Obwód sterowania prędkością silnika prądu stałego: 5 kroków

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

W tym krótkim artykule dowiemy się, jak utworzyć obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego prędkości silnika prądu stałego. Głównie dowiadujemy się, jak działa obwód i o co chodzi z sygnałem PWM? oraz sposób, w jaki sygnał PWM jest wykorzystywany do regulacji prędkości silnika prądu stałego.

Pojęcie

Silnik prądu stałego może być obciążeniem czysto indukcyjnym, więc jeśli chcesz regulować prędkość silnika prądu stałego, musimy zwiększyć / obniżyć napięcie dla wyższych / niższych prędkości. ale przy praktycznie wyższym napięciu i niższym napięciu nie jest to możliwe, więc w tym przypadku używamy innego rodzaju metody, która nazywa się PWM, lepiej określana jako modulacja szerokości impulsu.

Co to jest PWM? Słowo PWM jest dodatkowo nazywane modulacją szerokości impulsu. Załóżmy, że istnieje napięcie 5 woltów, które pojawia się i wyłącza w określonych odstępach czasu. Ten sygnał włączania / wyłączania jest szczególnie prezentowany jako cykle pracy teraz, jeśli cykl pracy 50% w napięciu wyjściowym będzie wynosił 50% z 5 woltów, więc będzie to prawie 2,5 wolta. Cykl pracy często wynosi 25% z pięćdziesięciu lub 90%, a może 100%. więc teraz obliczysz, jakie będzie napięcie, gdy cykl pracy będzie wynosił określony procent. Teraz te impulsy PWM sterują tranzystorem i silnikiem.

Jak działa obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego prędkości silnika? Jest to naprawdę podstawowy obwód, który składa się z układu scalonego 555 timera, który może wytwarzać impulsy o fali prostokątnej. Istnieje wiele komplementarnych elementów do generowania impulsów PWM z układu scalonego timera 555. do zmiany cykli pracy impulsów PWM używamy potencjometru 100K.

Pin nr 3 układu scalonego timera 555 dostarcza impulsy PWM, te impulsy nie są wystarczająco silne, aby uruchomić silnik prądu stałego. Dlatego chcielibyśmy spróbować wzmocnić sygnał. Do wzmocnienia układu wykorzystaliśmy N-kanałowy MOSFET IRFZ44N.

Pin bramki MOSFET jest połączony z pinem nr 3 timerów 555 przez rezystor. Gdy MOSFET otrzymuje impulsy o wysokiej PWM, cykl pracy powinien być wysoki, co oznacza, że więcej prądu będzie należeć do źródła, więc w tym przypadku silnik przyspieszy z największą prędkością.

Ten sam przypadek ma miejsce, gdy impuls PWM jest niski. w krótkich cyklach pracy tranzystor będzie przełączany z bardzo niską częstotliwością. Z tego powodu prędkość silnika będzie w tym przypadku niska.

Kieszonkowe dzieci

Potrzebne komponenty do obwodu ściemniacza LED:

IRFZ44N:

LED:

Rezystor:

Kondensator:

Potrzebne narzędzia:

Lutownica:

Żelazny stojak:

Szczypce do nosa:

Strumień:

Krok 1:

Oto kilka zdjęć do tworzenia obwodu. Zrobiłem nawet obwód regulatora prędkości silnika prądu stałego na płytce drukowanej, aby stworzyć obwód tak prosty, jak to tylko możliwe. wykonasz również obwód w Breadboard. Ale może też być luźne połączenie, więc nawet bezpośrednio przylutowałem wszystkie komponenty. Więc nie będzie żadnego luźnego połączenia.

Krok 2:

Krok 3:

Krok 4:

Krok 5: Schematy obwodów:

Notatka:

Tutaj użyłem nawet IRFZ44N n-kanałowy MOSFET, który jest zdolny do wysokich amperów. Ale będziesz także używać dowolnego rodzaju tranzystorów MOSFET z kanałem N. Wartość ampera może być również bardzo wysoka dla innych tranzystorów MOSFET. Układ scalony timera 555 potrzebuje stałego napięcia, więc tutaj użyłem nawet 7805 IC do stałego napięcia od 7 do 35 woltów.

użyjesz również dowolnego napięcia, takiego jak 5 woltów do piętnastu woltów, dla tego układu scalonego timera 555. Podłączyłem diodę równolegle do silnika. często dotyczy to tylnej ochrony EMF silnika. może to nie uszkodzić MOSFET z Back EMF. jest to często obowiązkowe. Możesz również przeczytać nasz inny artykuł: Kliknij tutaj