எளிய ம

ஆரம்பத்தில் ஒரு மோட்டார் ஓட்டுவது எளிதான காரியமாகத் தோன்றலாம் - பொருத்தமான மின்னழுத்த ரெயிலுக்கு மோட்டாரைக் கவர்ந்து கொள்ளுங்கள், அது சுழலத் தொடங்கும். ஆனால் இது ஒரு மோட்டார் ஓட்டுவதற்கான சரியான வழி அல்ல, குறிப்பாக சுற்றுகளில் மற்ற கூறுகள் இருக்கும்போது. டிசி மோட்டார்கள் - எச்-பிரிட்ஜ் சுற்று ஓட்டுவதற்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றும் திறமையான வழி ஒன்றை இங்கு விவாதிப்போம்.

மோட்டார் ஓட்டுநர்

குறைந்த சக்தி பயன்பாடுகளுக்கான பொழுதுபோக்கு வட்டங்களில் நீங்கள் காணக்கூடிய மிகவும் பொதுவான வகை மோட்டார் கீழே காட்டப்பட்டுள்ள 3 வி டிசி மோட்டார் ஆகும். இந்த வகையான மோட்டார் இரண்டு 1.5 வி கலங்களிலிருந்து குறைந்த மின்னழுத்த செயல்பாட்டிற்கு உகந்ததாக உள்ளது.

அதை இயக்குவது அதை இரண்டு கலங்களுடன் இணைப்பது போல எளிது - மோட்டார் உடனடியாக சுடும் மற்றும் பேட்டரிகள் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் வரை இயங்கும். மினியேச்சர் காற்றாலை அல்லது விசிறி போன்ற 'நிலையான' பயன்பாடுகளுக்கு இந்த வகையான அமைப்பு நல்லது என்றாலும், ரோபோக்கள் போன்ற 'டைனமிக்' பயன்பாட்டிற்கு வரும்போது, ​​அதிக துல்லியம் தேவைப்படுகிறது - மாறி வேகம் மற்றும் முறுக்கு கட்டுப்பாடு வடிவத்தில்.

மோட்டார் முழுவதும் மின்னழுத்தத்தை குறைப்பது வேகத்தை குறைக்கிறது மற்றும் இறந்த பேட்டரி மெதுவான மோட்டரில் விளைகிறது என்பது வெளிப்படையானது, ஆனால் மோட்டார் ஒரு ரயிலில் இருந்து ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட சாதனங்களுக்கு இயக்கப்பட்டால், சரியான ஓட்டுநர் சுற்று தேவைப்படுகிறது.

இது எல்எம் 317 போன்ற மாறி நேரியல் சீராக்கி வடிவத்தில் கூட இருக்கலாம் - வேகத்தை அதிகரிக்க அல்லது குறைக்க மோட்டார் முழுவதும் மின்னழுத்தம் மாறுபடும். அதிக மின்னோட்டம் தேவைப்பட்டால், இந்த சுற்று ஒரு சில இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்களைக் கொண்டு புத்திசாலித்தனமாக உருவாக்க முடியும். இந்த வகையான அமைப்பின் மிகப்பெரிய குறைபாடு செயல்திறன் - வேறு எந்த சுமைகளையும் போலவே, டிரான்சிஸ்டர் அனைத்து தேவையற்ற சக்தியையும் கலைக்கிறது.

இந்த பிரச்சினைக்கு தீர்வு பிடபிள்யுஎம் என அழைக்கப்படும் அல்லது அகல பண்பேற்றம் தக்கபடி ஒரு முறையாகும். இங்கே, மோட்டார் ஒரு சதுர அலை மூலம் சரிசெய்யக்கூடிய கடமை சுழற்சியால் இயக்கப்படுகிறது (சமிக்ஞையின் காலத்திற்கு நேரத்தின் விகிதம்). வழங்கப்பட்ட மொத்த சக்தி கடமை சுழற்சிக்கு விகிதாசாரமாகும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், மோட்டார் காலத்தின் ஒரு சிறிய பகுதிக்கு இயக்கப்படுகிறது - எனவே காலப்போக்கில் மோட்டருக்கு சராசரி சக்தி குறைவாக உள்ளது. 0% கடமை சுழற்சியுடன், மோட்டார் அணைக்கப்பட்டுள்ளது (தற்போதைய பாயவில்லை); 50% கடமை சுழற்சியுடன் மோட்டார் அரை சக்தியில் (தற்போதைய டிராவில் பாதி) இயங்குகிறது மற்றும் 100% அதிகபட்ச மின்னோட்ட டிராவில் முழு சக்தியைக் குறிக்கிறது.

இது மோட்டார் உயர் பக்கத்தை இணைத்து என்-சேனல் மோஸ்ஃபெட் மூலம் ஓட்டுவதன் மூலம் செயல்படுத்தப்படுகிறது, இது மீண்டும் ஒரு பிடபிள்யூஎம் சிக்னலால் இயக்கப்படுகிறது.

இது சில சுவாரஸ்யமான தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது - 3V மோட்டார் 12V விநியோகத்தைப் பயன்படுத்தி குறைந்த கடமை சுழற்சியைப் பயன்படுத்தி இயக்க முடியும், ஏனெனில் மோட்டார் சராசரி மின்னழுத்தத்தை மட்டுமே பார்க்கிறது. கவனமாக வடிவமைப்பதன் மூலம், இது ஒரு தனி மோட்டார் மின்சாரம் தேவைப்படுவதை நீக்குகிறது.

மோட்டரின் திசையை மாற்றியமைக்க வேண்டுமானால் என்ன செய்வது? இது பொதுவாக மோட்டார் டெர்மினல்களை மாற்றுவதன் மூலம் செய்யப்படுகிறது, ஆனால் இதை மின்சாரம் மூலம் செய்ய முடியும்.

திசைகளை மாற்ற மற்றொரு FET மற்றும் எதிர்மறை விநியோகத்தைப் பயன்படுத்துவது ஒரு விருப்பமாக இருக்கலாம். இதற்கு மோட்டரின் ஒரு முனையம் நிரந்தரமாக தரையிறக்கப்பட வேண்டும், மற்றொன்று நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை விநியோகத்துடன் இணைக்கப்பட வேண்டும். இங்கே, MOSFET கள் ஒரு SPDT சுவிட்ச் போல செயல்படுகின்றன.

இருப்பினும், இன்னும் நேர்த்தியான தீர்வு உள்ளது.

எச்-பிரிட்ஜ் மோட்டார் டிரைவர் சர்க்யூட்

இந்த சுற்று H- பிரிட்ஜ் என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் MOSFET கள் இரண்டு செங்குத்து பக்கவாதம் மற்றும் மோட்டார் 'H' எழுத்துக்களின் கிடைமட்ட பக்கவாதம் ஆகியவற்றை உருவாக்குகிறது. அனைத்து மோட்டார் ஓட்டுநர் பிரச்சினைகளுக்கும் இது எளிய மற்றும் நேர்த்தியான தீர்வாகும். திசையில் எளிதாக மாற்ற முடியும் மற்றும் வேகம் கட்டுப்படுத்த முடியும்.

எச்-பிரிட்ஜ் உள்ளமைவில், கீழேயுள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி , திசையைக் கட்டுப்படுத்த MOSFET களின் குறுக்காக எதிர் ஜோடிகள் மட்டுமே செயல்படுத்தப்படுகின்றன:

ஒரு ஜோடி (குறுக்காக எதிர்) MOSFET களை செயல்படுத்தும் போது, ​​மோட்டார் ஒரு திசையில் தற்போதைய ஓட்டத்தைக் காண்கிறது, மற்ற ஜோடி செயல்படுத்தப்படும் போது, ​​மோட்டார் வழியாக மின்னோட்டம் திசையை மாற்றுகிறது.

MOSFET களை முழு சக்திக்காகவோ அல்லது மின்சக்தி ஒழுங்குமுறைக்கு PWM-ed ஆகவோ அல்லது மோட்டார் நிறுத்த அனுமதிக்க அணைக்கப்படலாம். கீழ் மற்றும் மேல் MOSFET களை செயல்படுத்துகிறது (ஆனால் ஒருபோதும் ஒன்றாக இல்லை) மோட்டாரை பிரேக் செய்கிறது.

எச்-பிரிட்ஜ் செயல்படுத்த மற்றொரு வழி 555 டைமர்களைப் பயன்படுத்துகிறது, இது முந்தைய டுடோரியலில் விவாதித்தோம்.

கூறுகள் தேவை

எச்-பிரிட்ஜுக்கு

• டிசி மோட்டார்
• 2x IRF3205 N- சேனல் MOSFET கள் அல்லது அதற்கு சமமானவை
• 2x IRF5210 பி-சேனல் MOSFET கள் அல்லது அதற்கு சமமானவை
• 2x 10K மின்தடையங்கள் (புல்டவுன்)
• 2x 100uF எலக்ட்ரோலைடிக் மின்தேக்கிகள் (துண்டித்தல்)
• 2x 100nF பீங்கான் மின்தேக்கிகள் (துண்டித்தல்)

கட்டுப்பாட்டு சுற்றுக்கு

• 1x 555 டைமர் (எந்த மாறுபாடும், முன்னுரிமை CMOS)
• 1x TC4427 அல்லது பொருத்தமான கேட் டிரைவர்
• 2x 1N4148 அல்லது வேறு ஏதேனும் சமிக்ஞை / அல்ட்ராஃபாஸ்ட் டையோடு
• 1x 10K பொட்டென்டோமீட்டர் (நேரம்)
• 1x 1K மின்தடை (நேரம்)
• 4.7nF மின்தேக்கி (நேரம்)
• 4.7uF மின்தேக்கி (துண்டித்தல்)
• 100nF பீங்கான் மின்தேக்கி (துண்டித்தல்)
• 10uF எலக்ட்ரோலைடிக் மின்தேக்கி (துண்டித்தல்)
• SPDT சுவிட்ச்

எளிய எச்-பிரிட்ஜ் சுற்றுக்கான திட்டங்கள்

இப்போது நாம் கோட்பாட்டை வெளியேற்றிவிட்டோம், எங்கள் கைகளை அழுக்காகப் பெறவும், எச்-பிரிட்ஜ் மோட்டார் டிரைவரை உருவாக்கவும் இது நேரம். இந்த சுற்றுக்கு 20A மற்றும் 40V வரை நடுத்தர அளவிலான மோட்டார்கள் முறையான கட்டுமானம் மற்றும் வெப்பமயமாக்கலுடன் இயக்க போதுமான சக்தி உள்ளது. திசையை கட்டுப்படுத்த SPDT சுவிட்சைப் பயன்படுத்துவது போன்ற சில அம்சங்கள் எளிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன .

மேலும், உயர் பக்க MOSFET கள் எளிமைக்கான பி-சேனல். பொருத்தமான ஓட்டுநர் சுற்றுடன் (பூட்ஸ்ட்ராப்பிங்குடன்), என்-சேனல் MOSFET களையும் பயன்படுத்தலாம்.

MOSFET களைப் பயன்படுத்தி இந்த எச்-பிரிட்ஜிற்கான முழுமையான சுற்று வரைபடம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

வேலை விளக்கம்

1. 555 டைமர்

டைமர் ஒரு எளிய 555 சுற்று ஆகும், இது ஒரு கடமை சுழற்சியை 10% முதல் 90% வரை உருவாக்குகிறது. அதிர்வெண் R1, R2 மற்றும் C2 ஆல் அமைக்கப்படுகிறது. கேட்கக்கூடிய சிணுங்கலைக் குறைக்க அதிக அதிர்வெண்கள் விரும்பப்படுகின்றன, ஆனால் இது மிகவும் சக்திவாய்ந்த கேட் டிரைவர் தேவை என்பதையும் குறிக்கிறது. கடமை சுழற்சி பொட்டென்டோமீட்டர் ஆர் 2 ஆல் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. 555 டைமரை அஸ்டபிள் பயன்முறையில் பயன்படுத்துவது பற்றி மேலும் அறிக.

இந்த சுற்று ஒரு Arduino போன்ற வேறு எந்த PWM மூலத்தால் மாற்றப்படலாம்.

2. கேட் டிரைவர்

கேட் டிரைவர் ஒரு நிலையான இரண்டு-சேனல் TC4427, ஒரு சேனலுக்கு 1.5A மூழ்கி / மூலத்துடன். இங்கே, இரண்டு சேனல்களும் அதிக ஓட்டுநர் மின்னோட்டத்திற்கு இணையாக உள்ளன. மீண்டும், அதிர்வெண் அதிகமாக இருந்தால் கேட் டிரைவர் அதிக சக்திவாய்ந்ததாக இருக்க வேண்டும்.

திசையை கட்டுப்படுத்தும் எச்-பிரிட்ஜின் காலை தேர்ந்தெடுக்க SPDT சுவிட்ச் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3. எச்-பிரிட்ஜ்

இது மோட்டாரைக் கட்டுப்படுத்தும் சுற்று வேலை செய்யும் பகுதியாகும். MOSFET வாயில்கள் பொதுவாக புல்டவுன் மின்தடையால் குறைவாக இழுக்கப்படுகின்றன. இது P- சேனல் MOSFET கள் இரண்டையும் இயக்குகிறது, ஆனால் இது எந்த பிரச்சனையும் இல்லை என்பதால் எந்த மின்னோட்டமும் பாய முடியாது. ஒரு காலின் வாயில்களில் PWM சமிக்ஞை பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​N மற்றும் P- சேனல் MOSFET கள் மாறி மாறி இயக்கப்பட்டு அணைக்கப்பட்டு, சக்தியைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன.

எச்-பிரிட்ஜ் சுற்று கட்டுமான உதவிக்குறிப்புகள்

இந்த சுற்றுவட்டத்தின் மிகப் பெரிய நன்மை என்னவென்றால் , எல்லா அளவிலான மோட்டார்கள் ஓட்டுவதற்கு அளவிட முடியும், மேலும் மோட்டார்கள் மட்டுமல்ல - சைன் அலை இன்வெர்ட்டர்களைப் போல இருதரப்பு தற்போதைய சமிக்ஞை தேவைப்படும் வேறு எதுவும்.

குறைந்த சக்திகளில் கூட இந்த சுற்றுகளைப் பயன்படுத்தும் போது, உங்கள் சுற்று தடுமாறாமல் இருக்க வேண்டுமென்றால் சரியான உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட டிகூப்பிங் அவசியம்.

மேலும், இந்த சுற்று ஒரு பிசிபி போன்ற நிரந்தர மேடையில் கட்டப்பட்டால் , ஒரு பெரிய தரை விமானம் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, குறைந்த மின்னோட்ட பாகங்களை உயர் மின்னோட்ட பாதைகளிலிருந்து விலக்கி வைக்கிறது.

எனவே இந்த எளிய எச்-பிரிட்ஜ் சுற்று இருதரப்பு, சக்தி மேலாண்மை மற்றும் செயல்திறன் போன்ற பல மோட்டார் ஓட்டுநர் பிரச்சினைகளுக்கு தீர்வாகும்.