Широтно-импульсный регулятор оборотов электродвигателя 12 вольт – ШИМ контроллер своими руками
Микроконтроллеры, такие как, например Arduino — это отличный способ управлять проектами в области электроники. К сожалению, максимальный вывод цифровых пинов равен 40 мА, чего недостаточно для питания большинства двигателей. Здесь может быть полезен шилд для регулятора оборотов двигателя на 12 вольт. Но это дорого, и позволяет вам управлять лишь несколькими моторами.
Простейший тип контроллера скорости использует сигнал модуляции ширины импульса. Этот сигнал может быть сгенерирован любым из ШИМ-пинов на Arduino. Поэтому нам нужно будет использовать внешний источник питания (например, аккумуляторную батарею) и транзисторную схему коммутации. Это похоже на транзисторную схему на шилде реле, но мы внесли несколько изменений. Я добавил светодиод для визуальной индикации на выходе.
В этом проекте я покажу вам, как сделать своими руками простой ШИМ регулятор оборотов двигателя.
Шаг 1: Инструменты и материалы
Материалы:
- 2 биполярных NPN транзистора (например, tip31a)
- 2 диода IN4001
- 2 резистора 1000 Ом
- 2 светодиода любого цвета
- 2 коннектора 2 x 1
- 1 коннектор 1 x 4
- 1 коннектор для батареи
- 1 одножильный провод диаметром 0,255 мм
- 1 печатная плата
Некоторые из компонентов продублированы, потому что я делаю два контроллера скорости на одной печатной плате. Вы можете сделать только один, используя по одному компоненту.
Инструменты:
- Паяльник и припой
- Кусачки
- Стриппер для проволоки
- Плоскогубцы с узким носом
Шаг 2: Припаиваем транзисторы
Начните с пайки двух транзисторов на печатной плате. Оставьте между ними пространство, чтобы поместить другие компоненты. Пока не обрезайте провода. Обратите внимание на пин-аут транзистора, чтобы подключить все правильно.
Шаг 3: Припаяйте маленькие коннекторы
Припаяйте маленькие 2х1 коннекторы. В качестве альтернативы вы можете использовать винтовые клеммы. Опять же, оставьте пространство между коннекторами и транзисторами.
Шаг 4: Припаяйте диоды
Припаяйте диоды к передней панели, перед маленькими коннекторами. Соедините диоды с коннекторами как показано на 3 картинке. Это предотвратит подачу электродвигателем слишком большого тока на плату. Обрежьте излишки проводов на всех диодах. В идеале у вас должна остаться серебряная полоска, обращенная к верхней части доски — это упростит соединение.
Шаг 5: Припаяйте базовые резисторы
Припаяйте резисторы 1К к основанию (пин 1) каждого транзистора. Оставьте место между резисторами и не подключайте их ни к чему. Отрежьте основной провод и провод резистора, подключенный к нему.
Шаг 6: Припаяйте светодиодные резисторы
Припаяйте резистор 100 Ом к печатной плате, чтобы один из проводов был подключен к аноду светодиода (более длинный провод). Обрежьте один провод резистора и провод анода.
Шаг 7: Соедините пары резисторов
Подключите провод от одного из светодиодных резисторов к одному из транзисторных резисторов. Отрежьте провод только от светодиодного резистора. Повторите с остальными резисторами, чтобы сделать две пары резисторов.
Запомните, какой из резисторов подключен к какому! Эти пары будут раздельными, мы делаем 2 контроллера.
Шаг 8: Припаяйте внешние источники питания
Припаяйте провода источника питания. Вы можете подключить плату к аккумулятору на ваше усмотрение (учитывая напряжение и силу тока двигателя и микроконтроллера). Я подключил разъем для батареи 9 В, чтобы иметь возможность поставить аккумулятор 9 В или 12 В. Завяжите узел возле основания, чтобы разъем не выпал.
Дополнительно: просверлите отверстие, чтобы протащить провода насквозь для лучшей фиксации.
Шаг 9: Припаяйте большой коннектор
Припаяйте большой коннектор к левому верхнему углу платы. Подключите положительный провод от источника питания к самому дальнему контакту слева (положив плату так, чтобы коннектор был в левом верхнем углу). Подключите отрицательный провод источника питания к пину рядом с положительным контактом, который вы только что припаяли. Я использовал красный провод для положительных соединений, а синий для заземления.
Примечание: это можно использовать для питания микроконтроллера или другого аксессуара, а также вы можете использовать это в качестве источника питания, если вы не хотите использовать прилагаемые провода питания.
Шаг 10: Подключите входы ШИМ
Подключите резистор, подключенный к базе (пин 1) транзистора к одному из контактов большого коннектора. Сделайте то же самое для другого резистора, подключив его к оставшемуся контакту. Большой коннектор будет использоваться для входов/выходов. Подключите пин ШИМ к входным контактам ШИМ, которые вы только что припаяли, и используйте контакты питания в качестве входа или выхода для питания. Я использовал провод белого цвета для этих соединений.
Шаг 11: Подключение заземления
Подключите два эмиттера транзисторов (пин 3) к земле. Подключите два катодных провода светодиодов к земле. Обрежьте выводы трансмиттера и светодиодов. Я использовал провод синего цвета для заземления.
Шаг 12: Подключите контакты двигателя к электропитанию
Соедините положительный провод с ближайшим к серебряной полоске диода соединением. Руководствуйтесь для справки фотографией, так как эта часть может быть сложной. Сделайте это для обоих наборов коннекторов.
Шаг 13: Подключите контакты двигателя к коллектору транзистора
Здесь нужно вспомнить пару резисторов. Выберите пин для подключения мотора и выясните, к какому транзистору подключен светодиод возле этого пина. После этого подсоедините провод оставшегося соединения к коллектору (пин 2) транзистора, к которому подключен светодиод. Обрежьте провод транзистора и повторите это для другого коннектора и транзистора. Используйте изображения для справки.
Шаг 14: Загрузите код
Теперь у вас есть простое устройство для контроля двигателя. Вы можете установить скорость двигателя, отправив команду аналогового ввода на базу транзистора. Загрузите в Ардуино образец кода, приведенный ниже. Поиграйте со значениями и кодом, чтобы вам было удобно контролировать скорость двигателя.
Чтобы использовать это с другими микроконтроллерами, убедитесь, что он имеет выход ШИМ и установите выход в соответствии с требуемой скоростью. Если вы не знаете, как это сделать, найдите образец кода для управления светодиодом и измените код по-своему. В принципе, вы можете представить себе это как контроль светодиода; устройство принимает сигнал широтно-импульсного регулятора и управляет двигателем с более высоким напряжением и током.
ФайлыПростой ШИМ регулятор на NE555
С аналоговым интегральным таймером SE555/NE555 (КР1006), выпускаемым компанией Signetics Corporation с далекого 1971 года прекрасно знакомо большинство советских и зарубежных радиолюбителей. Трудно перечислить, для каких только целей не использовалась эта недорогая, но многофункциональная микросхема за почти полувековой период своего существования. Однако, даже несмотря на быстрое развитие электронной промышленности в последние годы, она по-прежнему продолжает пользоваться популярностью и выпускается в значительных объемах.Схема ШИМ регулятор на NE555
Для создания ШИМ-устройства вам понадобится:
- электропаяльник;
- микросхема NE555;
- переменный резистор на 100 кОм;
- резисторы на 47 Ом и 1 кОм по 0,5W;
- конденсатор на 0,1 мкФ;
- два диода 1N4148 (КД522Б).
Пошаговая сборка аналоговой схемы
Построение цепи начинаем с установки перемычек на микросхему. Используя паяльник, замыкаем между собой следующие контакты таймера: 2 и 6, 4 и 8.
Дальше, руководствуясь направлением движения электронов, распаиваем на переменном резисторе «плечи» диодного моста (проход тока в одну сторону). Номиналы диодов подобраны из имеющихся в наличие, недорогих. Можно заменить их любыми другими – это практически не повлияет на работу схемы.
Во избежание короткого замыкания и перегорания микросхемы при выкручивании переменного резистора в крайнее положение, ставим по питанию шунтирующее сопротивление в 1 кОм (контакты 7-8).
Поскольку NE555 выступает в роли генератора пилы, для получения схемы с заданной частотой, длительностью импульса и паузой, осталось подобрать резистор и конденсатор. Неслышных 18 кГц нам даст конденсатор 4,7 нФ, но такое малое значение емкости вызовет перекос плеч при работе микросхемы. Ставим оптимальную в 0,1 мкФ (контакты 1-2).
Избежать противного «пищания» схемы и подтянуть выход к высокому уровню можно чем-то низкоомным, например резистором 47-51 Ом.
Осталось подключить питание и нагрузку. Схема рассчитана на входное напряжение бортовой сети автомобиля 12V постоянного тока, но для наглядной демонстрации вполне запустится и от 9V батареи. Подключаем ее на вход микросхемы, соблюдая полярность (плюс на 8 ножку, минус на 1 ножку).
Осталось разобраться с нагрузкой. Как видно из графика, при понижении переменным резистором выходного напряжения до 6V пила на выходе (ножки 1-3) сохранилась, то есть NE555 в данной схеме и генератор пилы и компаратор одновременно. Ваш таймер работает в а-стабильном режиме и имеет коэффициент заполнения меньше 50%.
Модуль выдерживает 6-9 А проходного постоянного тока, так что при минимальных потерях можно подключить к нему как светодиодную полосу в автомобиле, так и маломощный двигатель, который и дым развеет и лицо в жару обдует. Примерно так:
Или так:
Принцип работы ШИМ регулятора
Работа ШИМ регулятора достаточно проста. Таймер NE555 отслеживает напряжение на емкости С. При ее заряде до достижения максимума (полный заряд) происходит открывание внутреннего транзистора и появлению логического нуля на выходе. Далее емкость разряжается, что приводит к закрытию транзистора и приходу к выходу логической единицы. При полном разряде емкости происходит переключение системы и все повторяется. В момент заряда ток идет по одному плечу, а при разряде – по-другому. Переменным резистором мы меняем соотношение сопротивления плеч, автоматически понижая либо увеличивая напряжение на выходе. В схеме наблюдается частичное отклонение частоты, но в слышимый диапазон она не попадает.
Смотирте видео работы ШИМ регулятора
Шим регулятор напряжения и тока своими руками
Эта самодельная схема может быть использована в качестве регулятора скорости для двигателя постоянного тока 12 В с номинальным током до 5 А или как диммер для 12 В галогенных и светодиодных ламп мощностью до 50 Вт. Управление идёт с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) при частоте следования импульсов около 200 Гц. Естественно частоту можно при необходимости изменить, подобрав по максимальной стабильности и КПД.
Большинство подобных конструкций собирается по гораздо . Здесь же представляем более усовершенствованный вариант, который использует таймер 7555, драйвер на биполярных транзисторах и мощный полевой MOSFET. Такая схематика обеспечивает улучшенное регулирование скорости и работает в широком диапазоне нагрузки. Это действительно очень эффективная схема и стоимость её деталей при покупке для самостоятельной сборки довольно низкая.
В схеме используется Таймер 7555 для создания переменной ширины импульсов около 200 Гц. Он управляет транзистором Q3 (через транзисторы Q1 — Q2), который контролирует скорость электро двигателя или ламп освещения.
Есть много применений для этой схемы, которые будут питаться от 12 В: электродвигатели, вентиляторы или лампы. Использовать её можно в автомобилях, лодках и электротранспортных средствах, в моделях железных дорог и так далее.
Светодиодные лампы на 12 В, например LED ленты, тоже можно смело сюда подключать. Все знают, что светодиодные лампы гораздо более эффективны, чем галогенные или накаливания, они прослужит намного дольше. А если надо — питайте ШИМ-контроллер от 24 и более вольт, так как сама микросхема с буферным каскадом имеют стабилизатор питания.
Для регулировки частоты вращения маломощных электродвигателей коллекторного типа обычно применяют резистор, который включают последовательно с двигателем. Но такой способ включения обеспечивает очень низкий КПД, а самое главное не позволяет осуществлять плавную регулировку оборотов (найти переменный резистор достаточной мощности на несколько десятков Ом совсем не просто). А самый главный недостаток такого способа, это то, что иногда происходит остановка ротора при снижении напряжения питания.
ШИМ-регуляторы , речь о которых пойдет в этой статье, позволяют осуществлять плавную регулировку оборотов без перечисленных выше недостатков. Помимо этого ШИМ-регуляторы так же можно применять и для регулировки яркости ламп накаливания.
На рис.1 приведена схема одного из таких ШИМ-регуляторов . Полевой транзистор VT1 является генератором пилообразного напряжения (с частотой повторения 150 Гц), а операционный усилитель на микросхеме DA1 работает как компаратор, формирующий ШИМ-сигнал на базе транзистора VT2. Частота вращения регулируется переменным резистором R5, изменяющим ширину импульсов. Благодаря тому, что их амплитуда равна напряжению питания, электродвигатель не будет «тормозить», а кроме этого можно добиться более медленного вращения, чем в обычном режиме.
Схема ШИМ регуляторов на рис.2 аналогична предыдущей, но задающий генератор здесь выполнен на операционном усилителе (ОУ) DA1. Этот ОУ функционирует в роли генератора импульсов напряжения треугольной формы с частотой повторения 500 Гц. Переменный резистор R7 позволяет осуществлять плавную регулировку вращения.
На рис.3. представлена весьма интересная схема регулятора. Этот ШИМ регулятор выполнен на интегральном таймере NE555 . Задающий генератор имеет частоту повторения 500 Гц. Длительность импульсов, а, следовательно, и частоту вращения ротора электродвигателя можно регулировать в диапазоне от 2 до 98 % периода повторения. Выход генератора ШИМ регулятора на таймере NE555 подключен к усилителю тока, выполненному на транзисторе VT1 и собственно управляет электродвигателем М1.
Главным недостатком схем рассмотренных выше является отсутствие элементов стабилизации частоты вращения вала при изменении нагрузки. А вот следующая схема, показанная на рис.4., поможет решить эту проблему.
Данный ШИМ регулятор как и большинство аналогичных устройств, имеет задающий генератор импульсов напряжения треугольной формы (частота повторения 2 кГц), выполненный на DA1.1.DA1.2, компаратор на DA1.3, электронный ключ на транзисторе VT1, а также регулятор скважности импульсов, а по сути частоты вращения электродвигателя — R6. Особенностью схемы является наличие положительной обратной связи посредством резисторов R12, R11, диода VD1,конденсатора C2, и DA1.4, которая обеспечивает постоянную частоты вращения вала электродвигателя при изменении нагрузки. При подключении ШИМ регулятора к конкретному электродвигателю при помощи резистора R12 производится регулировка глубины ПОС, при которой не возникает автоколебаний частоты вращения при увеличении или уменьшении нагрузки на вал двигателя.
Элементная база. В приведенных в статье схемах можно использовать следующие аналоги деталей: транзистор КТ117А можно заменить на КТ117Б-Г или как вариант на 2N2646; КТ817Б — КТ815, КТ805; микросхему К140УД7 на К140УД6, или КР544УД1, ТL071, TL081; таймер NE555 на С555, или КР1006ВИ1; микросхему TL074 на TL064, или TL084, LM324. Если необходимо подключить к ШИМ-регулятору более мощную нагрузку ключевой транзистор КТ817 необходимо заменить более мощным полевым транзистором, как вариант, IRF3905 или подобным. Указанный транзистор способен пропускать токи до 50А.
Схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока работает на принципах широтно-импульсной модуляции и применяется для изменения оборотов двигателя постоянного тока на 12 вольт. Регулирование частоты вращения вала двигателя при помощи широтно-импульсной модуляции дает больший КПД, чем при применение простого изменения постоянного напряжения подаваемого на двигатель, хотя эти схемы мы тоже рассмотрим
Двигатель подключен в цепь к полевому транзистору который управляется широтно-импульсной модуляцией осуществляемой на микросхеме таймере NE555, поэтому и схема получилась такой простой.
ШИМ регулятор реализован с помощью обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующий импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE555. Сигналы поступающие с мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса настраивается при помощи переменного сопротивления R2. Чем выше длительность положительного импульса поступающего на затвор полевого транзистора, тем большая мощность подается на электродвигатель постоянного тока. И на оборот чем меньше длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель. Эта схема прекрасно работает от аккумуляторной батареи на 12 вольт.
Скорость 6 вольтового моторчика можно регулируется в пределах 5-95%
Регулировка оборотов в этой схеме достигается подачей на электромотор импульсов напряжения, различной длительности. Для этих целей используются ШИМ (широтно-импульсные модуляторы). В данном случае широтно-импульсное регулирование обеспечивается микроконтроллер PIC. Для управления скоростью вращения двигателя используются две кнопки SB1 и SB2, «Больше» и «Меньше». Изменять скорость вращенияможно только при нажатом тумблере «Пуск». Длительность импульса при этом изменяется, в процентном отношении к периоду, от 30 — 100%.
В качестве стабилизатора напряжения микроконтроллера PIC16F628A, используется трехвыводной стабилизатор КР1158ЕН5В, имеющий низкое падение напряжение «вход-выход», всего около 0,6В. Максимальное входное напряжение — 30В. Все это позволяет применять двигатели с напряжением от 6В до 27В. В роли силового ключа используется составной транзистор КТ829А который желательно установить на радиатор.
Устройство собрано на печатной плате размерами 61 х 52мм. Скачать рисунок печатной платы и файл прошивки можно по ссылке выше. (Смотри в архиве папку 027-el )
Самодельный вариатор скорости вращения электродвигателя — Регулятор оборотов электродвигателя 12в своими руками
Эта самодельная схема может быть использована в качестве регулятора скорости для двигателя постоянного тока 12 В с номинальным током до 5 А или как диммер для 12 В галогенных и светодиодных ламп мощностью до 50 Вт. Управление идёт с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) при частоте следования импульсов около 200 Гц. Естественно частоту можно при необходимости изменить, подобрав по максимальной стабильности и КПД.
Схема ШИМ регулятора для мотора 12 В
В схеме используется Таймер 7555 для создания переменной ширины импульсов около 200 Гц. Он управляет транзистором Q3 (через транзисторы Q1 — Q2), который контролирует скорость электро двигателя или ламп освещения.
Похожие новости
ШИМ контроллер на 12 вольт Схема регулятора оборотов минидрелиВсем привет, наверно многие радиолюбители, также как и я, имеют не одно хобби, а несколько. Помимо конструирования электронных устройств занимаюсь фотографией, съемкой видео на DSLR камеру, и видео монтажом. Мне, как видеографу, был необходим слайдер для видео съемки, и для начала вкратце объясню, что это такое. Ниже на фото показан фабричный слайдер.
Слайдер предназначен для видеосъемки на фотоаппараты и видеокамеры. Он являются аналогом рельсовой системы, которая используется в широкоформатном кино. С его помощью создается плавное перемещение камеры вокруг снимаемого объекта. Другим очень сильным эффектом, который можно использовать при работе со слайдером, — это возможность приблизиться или удалиться от объекта съемки. На следующем фото изображен двигатель, который выбрал для изготовления слайдера.
В качестве привода слайдера используется двигатель постоянного тока с питанием 12 вольт. В интернете была найдена схема регулятора для двигателя, который перемещает каретку слайдера. На следующем фото индикатор включения на светодиоде, тумблер, управляющий реверсом и выключатель питания.
При работе такого устройства важно, чтоб была плавная регулировка скорости, плюс легкое включение реверса двигателя. Скорость вращения вала двигателя, в случае применения нашего регулятора, плавно регулируется вращением ручки переменного резистора на 5 кОм. Возможно, не только я один из пользователей этого сайта увлекаюсь фотографией, и кто-то ещё захочет повторить это устройство, желающие могут скачать в конце статьи архив со схемой и печатной платой регулятора. На следующем рисунке приведена принципиальная схема регулятора для двигателя:
Видео работы
Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует специальный прибор —регулятор оборотов электродвигателя 220в. Стабильная эксплуатация, отсутствие перебоев напряжения, долгий срок службы — преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.
Для чего нужен частотный преобразователь оборотовКонтроллеры оборотов входят в структуру многих приборов, так как они обеспечивают точность электрического управления. Это позволяет регулировать обороты в нужную величину.
Регулятор оборотов двигателя постоянного тока используется во многих промышленных и бытовых областях. Например:
Выбираем устройство- Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
- Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
- Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
- Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
- Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.
- двигатель переменного тока природный контроллер;
- привод;
- дополнительные элементы.
Прибор может быть куплен в специализированных точках продажи, а можно сделать самому.
Схема регулятора оборотов вращения переменного тока
Существует универсальный прибор 12в для бесколлекторных двигателей.
Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.
Схема состоит из двух частей—логической и силовой. Микроконтроллер расположен на микросхеме. Эта схема характерна для мощного двигателя. Уникальность регулятора заключается в применении с различными видами двигателей. Питание схем раздельное, драйверам ключей требуется питание 12В.
Прибор триак Схема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 — конденсатор, R1 — первый резистор, R2 — второй резистор.Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.
Распространённые регулятор тиристор, обладающие простой схемой работы.
Тиристор, работает в сети переменного тока.
К источнику напряжения 24 вольт. Принцип действия заключаются в заряде конденсатора и запертом тиристоре, а при достижении конденсатором напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.
Сигналы, поступающие на вход системы, образуют обратную связь. Подробнее рассмотрим с помощью микросхемы.
Микросхема TDA 1085
Своими руками можно сделать прибор для гриндера, токарного станка по дереву, точила, бетономешалки, соломорезки, газонокосилки, дровокола и многого другого.
При сборе регулятора правильно выбирать резистор. Так как при большом резисторе, на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсация будет недостаточной.
Регуляторы оборотов вращения однофазных и трехфазных двигателей 24, 12 вольт представляют собой функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.
Видео № 1. Одноканальный регулятор в работе. Меняет скорость кручения вала мотора посредством вращения ручки переменного резистора.
Видео № 3. Двухканальный регулятор в работе. Независимая установка скорости кручения валов моторов на базе подстроечных резисторов.
Функции и основные характеристики
Одноканальный регулятор для мотора
Конструкция устройства
Принцип работы
Материалы и детали
Примечание 3. Для регулировки токов выше 1,5А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). При этом рисунок печатной платы менять не требуется, так как распределение выводов у обоих транзисторов идентично.
Для дальнейшей работы нужно скачать архивный файл, размещенный в конце статьи, разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора (файл termo1 ), а монтажный чертеж (файл montag1 ) — на белом листе офисной (формат А4).
Для тестирования устройства необходимо из архива распечатать чертеж диска. Далее нужно наклеить этот чертеж (№ 1) на плотную и тонкую картонную бумагу (№ 2 ). Затем с помощью ножниц вырезается диск (№ 3).
Полученную заготовку переворачивают (№ 1 ) и к центру крепят квадрат черной изоленты (№ 2) для лучшего сцепления поверхности вала мотора с диском. Нужно сделать отверстие (№ 3) как указано на изображении. Затем диск устанавливают на вал мотора и можно приступать к испытаниям. Одноканальный регулятор мотора готов!
Используется для независимого управления парой моторов одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Ток нагрузки рассчитан до 1,5А на каждый канал.
Принцип работы
Примечание.2. Для оперативной регулировки скорости кручения моторов подстроечные резисторы заменяют с помощью монтажного провода с резисторами переменного сопротивления с показателями сопротивлений, указанными на схеме.
Понадобится печатная плата размером 30×30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита толщиной 1-1,5 мм. В таблице 2 приведен список радиокомпонентов.
Процесс сборки
Чертеж монтажной платы наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы. Формируют отверстия на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпасть. Производится цоколёвка транзистора КТ815. Для проверки нужно временно соединить монтажным проводом входы 1 и 2 .
В АРХИВЕ представленные необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов помечены красными стрелками.
Регулятор оборотов двигателя постоянного тока схема на 12 вольт
Двигатель подключен в цепь к полевому транзистору который управляется широтно-импульсной модуляцией осуществляемой на микросхеме таймере NE555, поэтому и схема получилась такой простой.
ШИМ регулятор реализован с помощью обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующий импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE555. Сигналы поступающие с мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса настраивается при помощи переменного сопротивления R2. Чем выше длительность положительного импульса поступающего на затвор полевого транзистора, тем большая мощность подается на электродвигатель постоянного тока. И на оборот чем меньше длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель. Эта схема прекрасно работает от аккумуляторной батареи на 12 вольт.
Регулирование оборотов двигателя постоянного тока схема на 6 вольт
Регулировка оборотов в этой схеме достигается подачей на электромотор импульсов напряжения, различной длительности. Для этих целей используются ШИМ (широтно-импульсные модуляторы). В данном случае широтно-импульсное регулирование обеспечивается микроконтроллер PIC. Для управления скоростью вращения двигателя используются две кнопки SB1 и SB2, «Больше» и «Меньше». Изменять скорость вращенияможно только при нажатом тумблере «Пуск». Длительность импульса при этом изменяется, в процентном отношении к периоду, от 30 — 100%.
Устройство собрано на печатной плате размерами 61×52мм. Скачать рисунок печатной платы и файл прошивки можно по ссылке выше. (Смотри в архиве папку 027-el )
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ СВОИМИ РУКАМИ
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ СВОИМИ РУКАМИ
Всё более популярная тема создания электромобилей, постепенно вытесняет обычные бензиновые. Действительно, электромобиль гораздо проще в изготовлении, управлении и эксплуатации. К тому же ещё немаловажное достоинство — это экологичность. В данной статье мы и попытаемся рассмотреть вопрос самостоятельного изготовления электромобиля своими руками.
Но есть два узла, сборка которых вызывает некоторые трудности, особенно у неподготовленных радиолюбителей. Речь идёт об узле регулировки скорости двигателя и зарядном устройстве для мощных, как правило литий — ионных аккумуляторов. Сложность здесь заключается в значительных токах — более 50А. Ведь для легкового электромобиля нужен электродвигатель мощностью около 5 — 20 кВт. Различные микро — и ШИМ контроллеры применяемые в заводских моделях электромобилей слишком сложны в изготовлении и настройке, а простые схемы на КРЕНках никак не выдержат такие токи. Ниже предлагается несложные в сборке схемы регулятора и ЗУ подходящие для тех, кто хочет собрать электромобиль своими руками.
Основой данного регулятора скорости вращения от нуля до максимума, используется импульсная схема с изменением ширины прямоугольных импульсов напряжения, подаваемых на обмотку двигателя. Генератором и формирователем импульсов является микросхема HEF4069, причём желательно с индексом UB, имеющая полевые ключи на выходе логических элементов, раскачивающие Н — канальные мосфеты.
С выхода инверторов, сигнал управляет тремя запараллелеными полевыми транзисторами IRF540 или другими аналогичными с током более 25А. К стоку их, подключен двигатель постоянного тока мощностью несколько киловатт. Параллельно ему установлен диод, для защиты полевиков от обратных полуволн отрицательного напряжения возникающих в процессе работы.
Ещё одним узлом с большими коммутируемыми токами является блок ЗУ для аккумулятора. Как известно в электромобилях стоят аккумуляторы с напряжением 12 — 200 В (в зависимости от модели) и ёмкостью в пределах 100 — 500 А. Значит заряжать их нужно током около 10 — 50 А. Можно реализовать эту функцию на классическом транзисторном стабилизаторе с тремя мощными биполярными транзисторами MJ15003 включенными в параллель. Более совершенный вариант схемы смотрим ТУТ
А можно и на специализированной микросхеме L200, специально предназначенной для использования в стабилизаторах.
Так как максимальный выходной ток микросхемы L200 составляет 10 А, умощним микросхему так-же тремя параллельно включенными транзисторами MJ15004.
Думаю нет необходимости говорить о том, что радиаторы обязательны, причём очень большие радиаторы — рассеиваемая на них мощность может достигать сотни ватт. Эта схема может выдать ток до 40 А при входном напряжении 35 В. При выборе трансформатора и выпрямителя — лучше всего брать входное напряжение стабилизатора на 10-15 В больше выходного. Электролитический конденсатор фильтра должен быть где то 10000 — 40000 мкф 50 В. Аккумуляторы заряжаются таким зарядным устройством током, равным 10 — 20% от номинальной емкости литий — ионных аккумуляторов, примерно за ночь. Можно установить для электромобиля и батарею составленную из обычных свинцовых аккумуляторов, на опытных образцах это позволяло проехать на одной зарядке около 50 км со скоростью до 100 км/ч.
Это приблизительный вид электрооборудования и соединения всех электроузлов.
Конструкция электромобиля может иметь произвольный вид и все элементы располагаются в любом удобном месте корпуса авто. Аккумуляторы, с целью устойчивости электромобиля, обычно расположены в днище машины.
ФОРУМ по электрооборудованию автомобилей.
Простой ШИМ-регулятор яркости светодиодов
С микросхемой NE555 (аналог КР1006) знаком каждый радиолюбитель. Её универсальность позволяет конструировать самые разнообразные самоделки: от простого одновибратора импульсов с двумя элементами в обвязке до многокомпонентного модулятора. В данной статье будет рассмотрена схема включения таймера в режиме генератора прямоугольных импульсов с широтно-импульсной регулировкой.
Схема и принцип её работы
С развитием мощных светодиодов NE555 снова вышла на арену в роли регулятора яркости (диммера), напомнив о своих неоспоримых преимуществах. Устройства на её основе не требуют глубоких знаний электроники, собираются быстро и работают надёжно.
Известно, что управлять яркостью светодиода можно двумя способами: аналоговым и импульсным. Первый способ предполагает изменение амплитудного значения постоянного тока через светодиод. Такой способ имеет один существенный недостаток – низкий КПД. Второй способ подразумевает изменение ширины импульсов (скважности) тока с частотой от 200 Гц до нескольких килогерц. На таких частотах мерцание светодиодов незаметно для человеческого глаза.
Схема ШИМ-регулятора с мощным выходным транзистором показана на рисунке. Она способна работать от 4,5 до 18 В, что свидетельствует о возможности управления яркостью как одного мощного светодиода, так и целой светодиодной лентой. Диапазон регулировки яркости колеблется от 5 до 95%. Устройство представляет собой доработанную версию генератора прямоугольных импульсов. Частота этих импульсов зависит от ёмкости C1 и сопротивлений R1, R2 и определяется по формуле: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), ГцПринцип действия электронного регулятора яркости заключается в следующем. В момент подачи напряжения питания начинает заряжаться конденсатор по цепи: +Uпит – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Uпит. Как только напряжение на нём достигнет уровня 2/3Uпит откроется внутренний транзистор таймера и начнется процесс разрядки. Разряд начинается с верхней обкладки C1 и далее по цепи: R1 – VD2 –7 вывод ИМС – -Uпит. Достигнув отметки 1/3Uпит транзистор таймера закроется и C1 вновь начнет набирать ёмкость. В дальнейшем процесс повторяется циклически, формируя на выводе 3 прямоугольные импульсы.
Изменение сопротивления подстроечного резистора приводит к уменьшению (увеличению) времени импульса на выходе таймера (вывод 3), и как следствие, уменьшается (увеличивается) среднее значение выходного сигнала. Сформированная последовательность импульсов через токоограничивающий резистор R3 поступает на затвор VT1, который включен по схеме с общим истоком. Нагрузка в виде светодиодной ленты или последовательно включенных мощных светодиодов включается в разрыв цепи стока VT1.
В данном случае установлен мощный MOSFET транзистор с максимальным током стока 13А. Это позволяет управлять свечением светодиодной ленты длиной в несколько метров. Но при этом транзистору может потребоваться теплоотвод.
Блокирующий конденсатор C2 исключает влияние помех, которые могут возникать по цепи питания в моменты переключения таймера. Величина его ёмкости может быть любой в пределах 0,01-0,1 мкФ.
Плата и детали сборки регулятора яркости
Односторонняя печатная плата имеет размер 22х24 мм. Как видно из рисунка на ней нет ничего лишнего, что могло бы вызвать вопросы.Плата в файле Sprint Layout 6.0: reguljator-jarkosti.lay6
После сборки схема ШИМ-регулятора яркости не требует наладки, а печатная плата легка в изготовке своими руками. В плате, кроме подстроечного резистора, используются SMD элементы.
- DA1 – ИМС NE555;
- VT1 – полевой транзистор IRF7413;
- VD1,VD2 – 1N4007;
- R1 – 50 кОм, подстроечный;
- R2, R3 – 1 кОм;
- C1 – 0,1 мкФ;
- C2 – 0,01 мкФ.
Заказать готовую сборку от автора можно здесь.
Практические советы
Транзистор VT1 должен подбираться в зависимости от мощности нагрузки. Например, для изменения яркости одноваттного светодиода достаточно будет биполярного транзистора с максимально допустимым током коллектора 500 мА.
Управление яркостью светодиодной ленты должно осуществляться от источника напряжения +12 В и совпадать с её напряжением питания. В идеале регулятор должен питаться от стабилизированного блока питания, специально предназначенного для ленты.
Нагрузка в виде отдельных мощных светодиодов запитывается иначе. В этом случае источником питания диммера служит стабилизатор тока (его еще называют драйвер для светодиода). Его номинальный выходной ток должен соответствовать току последовательно включенных светодиодов.
ШИМ регулятор 12В на 555
Представляем простую конструкцию регулятора мощности, схема которого построена на таймере 555, работающем в режиме ШИМ. Транзисторы IRF3205 являются управляемыми элементами, причем транзисторы соединены параллельно для уменьшения сопротивления и лучшего рассеивания тепла.
Схема ШИМ на 12 В для ламп
Напряжение от трансформатора выпрямляется мостом на 50 А, установленным на радиаторе. Подается оно далее на стабилизатор 8 В, а затем в схему управления. Устройство должно было работать с несколькими галогенками 12 В 50 Вт.
Кстати, вы можете хорошо уменьшить нагрев транзисторов снизив частоту коммутации — на это стоит обратить внимание.
При полной яркости будет ток в нагрузке около 25 А. Так что уделите особое внимание винтовым соединительным разъемам. Кабели сечением 1,5 мм2 тоже недостаточны для такого большого тока.
Конечно, затворы лучше переключать напряжением около 10 — 12 В (не более 15 В для безопасности МОП-транзисторов), чем 6 В, хотя бы для того чтобы быть уверенным в их насыщении во включенном состоянии. А более высокое напряжение также означает более быструю перезагрузку затворов, что приводит к более короткому переходному времени, а это снижает потери мощности на них. Если они не насыщаются, то тепло, генерируемое на них с высокой рабочей мощностью, заставит транзисторы сильно греться.
Чтобы поднять управляющее напряжение, достаточно подключить R3 напрямую к источнику питания, а не к стабилизатору. Чтобы ускорить переключение, предлагаем конденсатор 0.1 мкФ поставить параллельно с R2 и, если необходимо, дополнительно в ряд перед этим параллельным соединением резистор, чтобы минимизировать токи при разряде конденсатора.
Вместо резистора R3 ещё лучше ставить резисторы 5-10 Ом в затворах mosfet и использовать более мощные биполярные транзисторы, например семейства BD136 — BD140 соответствующих типов проводимости.
Упрощенный ШИМ 12V регулятор постоянного тока
Для регуляторов оборотов мотора постоянного тока можно использовать эту, показанную выше схему. Здесь нет необходимости использовать управляющие транзисторы. Mosfet могут быть подключены параллельно, добавив один 30-ти омный резистор к затвору каждого транзистора. Плату можете скачать в архиве.
Сделай сам самодельный контроллер импульсов мощности
В этом устройстве используется встроенная схема генератора сигналов с широтно-импульсной модуляцией для запуска силового полевого МОП-транзистора.
Схема отлично подходит для управления мощностью, подаваемой на такие устройства, как вентилятор, светодиоды или даже трансформаторы и катушки. Регулируя ширину импульса, вы можете легко управлять скоростью вентилятора без ущерба для крутящего момента.
Используемый транзистор не критичен, но обычно следует использовать что-то с номинальными значениями напряжения и тока, подходящими для вашего приложения.У нас есть ряд доступных MOSFET и IGBT. Схема будет работать от источника постоянного тока 6–12 В, а выход может быть выполнен в виде «открытого коллектора» для переключения более высокого напряжения.
Не хотите собрать эту схему DIY PWM самостоятельно? Ознакомьтесь с нашим ассортиментом передовых генераторов импульсов
На этой принципиальной схеме для простоты показана нагрузка (катушка, двигатель и т. Д.), Подключенная к тому же источнику питания, что и остальная часть схемы. Если вам нужно переключить более высокое напряжение, положительный разъем нагрузки можно просто подключить к внешнему источнику питания.
Если цепь будет использоваться с индуктивными нагрузками, к нагрузке следует подключить небольшой конденсатор. Они часто уже установлены на небольших двигателях постоянного тока. Дополнительный компонент, такой как варистор или «диод свободного хода», также рекомендуется, если генератор импульсов управляет высоковольтными трансформаторами обратного хода, такими как катушки зажигания.
Два потенциометра VR1 и VR2 используются для управления частотой и рабочим циклом выхода. VR1 регулирует скорость, с которой C1 заряжается для изменения частоты, в то время как VR2 действует как делитель потенциала, позволяя подавать определенное напряжение на инвертирующий вход IC2.Это напряжение используется для управления шириной импульса на выходе. Выходной рабочий цикл или ширина импульса устройства также могут контролироваться внешним напряжением, например микроконтроллерами или аналоговым сигналом. Источник аналогового напряжения можно просто подключить к инвертирующему входу вместо выхода VR2.
Особенности и характеристики
- Вход от 9 до 15 В, 10 А
- Выходная мощность — от 9 до 15 В постоянного тока, прямоугольная форма
- Выход с открытым коллектором позволяет использовать отдельный источник напряжения для импульсов.
- Независимое управление частотой и шириной импульса / рабочим циклом
- Частота регулируется в диапазоне от 0 Гц до 125 кГц (C1 необходимо изменить для полного диапазона)
- Ширина импульса полностью регулируется от 0% до 100%
У нас есть несколько таких генераторов импульсов, предназначенных для использования с трансформаторами высокого напряжения, которые доступны на странице киберсхем. Они высокого качества, готовые к монтажу на печатной плате, включая большой радиатор и вентилятор, защиту от перегрузки и противоэдс.индуктивная защита. Эти устройства довольно эластичны и идеально подходят для любителей и экспериментов из-за широкого спектра потенциальных применений и долговечности для работы с различными грузами. Если у вас есть случайные трансформаторы или вы делаете свои собственные катушки, эти импульсные модуляторы мощности идеально подходят для тестирования и управления ими.
Не хочешь собрать самому? Ознакомьтесь с нашими передовыми схемами импульсного управления. Купите наш замечательный PWM-OCXI прямо сейчас!
Mini DC 5A Motor PWM Регулятор скорости 3V-35V Переключатель управления скоростью LED — SainSmart.com
Торговая марка: SainSmartMini DC 5A Motor PWM регулятор скорости 3 В-35 В переключатель управления скоростью светодиодный диммер для DIY светодиодный свет панели светодиодные ленты свет
Артикул: 101-30-266 UPC: 695
44086 ID товара: 11091784916 ID варианта: 45102113428
5 долларов.99
Как сделать схему регулятора скорости двигателя постоянного тока.Контроллер мотора PWM своими руками.
PWM (Kare Dalga) Двигатель постоянного тока Sürücü Devresi Nasıl Yapılır?Как устроена цепь управления скоростью двигателя постоянного тока? С этой схемой двигатели постоянного тока могут работать в диапазоне 7-15 В. Как на видео, ток до 5-6А можно нарисовать. Если использовать кулер Mosfet большего размера, теоретически он поддерживает максимум 150 Вт. (Макс. От 12 В до 12,5 А).
Герекли Мальземелер:
1 x 555 Таймер Entegre
1 x IRFZ44 Power Mosfet
2 x 1N4007 Diyot
1 x UF4007 Diyot
2 x 0.1 мкФ (100 нФ) Kondansatör
1 x 100 мкФ Kondansatör
1 x 100K Potansiyometre
1 x 10K Direnç
1 x 470R Direnç
1 x 3 мм светодиод (Kırmızı)
1 x 5 * 5 Delikli Plaket
2 x PCB Klemens
В этой схеме ветвь Mosfet Gate подключена к 7-й ветви 555 IC. Обычно в схемах этого типа ножка затвора подключается к 3-ей ножке 555 IC. В конструкции, прикрепленной к 7-й ноге, сигнал ШИМ более стабилен и предлагает немного более широкий диапазон. Существует 3–4 различных схемы управления скоростью двигателя постоянного тока.Дизайн подключен к 3-ей ноге и разработан с использованием встроенного LM358 вместо 555 и т. Д. И т. Д. Я сделал и протестировал популярные. Эта схема для меня самая эффективная. Вот почему я разделяю эту схему.
Канал KendinYap https://www.youtube.com/channel/UCgjJGE17yfovAvWUzEJFENA
Необходимые материалы:
Таймер 1 x 555, встроенный https://www.banggood.com/custlink/3DvDoAzCAH
1 x IRFZ44 Power Mosfet https://www.banggood.com/custlink/K3KKOb2CA0
2 x 1N4007 Diode https: // www.banggood.com/custlink/m3KDonUcAw
1 x UF4007 Диод
2 x 0,1 мкФ (100 нФ) конденсатор https://www.banggood.com/custlink/v3DGOAqc2e
1 x 100 мкФ конденсатор https://www.banggood.com/custlink / K33GanMpM7
1 потенциометр 100 кОм https://www.banggood.com/custlink/vmvGaQUWTG
1 резистор 10 кОм https://www.banggood.com/custlink/vD3DoQMpwW
1 резистор 470R https: //www.banggood .com / custlink / DmGmOn2rfl
1 x 3 мм светодиод (красный) https://www.banggood.com/custlink/m3DKjNMr7z
1 x 5 * 5 PCB Board https: // www.banggood.com/custlink/KmKDas2VDt
2 клеммных колодки для печатных плат https://www.banggood.com/custlink/KDGDlnq5KS
Сварка припоя: https://www.banggood.com/custlink/vDDKBBDsd0
Как создать схему контроллера скорости двигателя постоянного тока с высоким крутящим моментом
Драйвер широтно-импульсной модуляции для управления скоростью двигателя
Создание электронной схемы для управления скоростью двигателя постоянного тока может показаться довольно простым, и вы сможете найти много таких обычных схем занимается регулированием скорости.Однако на практике вы обнаружите, что более простые схемы имеют один серьезный недостаток — они не могут плавно регулировать скорость двигателя на более низких уровнях, и, когда желаемая скорость уменьшается, крутящий момент двигателя также пропорционально уменьшается. Из-за этого в любой непредсказуемой точке мотор может просто очень резко остановиться. Кроме того, при включении питания двигатель может просто не запускаться при более низких настройках скорости и может потребовать первоначального ускорения путем увеличения настройки. Такие ситуации довольно нежелательны и не представляют собой идеального контроля скорости.
Предложенную схему можно считать практически идеальным регулятором скорости двигателя постоянного тока. По сути, это драйвер двигателя с широтно-импульсной модуляцией (PWM), который включает в себя два отдельных каскада для генерации импульсов. Внешний источник переменного напряжения постоянного тока эффективно преобразуется в изменяющийся сигнал ШИМ. Схема обеспечивает очень четко определенное и плавное управление скоростью подключенного двигателя даже на почти нулевых уровнях скорости, когда двигатель почти не движется, но никогда не останавливается. Переходы по скорости можно регулировать точно без каких-либо сбоев.Кроме того, схема позволяет двигателю поддерживать высокий крутящий момент и позволяет мгновенно запускаться при включении даже при минимальных настройках скорости. Схема также оборудована переключающим переключателем для мгновенного переключения направления вращения двигателя, когда это необходимо.
Описание схемы
Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:
Для генерации пропорционально изменяющихся импульсов ШИМ необходимо подавать внешне переменное напряжение постоянного тока на вывод № 11 ИС.Эти импульсы дополнительно обрабатываются и эффективно используются для управления скоростью подключенного двигателя от нуля до максимума.
Обращаясь к рисунку, который мы видим, двойной таймер IC 556 составляет основу схемы. Как следует из названия, ИС состоит из двух дискретных секций таймера. Эта двойная функция ИС была прекрасно использована здесь для генерации требуемых импульсов ШИМ.
Одна половина (левая сторона) ИС была подключена как нестабильный мультивибратор. Конфигурация используется для создания стабильных и постоянных колебаний с частотой около 100 Гц.
Вышеупомянутые импульсы соответственно определяют требуемую частоту ШИМ.
Транзистор T5 здесь выполняет функцию источника постоянного тока для заряда C3.
T5 вместе с R4 и C3 образует генератор постоянной пилообразной волны.
Другая половина (правая сторона) ИС сконфигурирована как компаратор напряжения.
Постоянно регулируемое напряжение постоянного тока, приложенное к управляющему входному выводу № 11 этой половины ИС, и различные уровни напряжения в этой точке сравниваются с помощью генерируемого пилообразного напряжения, как объяснено выше.
Вышеупомянутая операция приводит к идеальному ШИМ, который становится доступным на выводе № 9 ИС.
6 вентилей IC4049 используются для буферизации выходного сигнала ШИМ перед его усилением.
Силовые транзисторы T1, T2 и T3, T4 используются для надлежащего усиления принятого сигнала ШИМ для управления подключенным двигателем постоянного тока, скорость которого необходимо регулировать.
Эти транзисторы вполне комфортно справляются с нагрузками до 6 ампер. Все диоды D1-D4 заземлены на случай возникновения обратной ЭДС (индуктивных скачков) двигателем и, таким образом, обеспечивают безопасную работу транзисторов.
Однократное нажатие на переключатель S1 позволит «резкую» остановку и немедленное последующее изменение направления вращения двигателя на противоположное в обе стороны, в зависимости от положения S1. Эту функцию может быть трудно найти во многих других схемах управления скоростью двигателя постоянного тока.
Список деталей
Все резисторы — 1 / 4Вт, 5%, CFR, если не указано иное.
R1, R2, R6, R7 = 1K,
R3 = 150K,
R4, R5 = 150E,
C1 = 0,1µ,
C2, C3 = 0.01µ,
C4 = 1 мкФ / 25 В, неполярный
T5 = BC 557B,
T1, T2 = TIP 122,
T3, T4 = TIP 127,
D1 —- D4 = 6 AMP, 300 В,
Z1 = 3 В / 400 мВт
N1 —- N4 = 4049,
IC1 = 556
S1 = SPDT
Контурная обратная ЭДС, цепь контроллера скорости двигателя переменного тока
Показанная схема обратной ЭДС, замкнутая Контроллер скорости двигателя переменного тока контура предоставляется по запросу от г-на Амира, схема имеет следующие основные особенности:
Может работать с сильноточной нагрузкой переменного тока,
Крутящий момент прямо пропорционален нагрузке,
Обратная ЭДС от обмотка двигателя используется в качестве эталона для автоматической регулировки крутящего момента при увеличении нагрузки.
Список деталей
R1 = 56K,
R2 = 33K,
R3 = 15K,
R4 = 22K,
D1, D2, D3 = 1N4007,
T1 = BC5472, SC
Согласно указанному току нагрузкиC1 = 104/1 кВ, PPC
C2 = 100 мкФ / 100 В
L1 = от 30 до 50 мкГн, 6 ампер.
Есть ли у вас такие запросы? Сообщите нам, если это возможно, будут произведены здесь, в Bright Hub.
Как сделать схему контроллера скорости двигателя постоянного тока
Направленное управление и регулирование скорости (RPM) для двигателей переменного / постоянного тока может быть достигнуто с помощью различных методов.Очень важно иметь возможность контролировать скорость и направление приводов постоянного тока в таких отраслях, как текстильная, механическая и электрическая, для ряда производственных процессов. В этой статье мы рассмотрим, как можно легко спроектировать контроллер двигателя постоянного тока с ШИМ с помощью микросхемы таймера NE555, используя & небольшое количество других компонентов.
PWM (широтно-импульсная модуляция) — это метод аналогового управления, с помощью которого мы можем генерировать переменный прямоугольный сигнал, быстро включая и выключая питание любого электронного устройства.Среднее напряжение зависит от скважности сигнала. Здесь микросхема прецизионного таймера NE555 работает в нестабильном режиме, чтобы генерировать автономный сигнал ШИМ. Вы можете прочитать нашу предыдущую статью о нестабильных мультивибраторах, чтобы узнать больше об их работе.
PCBWay обязуется удовлетворять потребности своих клиентов из различных отраслей с точки зрения качества, доставки, рентабельности и любых других требовательных запросов. Как один из самых опытных производителей печатных плат в Китае.Они гордятся тем, что являются вашими лучшими деловыми партнерами, а также хорошими друзьями во всех аспектах ваших потребностей в печатных платах.
Аппаратные компоненты
Для сборки этого проекта вам потребуются следующие детали
TIP122 Распиновка
СхемаСхема
Рабочее пояснение
СхемаПринцип работы схемы следующий: микросхема таймера 555 сконфигурирована для работы в режиме нестабильного мультивибратора, генерируя прямоугольную волну (ШИМ).Поток 100K используется для управления периодом рабочего цикла таймеров 555, эффективно управляя скоростью двигателя. Управляющий вывод таймера IC подключен к конденсатору емкостью 100 нФ для удаления внешнего шума с вывода. Вывод 4 сброса с активным низким уровнем подключен к Vcc схемы, чтобы предотвратить нежелательный сброс выхода.
Если двигатель, которым вы хотите управлять, превышает номинальный ток потребителя / источника выходного тока таймера 555, равный 200 мА, вы можете использовать транзистор пары Дарлингтона / полевой МОП-транзистор (TIP122) для управления двигателем постоянного тока, поскольку он может выдерживать токи до 5 А.Кроме того, используйте обратный диод (1N4007) параллельно двигателю, чтобы предотвратить скачки напряжения.
PWM — широтно-импульсная модуляция для скорости двигателя постоянного тока и яркости светодиода
Широтно-импульсная модуляция — это цифровой метод изменения мощности, подаваемой на электронный компонент. Регулируя мощность, подаваемую на двигатель или светодиод, можно управлять скоростью или яркостью (соответственно).
На мой взгляд, самый простой и гибкий ШИМ генерируется микроконтроллером.Однако некоторым людям неудобно программировать микроконтроллер. Таким образом, в электронных схемах в этой статье используются только стандартные, легко доступные компоненты, такие как логические микросхемы, диоды, резисторы, транзисторы и конденсаторы.
Эта статья начинается со схемы на основе инвертора, который выводит прямоугольный сигнал с переменной скважностью. Дополнительные схемы используют эту выходную волну и управляют образцом драйвера двигателя постоянного тока и примерным 7-сегментным светодиодным дисплеем.
Комбинация резистор-диод-конденсатор, которая генерирует ШИМ, существует уже некоторое время. Лично я впервые наткнулся на него пару лет назад на сайте Эдди Райта. И недавно я заметил, что DPRG включает его в свой учебник по драйверам от Рика Бикла.
Создание регулируемого ШИМ
Сигнал с широтно-импульсной модуляцией начинается с напряжения, которое многократно повышается и понижается. Классический метод создания колебаний — схема резистор-конденсатор (RC).Эта схема использует синхронизацию RC с поворотом диода для изменения отношения времени импульса включения к времени отключения импульса (так называемый «рабочий цикл»).
Схема ШИМ-схемы с регулируемой скважностью на основе логической микросхемы инвертора 74AC14.
IC1: Шестигранный инвертор 74AC14 с входами триггера Шмитта.
- «Триггерные входы Шмитта» — это специальные входы, предназначенные для эффективного преобразования медленно меняющихся или аналоговых сигналов.
C1: Конденсатор 0,1 мкФ сглаживает мощность, подаваемую на IC1. Если бы этот конденсатор отсутствовал, микросхема, вероятно, продолжала бы работать, но могли бы быть периодические сбои на входах или выбросы на выходах.
C2: Этот конденсатор емкостью 0,1 мкФ будет многократно заполняться (заряжаться) и разряжаться (разряжаться), чтобы образовалась импульсная волна. Увеличение емкости снижает частоту волны.Уменьшение емкости увеличивает частоту волны.
R2: Переменный резистор 10 кОм (подстроечный потенциометр). Это переменное сопротивление (а не фиксированное) для изменения времени включения / выключения выходной волны. Увеличение значения общего сопротивления увеличивает частоту волны. Уменьшение значения общего сопротивления снижает частоту волны.
D1 и D2: Два диода.Предпочтительнее диод 1N914 или 1N4148. D1 создает путь заряда. D2 создает путь разряда. Без этих диодов импульсная волна все равно появлялась бы, но время включения и выключения нельзя было изменить, так как конденсатор заряжался и разряжался по одному и тому же пути через резистор. (Подробное объяснение приводится на следующей странице.)
Реализация схемы ШИМ на макетной плате без пайки
Вероятно, у вас уже есть многие детали для широтно-импульсного модулятора.Однако, если вы не приобрели и не реализовали детектор объектов с частотой 38 кГц из моей книги «Промежуточное создание роботов», вам, вероятно, потребуется приобрести 74AC14 от DigiKey или Mouser Electronics.
(74HC14, 74LV14, 74AHC14, вероятно, подойдут, но ни один из них не будет точно соответствовать диапазонам напряжения или выходной мощности 74AC14. Другие версии этого чипа еще менее совместимы. Придерживайтесь 74AC14, чтобы избавиться от горя во время обучения.)
Печатная плата с регулируемой скважностью и широтно-импульсной модуляцией, реализованная на макетной плате без пайки.
Схема беспаечного макета немного отличается от схемы, но на самом деле она такая же. Конденсатор С1 установлен, но вне фотографии. Подстроечный резистор (R2) находится немного выше на плате, так что вы можете видеть все провода и соединения.
Обратите внимание на фотографии и на схеме, что окончательная импульсная выходная волна исходит от второго инвертора, а не от первого.Выход первого инвертора подается на второй инвертор для создания чистой копии.
Присоединение к копии нагрузки (светодиода, транзистора драйвера двигателя и т. Д.) Не повлияет на работу R1, D1, D2, C2. Однако, если бы мы не сделали копию и подключили нагрузку к выходному контакту первого инвертора, то частота и рабочий цикл ШИМ изменились бы под нагрузкой.
Проще говоря, мы сделали копию сигнала, чтобы не испортить исходный сигнал, когда мы подключили волну к другим цепям.
Далее давайте узнаем, как работает сердце схемы …
404 — ** Товар не найден **
** Возможно, вы не сможете посетить эту страницу из-за: **
- ** устаревшая закладка / избранное **
- ** поисковая система, у которой есть устаревших данных об этом сайте **
- ** ошибочный адрес **
- ** у вас нет доступа к этой странице **
- ** Запрошенный ресурс не найден.**
- ** Произошла ошибка при обработке вашего запроса. **
** Пожалуйста, попробуйте одну из следующих страниц: **
** Если проблема не исчезнет, обратитесь к системному администратору этого сайта и сообщите об ошибке ниже. **.
** Товар не найден **
