VODIČ POHONU MOSETU: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

MOTOROVÉ VODIČE

• Vodiče motorov sú nepostrádateľnou súčasťou sveta robotiky, pretože väčšina robotov vyžaduje, aby motory pracovali a aby ich motory efektívne poháňali, aby prišli na rad vodiči motorov.
• Sú to malý zosilňovač prúdu; funkciou vodičov motorov je zachytiť slaboprúdový riadiaci signál a potom ho zmeniť na signál s vyšším prúdom, ktorý môže poháňať motor.
• Nízkoprúdový riadiaci signál pochádza z mikrokontroléra (v mojom prípade Arduino Uno), ktorý môže poskytovať výstup v rozsahu 0-5V pri maximálnom 40mA, ktorý je potom spracovaný vodičom motora tak, aby poskytoval vyšší prúdový výstup, tj. 12-24V pri 2- 4A.
• Vodiči motora majú zvyčajne dve časti

1. Interpretačný obvod PWM (Pulse Width Modulation) na ovládanie rýchlosti motora v súlade s meniacim sa vstupným PWM od ovládača motora.
2. Obvod na ovládanie smeru na ovládanie smeru motora.

Krok 1: OBVOD VYKLADAČA PWM

POŽADOVANÉ KOMPONENTY

1. MOSFET IRF250N
2. 10K OHM REZISTOR
3. 2A DIÓDA*2
4. 12V BATÉRIA

IRF 250N je logický MOSFET, ktorý prevádza vstup 0-5 V na bráne na zodpovedajúcu 0-Vmax (pripojenej batérie).

Rezistor 10K OHM je sťahovací odpor, ktorý drží logický signál blízko nuly voltov, keď nie je pripojené žiadne iné aktívne zariadenie.

Diódy sa používajú ako flyback dióda. Flybacková dióda (niekedy sa nazýva aj voľnobežná dióda) je dióda používaná na odstránenie spätného toku, čo je náhly nárast napätia pozorovaný pri indukčnom zaťažení, keď sa jeho napájací prúd náhle zníži alebo preruší.

POZNÁMKA- Pretože sa používa externá batéria, musí byť spoločne uzemnená s mikrokontrolérom. To sa deje pripojením záporného pólu batérie k GND mikrokontroléra.

Krok 2: OKRUH OVLÁDANIA SMERU

POŽADOVANÉ KOMPONENTY

1. 8 PINOVÉ RELÉ (58-12-2CE OEN)
2. MOSFET IRF250N
3. 10K OHM REZISTOR*3
4. 3 mm LED *2

MOSFET použitý v tomto obvode je rovnaký ako predchádzajúci obvod, tj. IRF250N, ale namiesto toho, aby sme na bráne dávali PWM, dávame iba analógovú vysokú a nízku hodnotu, pretože stačí zapnúť a vypnúť relé.

Relé pracuje pri napätí 12 V, ale analógové vysoké napätie prijaté od spoločnosti Arduino má max. 5 V, takže sme tu použili ako prepínač MOSFET.

Použité relé (58-12-2CE OEN) je 8-pólové.

• Prvé 2 piny sú napájače cievok, tj. Keď sú napájané, prepínajú konektivitu Common z Normally Connected (NC) na Normally Open (NO).
• Spoločný prijíma vstup na jeho dodanie na výstup (motor).
• NC napája zo systému Common, keď cievka nie je napájaná a NO je odpojený.
• Keď je cievka napájaná, NIE prijíma energiu zo spoločného a NC sa odpojí.

Prechádzame medzi NO a NC, čo nám poskytne zmenu polarity

Dve LED diódy sú zapojené paralelne k výstupu spolu s odporom 10 K ohmov, obe s opačnou polaritou. Budú pôsobiť ako oznamovateľ smeru, pretože budú svietiť, keď prúd tečie jedným smerom a vice -verziou.

Krok 3: MIKROKontrolér

Mikrokontrolér má 2 signály na dodanie

1. PWM na zmenu rýchlosti motora.
2. Analógové High a Low na zmenu smeru motora.

KÓD JE UVEDENÝ V PRÍLOHE

Výstup z PWM PIN 3 je pripojený k obvodu tlmočníka Gate of PWM.

Výstup z PIN 11 je pripojený k obvodu reléového relé.

POZNÁMKA - Ak oba obvody používajú rovnaký zdroj energie, musí byť uzemnený iba jeden z nich; ak sa používa 2 zdroj energie, potom obidva obvody musia byť uzemnené

VSTUP =

0 a 1 pre smer

0-255 pre rýchlosť; 0 na zastavenie a 255 na dosiahnutie maximálnej rýchlosti.

FORMÁT =

priestor

Napr. = 1 255

0 50

JE DÔLEŽITÉ UPOZORNENIE, ŽE OBVOD VYKLADAČA PWM DOSTATOČNÝ JE, AK UŽÍVATEĽ JEDNODUCHO CHCE ZMENIŤ OTÁČKY MOTORA ALEBO ZAPNÚŤ A VYPNÚŤ BEZ ZMENY SMERU

Krok 4: INTEGRÁCIA SYSTÉMU

Po vyrobení všetkých komponentov ovládača motora je čas integrovať všetky tri z nich, tj. Interpret PWM, reléový obvod s mikrokontrolérom.

• Výstup tlmočníka PWM je pripojený na spoločný relé.
• Oba obvody sú k batérii pripojené pomocou PowerBoard. PowerBoard je bezpečnostný obvod pozostávajúci z kondenzátora (používa sa na filtráciu vstupu), diódy (na kontrolu polarity batérie) a poistky (na obmedzenie prúdu) na ochranu obvodu v extrémnych podmienkach.

PowerBoard nie je potrebný, keď je motor bez zaťaženia, ale keď používate ovládač motora v robote, odporúča sa ho používať.

• Pripojte bránu v obvode tlmočníka PWM k pwm pinu 3
• Pripojte obvod brány relé na kolík 11.

Krok 5: ROZVOJ

• Spočiatku som na prepínanie relé používal tranzistor, ale nebol schopný zvládnuť prúd, ktorý ním pretekal, takže som musel prepnúť na MOSFET.
• Použil som kondenzátor medzi zdrojom a bránou MOSFETu, aby som zaistil, že medzi nimi nebude prúdiť prúd, ale neskôr som zistil, že to nie je potrebné.