아두이노로 벅컨버터 전압을 조절하는 방법

oracle/SPARC · 2025.03.14 13:00:25

여러가지 방법이 있는데 내 기준으로 자주 쓰는 방식 하나가 있음.

물론 아래 모듈에서 가변저항을 뽑아버리고 디지털 포텐셔미터(디지털 가변저항)으로 대체해도 좋음.

최근에 만들고 있는게 있는데, 저 개념과 비슷함.

본론으로 들어가서 많이 사용되는 DC-DC 스텝다운 벅 컨버터가 있음.

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3A까지 뽑는다고 주장하는 벅 컨버터임.

가운데 IC가 LM2596, 스위칭 레귤레이터고

저게 이제 입력전압을 ON/OFF하면서 인덕터를 거쳐서 원하는 전압을 출력하게 됨.

당연히 ON/OFF를 반복하면서 생기는 리플노이즈는 왼쪽에있는 캐패시터가 평활처리 해줌.

출력전압을 구하는 공식은 데이터시트에서 확인할 수 있음.

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이게 많이 쓰이는 저 모듈을 해석해서 회로도로 짠 모습임. 방금 만든거라 좀 더러움

저 RV1을 돌려서 출력전압을 설정할 수 있습니다.

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즉 데이터시트와 회로도를 보고 출력 전압 범위를 추측해낼 수 있는데

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R1이 330고정이고, Vref가 데이터시트에선 1.23V(Band-Gap Reference) 쯤이라 했으니 이를 토대로

R2가 0옴일 경우, 출력은 1.23V 에서 최대 38.5V 쯤 된다는걸 알 수 있음.

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모듈형태로 파는 사이트에서도 비슷한 값을 제공하고 있는걸 볼 수 있음.

퍼펙트!

이를 이용하면 이제 내가 만들고 싶었던걸 할 수 있게 됨.

원하는 동작

1. 레귤레이터 ON/OFF가 가능할것.

2. 평소엔 출력이 6V쯤이 되어야 할 것.

3. BOOST 핀을 만들고, 여기에 High 값이 들어오면 9V 쯤으로 오버클럭해서 출력.

기타: 가변저항을 써도 좋지만, BOOST ON/OFF만 할것이기 때문에 MOSFET과 저항기를 통한 Resistor Ladder을 회로를 구성하여 간단화.

? 형 Resistor Ladder이 뭐에요 배운적 없어요!!!

이건 디지털 가변저항을 파보면 나오는건데 간단하게 짚고 감.

우리가 돌리는 가변 저항을 까보면

아래와 같이 흑연같은 저항물질을 바르고, 와이퍼를 통해 저항값을 조절함.

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근데 이걸 디지털화 하려면 어떻게 할까?

물론 미친놈이라면 가변저항에 서보모터 달아서 돌린다! 라는 생각을 하겠지만

아쉽게도 아님.

이걸 해결하기 위한 개념으로 나온게 저항 사다리(Resistor Ladder)임.

자세한건 나도 몰라! 이해해기 싫어! 계산노가다 싫어!

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즉 아래 사진과 같은 저항사다리 회로에 + I2C(또는 기타 통신방식)으로 작동하는 멀티플렉서를 달아서 만든게 디지털 포텐셔미터임

빨간색 네모가 저항사다리 회로와 모스펫이 같이 들어가 있는거임. DS3502 데이터시트 참고.

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나는 이제 저기에서 딱 한개의 저항사다리만 뽑아다 쓸거임.

왜냐고? 내가 원하는건 필요할때만 전압을 올리는거라 저런게 투머치거든.

이제 본론으로 다시 들어가서. 아래 회로를 좀 수정해줄거임.

6V를 기본적으로 출력해야 하기 때문에 10K 가변저항 뽑아버리고 1.2K 저항을 달아줄거임.

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근데 여기에서 9V를 출력해야 하기 때문에 R1 저항을 수정할거임.

위의 VOUT 출력공식을 통해 9V를 출력하면서 R1만 수정해야 한다면, R1은 최종적으로 190옴이 되어야함.

모스펫이랑 이걸저걸 섞어서 ...

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이렇게 만들어줌. 회로도는 예전에 만들었던 다른회로에서 따옴 아마? 정상적으로 될듯

BOOST 상태도 알 수 있도록 LED도 하나 붙여줌.

...

완성! 좀 대충 만듬. 어쨋든 DRC 통과했으니 좋았쓰!

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전면에 LED 3개를 달아서 상태를 볼 수 있게 만들었고...

후면에는 출력전압, 부스트전압을 쉽게 바꿀 수 있도록 저항을 배치함.

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ONOFF핀은 출력을 껏다 킬 수 있고, BOOST는 부스트를 껏다킬 수 있음

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장점은 브레드보드에 맞게 만들었다 정도?

아두이노에서 digitalWrite(ONOFF, LOW);, digitalWrite(BOOST,HIGH); 하면 9V쯤 나올거임.

BOOST만 LOW로 하면 6V쯤 나올거고..

아마 L298N나 L293D과 같은 H브릿지 모터 드라이버에 쓰면 좋을거 같네요.

근데 속도제어 할거면 그냥 PWM 쓰지? 왜 굳이 이런일을 하는것일까요?

참 쉽죠?

여러분도 해보세요!

잘못된 부분있으면 댓글로 알려주셈

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