Sterownik wahadła: 5 kroków

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

Ten obwód jest sterownikiem wahadłowym.

Silnik może obracać się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara w zależności od kierunku prądu.

Możesz zobaczyć obwód działający na filmie.

Kieszonkowe dzieci

Elementy składowe: cewki indukcyjne - 2 (clicker, duża cewka lub przekaźnik), rezystory (pokazane w obwodzie), źródło zasilania (dwie baterie 9 V z jednej baterii 12 V), diody dużej mocy - 2, karton lub płytka matrycowa, przewody, 1 drut metalowy mm, lutowane, izolowane przewody, tranzystory mocy NPN BJT - 2, radiatory - 2, tranzystory ogólnego przeznaczenia NPN i PNP - 5, obudowa (karton lub plastikowe pudełko).

Narzędzia: ściągacz izolacji, nożyczki, szczypce, lutownica.

Narzędzia opcjonalne: oscyloskop USB, multimetr.

Krok 1: Zaprojektuj obwód

Narysowałem obwód za pomocą starego oprogramowania symulacyjnego PSpice, aby skrócić czas rysowania obwodów.

Idealnie rozładowana cewka indukcyjna jest początkowo obwodem otwartym. Po kilku sekundach lub milisekundach cewka indukcyjna jest w pełni naładowana. (większe cewki ładują się dłużej) cewka indukcyjna staje się odpowiednikiem zwarcia. Czas ładowania można skrócić, zwiększając rezystancję „widzianą” przez cewkę indukcyjną lub zwiększając prąd ładowania:

Vl(t) = L*di(t)/dt

Wyjście tranzystorowe można modelować jako źródło prądowe, dostarczające stały prąd do cewki ładującej. Diody służą do rozładowania dwóch cewek indukcyjnych i ograniczenia maksymalnego napięcia na cewkach rozładowujących.

Tranzystory Q1a i Q2a tworzą obwód buforowy, a tranzystor Q1b jest falownikiem. Kliknij poniższy link, aby zobaczyć podobny obwód:

hackaday.io/page/6956-silly-robot

Krok 2: Symulacje

Użyłem oprogramowania PSpice, które pozwala na szybkie symulacje.

Możesz zobaczyć napięcia indukcyjne ładowania i rozładowania (pokazane na pierwszym wykresie).

Widać również, że maksymalny prąd silnika wynosi 20 mA (pokazano na drugim wykresie).

Krok 3: Wykonaj obwód

Zrobiłem tylko sterownik silnika. Nie zrobiłem bufora i falownika.

Zaimplementowałem obwód za pomocą dwóch starych sowieckich diod.

Użyłem dwóch rezystorów dużej mocy 10 omów, które przy połączeniu równoległym dają 5 omów.

Cewki zostały zaimplementowane za pomocą dwóch pilotów ze starego urządzenia.

Krok 4: Umieść obwód w pudełku

Użyłem starego pudełka prezentowego jako obudowy.

Krok 5: Testowanie

Przetestowałem układ z dwoma bateriami 9 V i zasilaczem 15 V.