DC управление на двигателя
Начало »Измерване и контрол» Контрол на DC Motor
Към DC двигателя започва да се включите, е необходимо да се осигури правилното количество енергия. Като правило, малки двигатели доста вата. Блокът за управление (MCU), който взема решение за стартиране на двигателя, не може директно да управлява двигателя, това е да се осигури необходимата мощност от своята продукция. Това се дължи на факта, че пристанищата на микроконтролера имат много ограничен капацитет на натоварване (максимален ток на изхода на микроконтролера е обикновено не повече от 20 mA).
Така че имате нужда от усилвател на мощност - устройство, което може да генерира на изхода сигнал мощност по-голяма от мощността на входа. Такива устройства могат да бъдат един транзистор и реле, което са страхотни за контролиране на DC мотор.
моторни контрол с помощта на биполярен транзистор
Най-лесният начин да карам мотора е показан по-долу:
A биполярен транзистор се използва като ключ. резистор R трябва да бъде избран така, че в най-лошия случай (потенциалната база, равна на потенциала на емитер) ток, който протича през него, което не надвишава максималния ток на микроконтролер пристанище.
За да се избере подходящ транзистор, ние трябва да знаем максималният ток при стартиране или спиране на двигателя, както и на тока по време на нормална работа. Въз основа на това, ние ще вземем един транзистор с съответния колектор ток и максималната си стойност.
Също така трябва да се обърне внимание на мощността, разсейвана в транзистора (P = Ука * Ik). Въпреки факта, че в този случай на транзистора работи в състояние на насищане, а напрежението Ука често по-малко от 1V, токът колектор все още е голям (около 0,5 А за средния размер на двигателя), а оттам и силата, излъчвана от транзистора могат да изискват от нас монтаж радиатор.
Друг проблем с използването на биполярни транзистори, може да е твърде голяма база ток. Съотношението на токове изходен сигнал към входа на транзистора - често е 100 (това съотношение се нарича текуща фактор амплификация и определените или HFE). Но, за съжаление, когато транзистор работи в състояние на насищане, този фактор е силно намалена.
Това води до факта, че ако искаме да сме на тока колектор е от голямо значение, тя може да поиска по-голям ток от 20 mA, което е повече от товароподемността на микроконтролер пристанище. В такива случаи, решението може да бъде да се използва комбинацията от транзистори - Дарлингтън транзистор:
Тази система се държи като един транзистор с висока стойност на текущата печалба и ниска скорост.
Няколко думи за индуктивни товари
Тъй като двигателят е индуктивен товар, трябва да сме внимателни. Ако протича ток през намотката, а ние изведнъж се спре този поток, а след това на свързването на намотките временно се появява много стрес. Този стрес може да причини увреждане на транзистора (показано в схемата по-горе) причинява повреда на база-колектор. В допълнение, той може да създаде значителна намеса. За да предотвратите това, паралелно с индуктивен товар, свързан диод:
По време на нормална работа на двигателя диод е обратна предубедени. мотор мощност прекъсване предизвиква напрежение натрупване на бобината, диод е напред предубедени, така че да се включи, излишната енергия, натрупана в бобината.
В диод трябва да се избере така, че да издържат на обратно напрежение по време на нормална работа на двигателя. Тази защита може да се прилага както при използване на биполярни транзистори и MOSFET. Също така се препоръчва да се използва диод и електромагнитното реле, за да се предотврати ранното износване на контактите.
моторни контрол с помощта на MOSFET транзистор
Можете също да управлявате постоянното мотора с полеви транзистор MOSFET:
Трябва да бъде обогатена с типа на канала. Основното предимство на този транзистор е почти без входен ток. Той има малък активна съпротива канал (ома акции), като загуба на мощност в транзистора не е голям. Недостатък е чувствителността на електростатичен разряд, който може да сваля транзистор.
Тъй като настоящото изтичане може да достигне (за средната транзистор) и десетки ампери, имащи почти нула входен ток, MOSFET транзистори са подходящи като усилвател на мощност и често по-добра алтернатива от биполярно. Те също трябва да бъдат защитени срещу индуктивни залпове диоди, тъй като това може да доведе до повреда между порта и канал (на разпределението на напрежението на няколко десетки волта).
контрол на двигателя с реле
Ако имате нужда от DC управление на двигателя, а вие знаете, че смяна на честотата не е прекалено голям (по-малко от 20 Hz), тогава можете да използвате за превключване на реле (реле не е подходящ за контрол PWM). Предимството на това решение е предимно малък екзотермична реакция.
Има компактен реле с възможност за контролиране токове до 10 А. За такива високи токове, загуба на мощност в ключа е приемливо, но за малки токове по-лошо. Релейни контакти Control намотка дори може да работи от няколко стотин тА. Така че няма смисъл в използването на този ключ за контрол на тока с подобна величина. За щастие, има някои случаи, които консумират ток от около 40mA, и то е много по-добре.
Когато става въпрос за напрежение реле контрол, тя е 3-24 V. Както споменахме по-рано, максималната 20 mA ток на изхода на микроконтролера, което е твърде малко, за да контролират релета директно. Ето защо, трябва да използвате един транзистор да се контролира. Шофиране такава връзка, като правило, както следва:
Така или иначе, ние се нуждаем от транзистор. Трябва да се отбележи, че в този случай стои далеч по-малко топлина, отколкото на схема само въз основа на транзистора, тъй като чрез превключвател транзистор в тази система, малка протича ток, а самата реле едва ли разсейва енергията в изходната верига.
не се изисква защитно диод на релето. Присъствието му е в зависимост от силата на тока, индуктивността на бобината и максимално напрежение на транзистора Ука. Но присъствието на диода в изходната верига зависи повече от това, дали искаме да се удължи живота на релейни контакти.
В края на аргументи за сегашното състояние на релето, когато този тип управление на двигателя е оптимално. Да предположим, че искаме да се контрол на мотора, който е с номиналното работно напрежение от 2,5 V и ток 3A, и той работи източник на напрежение от 2,5 V (с малка честота на превключване). Ако използвате по-усилвател, изградена въз основа на транзистора, на изхода ще имаме спад на напрежението около 1 V, която в този случай е твърде голям стойност. При използване на една и съща реле ние нямаме спад на напрежението няма.
контрол на двигателя с помощта на Н-мост
Решенията, които са довели до това, имат голям недостатък - с тяхна помощ, не е възможно да се контролира мотора в две посоки! Тази необходимост е вероятно да дойде по-удобно, например, в изграждането на роботи. Н-мост - дизайн, който може да бъде конструиран от двата вида транзистори, като реле.
В писмото на «Н» предполага, че четири релета и двигателя се формира в средата на схема писмо «Н».
Научете повече за това как H-мост може да се прочете тук
Stepper моторни контрол
Стъпкови двигатели, както и на колектора, съставени главно от намотки. Това означава, че за въртене, за да пропуснете на ток през намотката. По този начин, всички представени веригите за управление на моторни може да се използва за контрол на стъпковия мотор. (Всички с изключение на Н-мост)
Разликата в верига за захранване на усилвател за стъпкови двигатели се състои в това, че тук малко по-различни напрежения и токове, а също и обикновено изисква 4 ключове за един двигател (когато двигателят има пет контакти).
Номинално работно напрежение, най-вече в диапазона от 9-24 V. С такива ниски напрежения не трябва и да се справят с висок ток: 0,3 - 1А за фаза! По-долу е пример за свързване на стъпковия двигател 5 с ПИН:
