Energeticky účinná deska řidiče motoru: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Předložený projekt je obvodový obvod krokového motoru/ovladače motoru s integrovaným obvodem ovladače motoru SN754410 včetně některých funkcí pro úsporu energie. Deska může pohánět 2 stejnosměrné motory nebo krokový motor pomocí duálního H můstkového obvodu v IC. SN754410 IC je široce používán pro pohon motorů, protože pracuje v širokém rozsahu napětí a může řídit až 1A proud na kanál.

Další věcí je spínací obvod napájení, který přeruší napájení IC, což může být velmi energeticky účinné než normální režimy spánku. K zapnutí napájení obvodu ovladače potřebuje externí signál z ovladače. Spínací obvod je postaven na několika tranzistorech NPN a MOSFET kanálu P, který nechá proud proudit pouze tehdy, když do obvodu aplikujeme impuls.

Pomocí spínacího obvodu není spotřeba energie obvodu ovladače motoru ničím a použitím vysokého impulzu na spínací obvod lze tuto desku snadno normálně používat. IC je navíc schopen pohánět i jiné zátěže, jako jsou relé nebo solenoidy. S přídavným obvodem pro přepínání napájení se tedy deska může stát velmi užitečným nástrojem pro výrobce.

Krok 1: Použité komponenty

1. IC SN754410 IC/L293D

2. 2 x 4pinový konektor

3. 3pinový konektor

4. 2pólová šroubová svorkovnice

5. P kanál MOSFET

6. 2 X NPN tranzistory

7. 2 x 100k odpor

8. 1k odpor

9. 220k odpor

10. 1N4148 dioda

11. 2 X 0,1uF kondenzátor

Krok 2: Úvod

Obvod ovladače motoru funguje jako rozhraní mezi motorem a ovladačem. Obvod přebírá signály nízkého proudu aplikované regulátorem a mění je na signály s vyšším proudem, které mohou pohánět motor. Obvod ovladače motoru se skládá z integrovaných obvodů nebo diskrétních JFET, které zvládají vysoký výkon. Integrované obvody ovladače motoru jsou integrované obvody proudových zesilovačů a fungují jako most mezi ovladačem a motorem. Driver IC obsahuje obvody, které nám pomáhají propojit H-můstek (který ve skutečnosti ovládá motor) se signály, které říkají H-můstku, jak ovládat motor. Různé čipy však nabízejí různá rozhraní.

V tomto projektu použijeme jeden z nejznámějších motorových ovladačů IC L293D.

Krok 3: Obvod pro přepínání napájení

Tento obvod přeruší napájení IC, dokud nezíská externě vysoký signál. Například při použití tohoto obvodu v projektu, jako je detektor pohybu PIR s Arduinem, bude napájet Arduino, když je senzorem detekováno něco, a technicky říci, kdy senzor vyšle VYSOKÝ puls. Zde používáme tento obvod v naší desce ovladače motoru, který nenechá proud proudit do IC, dokud na spouštěcím pinu není aplikován HIGH puls externě, což šetří většinu energie, zatímco ovladač není potřeba.

Obvod je postaven kolem MOSFETu kanálu P a několika tranzistorů NPN. Když je na obvod aplikován impulz HIGH, tranzistor T1 se aktivuje a na základně tranzistoru T2 dosáhne výkon. Takže pin brány MOSFETu je vytažen nízko a to umožňuje, aby proud protékal MOSFETem a deska získala energii.

Krok 4: Obvod ovladače motoru

Náš obvod ovladače motoru může být postaven na integrovaných obvodech L293D nebo SN754410. L293D je čtyřnásobný polovodičový vysokonapěťový ovladač. Poskytuje obousměrné proudy až 600 mA při napětí od 4,5V - 36V. Integrovaný obvod se skládá ze dvou H-můstků, kterými může pohánět 2 stejnosměrný motor nebo krokový motor spolu se solenoidy, relé a dalšími indukčními zátěžemi. SN754410 je však lepší náhradou pinů za pinem L293D IC. Poskytuje obousměrné proudy až do 1A ve stejném rozsahu napětí jako L293D. Má také některé bezpečnostní funkce, jako je automatické vypnutí při přehřátí, nadproudová ochrana atd.

Obvod je velmi jednoduchý, stačí sledovat pinový diagram IC. Obecně jsou připojeny dva aktivační piny IC a 5V Vcc pinu, takže výstupy jsou povoleny stále. Potřebujeme připojit výstup spínacího obvodu označený ve schématu na pin Vcc IC. Kromě toho jsou pro zastavení vyzařovaných elektrických špiček upřednostňovány kondenzátory 0,1 uF přes připojení motoru.

Poté použijeme konektory, abychom mohli snadno připojit napájení a motory. Motor Vcc je připojen prostřednictvím jiné 2pólové šroubové svorky. 5 V, GND a spoušť mají být použity externě a pro ně je použit 3pinový konektor. Poté pro vstup a výstup motorů a signálů použijeme dva 4pinové konektory.

Krok 5: Hotovo

Po pájení všech komponent a konektorů jsme vytvořili energeticky efektivní a velmi snadno použitelnou desku ovladače motoru. Nyní můžete vypnout ovladač, když se nepoužívá, a když ho chcete mít aktivní, použijte vysoký puls ze svého Arduina ke spuštění pinu nebo jiného ovladače a je připraven k použití.

Doufám, že se vám návod líbil.

Děkuji za přečtení!