2 enkle toveis motorstyringskretser utforsket

En krets som tillater en tilkoblet motor å operere i retning med og mot urviseren gjennom alternative inngangsutløsere kalles en toveis kontrollerkrets.

Den første designen nedenfor diskuterer en helbro- eller H-brobasert toveis motorstyringskrets ved hjelp av de fire opampene fra IC LM324. I den andre artikkelen lærer vi om en toveis motorkontrollerkrets med høyt dreiemoment ved hjelp av IC 556

Introduksjon

Som regel, mekaniske brytere er vant til å justere rotasjonsretningen til en DC-motor. Justerer polariteten til den utnyttede spenningen og motoren roterer motsatt retning!

På den ene siden kan dette ha ulempen at en DPDT-bryter må legges til for å endre spenningens polaritet, men vi har bare å gjøre med en bryter som gjør prosedyren ganske enkel.

DPDT kan imidlertid ha et alvorlig problem, det anbefales ikke at du snu spenningen snu over en DC-motor under rotasjonsbevegelsen. Dette kan resultere i en strømspiss, som muligens kan brenne av den tilhørende hastighetskontrolleren.

Videre kan enhver form for mekanisk belastning også føre til lignende problemer. Denne kretsen slår disse komplikasjonene lett. Retningen og hastigheten manipuleres ved hjelp av et ensomt potensiometer. Hvis du roterer potten i en spesifisert retning, begynner motoren å rotere.

Hvis du bytter gryte i motsatt retning, kan motoren rotere i omvendt bevegelse. Midtposisjonen på gryten slår AV motoren, og sørger for at motoren senker seg først og deretter stopper før du prøver å endre retningen.

Tekniske spesifikasjoner

Spenning: Kretsen og motoren bruker den vanlige strømforsyningen. Dette innebærer at fordi den høyeste arbeidsspenningen til LM324 er 32VDC, blir dette også den maksimale spenningen som er tilgjengelig for å betjene motoren.

Strøm: IRFZ44 MOSFET er designet for 49A, IRF4905 vil kunne håndtere 74A. Likevel kan PCB-sporene som løper fra MOSFET-pinnene til skrueklemmen bare håndtere omtrent 5A. Dette kan forbedres ved å lodde kobbertrådstykker over PCB-sporene.

I så fall må du sørge for at MOSFET-ene ikke blir for varme - hvis de gjør det, vil større kjølerister være nødvendig for å montere på disse enhetene.

LM324 Pinouts

VEILETNINGSKONTROLL AV DC-MOTORER SOM BRUKER LM324

I utgangspunktet finner du 3 måter å juster hastigheten på likestrømsmotorer :

1. Ved å bruke mekaniserte gir for å oppnå den ideelle akselerasjonen: Denne tilnærmingen er ofte utover bekvemmeligheten til de fleste entusiaster som praktiserer i hjemmeverksteder.

to. Redusere motorspenningen gjennom en seriemotstand. Dette kan absolutt være ineffektivt (kraften vil spres i motstanden) og også føre til reduksjon i dreiemoment.

Strømmen som forbrukes av motoren øker også når belastningen på motoren øker. Økt strøm betyr et mer spenningsfall over seriemotstanden og dermed en fallende spenning for motoren.

Motoren gjør da et forsøk på å trekke enda større strøm, noe som får motoren til å stoppe.

3. Ved å påføre hele forsyningsspenningen til motoren i korte pulser: Denne metoden kvitter seg med seriens fallende effekt. Dette er referert til som pulsbreddemodulering (PWM) og er strategien som finnes i denne kretsen. Hurtige pulser gjør at motoren kan operere sakte forlengede pulser, slik at motoren går raskere.

HVORDAN DET FUNKSJONER (se skjematisk)

Kretsen kan deles i fire trinn:

1. Motorstyring - IC1: A
2. Trekantbølgenerator - IC1: B
3. Spenningskomparatorer - IC1: C og D.
4. Motordrift - Q3-6

La oss komme i gang med motorførertrinnet, sentrert rundt MOSFET Q3-6. Bare et par av disse MOSFET-ene forblir i aktivert tilstand når som helst. Mens Q3 og Q6 er PÅ, strømmer strømmen gjennom motoren og får den til å rotere i en enkelt retning.

Så snart Q4 og Q5 er i driftstilstand, blir strømmen sirkulert og motoren begynner å rotere i motsatt retning. IC1: C og IC1: D håndterer hvilke MOSFET-er som er slått på.

Opamps IC1: C og IC1: D er kablet som spenningskomparatorer. Referansespenningen for disse opampene produseres av motstandsspenningsdeleren på R6, R7 og R8.

Vær oppmerksom på at referansespenningen for IC1: D er festet til '+' inngangen, men for IC1: C er den koblet til '-' inngangen.

Dette betyr at IC1: D aktiveres med en spenning som er høyere enn referansen, mens IC1: C blir bedt om en spenning lavere enn referansen. Opamp IC1: B er konfigurert som en trekantbølgenerator og leverer aktiveringssignalet til de aktuelle spenningskomparatorene.

Frekvensen er omtrent den omvendte av tidskonstanten på R5 og C1 - 270Hz for verdiene som brukes.

Å redusere R5 eller C1 øker frekvensen og øker en av disse, vil redusere frekvensen. Topp-til-topp-utgangsnivået til trekantbølgen er mye mindre enn forskjellen mellom de to spenningsreferansene.

Det er derfor ekstremt vanskelig for begge komparatorene å bli aktivert samtidig. Ellers begynte alle 4 MOSFET-ene å lede, føre til kortslutning og ødelegge dem alle.

Trekantbølgeformen er strukturert rundt en likestrømsforskyvning. Å øke eller redusere offset-spenningen varierer pulsposisjonen til trekantsbølgen på riktig måte.

Hvis du skifter trekantbølgen oppover, kan komparator IC1: D aktiveres, og reduseres resulterer i at komparator IC1: C aktiveres. Når spenningsnivået til trekantsbølgen er midt i de to spenningsreferansene, induseres ingen av komparatorene. DC-offset-spenningen reguleres av potensiometeret P1 via IC1: A, som er designet som en spenningsfølger.

Dette gir en spenningskilde med lav utgangsimpedans, slik at likestrømsforskyvningen blir mindre sårbar for belastningen av IC1: B.

Når 'potten' er slått på, begynner DC-offset-spenningen å variere, enten opp eller ned, basert på retningen potten vendes. Diode D3 presenterer omvendt polaritetsbeskyttelse for kontrolleren.

Motstand R15 og kondensator C2 er et enkelt lavpasfilter. Dette er ment for å rengjøre spenningspigger forårsaket av MOSFET når de slår på strømmen til motoren.

Deleliste

2) Toveis motorstyring ved bruk av IC 556

Hastighets- og toveiskontroll for DC-motorer er relativt enkel å implementere. For uavhengige motorer er hastigheten i utgangspunktet en lineær funksjon av forsyningsspenningen. Motorer med permanentmagnet er en underkategori av uavhengige motorer, og de brukes ofte i leker og modeller.

I denne kretsen varieres motorforsyningsspenningen ved hjelp av pulsbreddemodulering (PWM) som sikrer god effektivitet samt et relativt høyt dreiemoment ved lave motorhastigheter. En enkelt styrespenning mellom 0 og +10 V gjør at motorhastigheten kan reverseres og varieres fra intet til maksimalt i begge retninger.

Astable multivibrator IC er satt opp som en 80 Hz oscillator, og bestemmer frekvensen til PWM-signalet. Nåværende kilde T1 lader Ca. Sagtannsspenningen over denne kondensatoren sammenlignes med styrespenningen i 1C2, som sender ut PWM-signalet til buffer N1-Na eller NPN1. Den darlington-baserte motorføreren er en brokrets som er i stand til å kjøre belastninger opp til 4 ampere, forutsatt at innkjøringsstrømmen holder seg under 5 ampere, og tilstrekkelig kjøling er gitt for krafttransistorene T1-Ts. Dioder D1, D5 gir beskyttelse mot induktive overspenninger fra motoren Bryter S1 gjør det mulig å reversere motorretningen umiddelbart.

Prototype bilder