Płyta sterownika silnika energooszczędnego: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Przedstawiony projekt to płytka drukowana silnika krokowego/sterownika silnika z układem scalonym sterownika silnika SN754410, w tym niektóre funkcje oszczędzania energii. Płytka może napędzać 2 silniki prądu stałego lub silnik krokowy za pomocą podwójnego obwodu mostka H w układzie scalonym. SN754410 IC jest szeroko stosowany do napędzania silników, ponieważ działa w szerokim zakresie napięcia i może napędzać prąd do 1A na kanał.

Dodatkową rzeczą jest tutaj obwód przełączania zasilania, który odetnie zasilanie IC, co może być bardzo wydajne energetycznie niż normalne tryby uśpienia. Potrzebuje zewnętrznego sygnału z kontrolera, aby włączyć zasilanie obwodu sterownika. Obwód przełączający zbudowany jest wokół kilku tranzystorów NPN i tranzystora MOSFET z kanałem P, który pozwoli na przepływ mocy tylko wtedy, gdy do obwodu przyłożymy impuls.

Używając obwodu przełączającego, pobór mocy obwodu sterownika silnika jest niczym, a poprzez zastosowanie wysokiego impulsu do obwodu przełączającego można z łatwością normalnie korzystać z tej płyty. Co więcej, układ scalony może również sterować innymi obciążeniami, takimi jak przekaźniki lub solenoidy. Dzięki temu, z dodatkowym obwodem przełączania zasilania, płytka może stać się bardzo przydatnym narzędziem dla producentów.

Krok 1: Użyte komponenty

1. Układ scalony SN754410/L293D

2. Złącze 2X4 pinowe

3. Złącze 3 pinowe

4. 2-pinowy blok zacisków śrubowych

5. Kanał P MOSFET

6. 2 X tranzystory NPN

7. Rezystor 2X100 k

8. Rezystor 1k

9. Rezystor 220k

10. Dioda 1N4148

11. Kondensator 2X0.1uF

Krok 2: Wprowadzenie

Obwód sterownika silnika działa jako interfejs między silnikiem a sterownikiem. Obwód pobiera sygnały o niskim prądzie dostarczane przez sterownik i przekształca je w sygnały o wyższym prądzie, które mogą napędzać silnik. Obwód sterownika silnika składa się z układu scalonego lub dyskretnych tranzystorów JFET, które mogą obsługiwać dużą moc. Układy scalone sterownika silnika są układami scalonymi wzmacniacza prądu i działają jako pomost między sterownikiem a silnikiem. Sterownik IC zawiera obwody, które pomagają nam połączyć mostek H (który faktycznie steruje silnikiem) z sygnałami, które mówią mostkowi H, jak sterować silnikiem. Jednak różne chipy oferują różne interfejsy.

W tym projekcie wykorzystamy jeden z najbardziej znanych sterowników silników IC L293D.

Krok 3: Obwód przełączania zasilania

Obwód ten odcina zasilanie układu scalonego, dopóki nie otrzyma wysokiego sygnału z zewnątrz. Na przykład, używając tego obwodu w projekcie takim jak detektor ruchu PIR z Arduino, będzie on zasilał Arduino, gdy coś zostanie wykryte przez czujnik i technicznie mówiąc, kiedy czujnik wyśle impuls HIGH. Tutaj używamy tego obwodu w naszej płycie sterownika silnika, który nie pozwoli na przepływ mocy do układu scalonego, dopóki na bolcu wyzwalającym nie zostanie zastosowany impuls WYSOKI, oszczędzając większość energii, podczas gdy sterownik nie jest potrzebny.

Obwód jest zbudowany wokół tranzystora MOSFET z kanałem P i kilku tranzystorów NPN. Po przyłożeniu do obwodu impulsu WYSOKI tranzystor T1 staje się aktywny i do bazy tranzystora T2 dociera moc. Tak więc pin bramki MOSFET jest niski, co pozwala na przepływ prądu przez MOSFET, a płyta dostaje moc.

Krok 4: Obwód sterownika silnika

Nasz obwód sterownika silnika może być zbudowany na układach scalonych L293D lub SN754410. L293D to poczwórny, wysokoprądowy przetwornik typu half H. Dostarcza prądy dwukierunkowe do 600 mA przy napięciach od 4,5V - 36V. Układ scalony składa się z dwóch mostków H, za pomocą których może napędzać 2 silniki prądu stałego lub silnik krokowy wraz z solenoidami, przekaźnikami i innymi obciążeniami indukcyjnymi. SN754410 jest jednak lepszym zamiennikiem pin-to-pin układu scalonego L293D. Zapewnia dwukierunkowe prądy do 1A w tym samym zakresie napięcia co L293D. Posiada również pewne funkcje bezpieczeństwa, takie jak automatyczne wyłączanie w przypadku przegrzania, ochrona nadprądowa itp.

Obwód jest bardzo prosty, wystarczy postępować zgodnie ze schematem pinów układu scalonego. Zasadniczo dwa piny włączające układu scalonego i pin 5 V Vcc są połączone, dzięki czemu wyjścia są włączone przez cały czas. Musimy podłączyć wyjście obwodu przełączającego oznaczonego A na schemacie do pinu Vcc układu scalonego. Ponadto kondensatory 0,1uF na połączeniach silnika są preferowane, aby zatrzymać wypromieniowane impulsy elektryczne.

Następnie użyjemy złączy, aby łatwo podłączyć zasilanie i silniki. Silnik Vcc jest podłączony przez inny 2-pinowy zacisk śrubowy. 5V, GND i wyzwalacz należy zastosować zewnętrznie i do nich służy złącze 3 pin. Następnie dla wejścia i wyjścia silników i sygnałów użyjemy dwóch 4-pinowych złączy.

Krok 5: Gotowe

Po zlutowaniu wszystkich komponentów i złączy stworzyliśmy energooszczędną i bardzo łatwą w obsłudze płytkę sterownika silnika. Teraz możesz wyłączyć sterownik, gdy nie jest używany, a gdy chcesz, aby był aktywny, zastosuj wysoki impuls z Arduino do pinu wyzwalającego lub dowolnego innego kontrolera i jest gotowy do użycia.

Mam nadzieję, że spodobały Ci się instrukcje.

Dziękuje za przeczytanie!