateur du voltmètre conduisent directement aux bornes de la batterie, et C1 est polarisé en inverse. Une LiPo peut pousser des dizaines d'ampères par là. Il n'y a ni diode, ni fusible, ni MOSFET sur ce module pour l'arrêter.

  Solution: Inversez les fils. La prochaine fois, un connecteur à détrompeur (XT30) sur le câble de la batterie, ou un MOSFET canal P ou une Schottky en série devant le module.

• Condensateur d'entrée à l'envers

  pièce à l'envers

  Déclencher
  Pourquoi ça arrive

  Symptôme: C1 chauffe, peut siffler, puis dégaze par la croix sur son dessus. Les impulsions de commutation viennent maintenant des fils de la batterie.

  Un électrolytique aluminium ne fonctionne que dans un sens : à l'envers, sa couche d'oxyde claque, il conduit, chauffe et monte en pression jusqu'à ce que l'évent s'ouvre.

  Solution: Remplacez C1 (un condensateur qui a dégazé ne se réutilise jamais), la bande vers le bord de la carte.

• Curseur du trimmer ouvert

  soudure froide

  Déclencher
  Pourquoi ça arrive

  Symptôme: Le multimètre saute de 5,00 V à 7,6 V : la sortie suit l'entrée. Le moteur tourne vite et chauffe. Tourner le trimmer ne fait rien.

  Avec le curseur déconnecté, FB ne voit que R1 vers la masse : 0 V. Le LM2596 croit que la sortie est bien trop basse et ferme complètement son interrupteur. C'est la panne dangereuse : ce qui est en sortie reçoit la tension de la batterie.

  Solution: Refondez les broches du trimmer. Pour tout ce qui ne supporte pas la tension d'entrée, ajoutez une zener ou un crowbar sur la sortie.

• Batterie vidée

  brown-out

  Déclencher
  Pourquoi ça arrive

  Symptôme: La sortie baisse avec la batterie : 4,7 V pour 5,5 V en entrée. Le moteur ralentit. L'afficheur fonctionne jusqu'à environ 4 V, le convertisseur jusqu'à environ 3,6 V. Rien ne vous prévient.

  Sous Vout plus la tension de déchet (environ 0,8 V ici), l'interrupteur reste fermé et la sortie vaut l'entrée moins cette chute. Le module n'a pas de verrouillage en sous-tension : il continue donc de vider une batterie 2S bien en dessous de 6,0 V, le point où les cellules s'abîment.

  Solution: Chargez la batterie. Sur un robot, ajoutez une coupure : une alarme LiPo, ou un Nano qui lit la batterie à travers un diviseur et coupe la charge à 3,3 V par cellule (la tâche de coupure).

• Moteur bloqué

  surintensité

  Déclencher
  Pourquoi ça arrive

  Symptôme: Le courant du moteur saute à 1,25 A et celui de la batterie à environ 0,9 A. Le multimètre lit toujours 5,00 V. Le LM2596 monte à environ 70 °C.

  Un moteur bloqué n'a pas de force contre-électromotrice : ce n'est plus que son bobinage de 4 Ω, 1,25 A sous 5 V. C'est bien moins que les 4,2 A que peut donner le convertisseur : la sortie tient donc. Un petit moteur ne fait pas s'effondrer ce rail ; un gros, ou deux en parallèle, atteindrait la limite de courant et ferait chuter la sortie.

  Solution: Lâchez. Dans un robot, arrêtez le moteur dans le code quand il cale (le courant monte, l'encodeur s'arrête) avant que le réducteur ou le module ne surchauffe.

• Sortie en court-circuit

  court-circuit

  Déclencher
  Pourquoi ça arrive

  Symptôme: Le multimètre lit 0,00 V. L'afficheur, sur IN, lit toujours l'entrée, parce que le circuit du voltmètre est alimenté par l'entrée. La SS34 chauffe ; au bout de quelques secondes, elle lâche et la sortie reste morte.

  Le LM2596 limite son interrupteur à environ 4,5 A en crête, 4,2 A en moyenne. Dans un court-circuit, la sortie est proche de 0 V : l'interrupteur n'est donc fermé que moins d'un dixième de chaque cycle et la diode porte le courant le reste du temps. TI demande une diode prévue pour au moins la limite de courant ; la SS34 est prévue pour 3 A, et elle surchauffe.

  Solution: Retirez le court-circuit et remplacez D1. Posez un fusible sur la sortie, ou une diode de 5 A (SS54) si les courts-circuits sont probables.

• Entrée au-dessus de 40 V

  mauvaise tension

  Déclencher
  Pourquoi ça arrive

  Symptôme: La diode surchauffe et lâche ; elle emporte souvent le régulateur avec elle, et un régulateur qui lâche en court-circuit transmet toute l'entrée à la sortie.

  Pendant que l'interrupteur est fermé, la diode voit toute la tension d'entrée en inverse. La SS34 est un modèle 40 V, et TI veut 1,25 fois l'entrée la plus haute. Le module est vendu pour 4 à 40 V, ce qui ne laisse déjà aucune marge ; 44 V, c'est au-delà.

  Solution: Restez sous environ 32 V avec cette diode, ou posez-en une de 60 V (SS36 ou SS56).

État en direct

Testez-vous

• Après : Soudez les composants traversants

  Débloqué après : Soudez les composants traversants

• Après : Alimentez le moteur

  Débloqué après : Alimentez le moteur

• Après : Demandez-lui 12 V

  Débloqué après : Demandez-lui 12 V

• Après : Cassez-le : court-circuit entre OUT+ et OUT-

  Débloqué après : Cassez-le : court-circuit entre OUT+ et OUT-

• Quiz de fin de banc

  Débloqué quand toutes les étapes sont faites