خانه وبلاگ~~راهنمای کامل درایوهای موتور و موارد دیگر~~

~~در 2024/01/23~~ ~~637~~

راهنمای کامل درایوهای موتور و موارد دیگر

درایور موتور یک وسیله الکترونیکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.بنابراین ، درایوهای موتور به شما امکان می دهند از برق برای کار خودکار استفاده کنید.اگر پروژه شما به استفاده از درایورهای موتور نیاز دارد ، درک درایورهای موتور به محافظت از پروژه شما کمک می کند.این مقاله به شما کمک می کند تا درک کنید که چگونه درایوهای موتور ، ویژگی ها ، انواع آنها و مؤلفه های اصلی در اتصال آنها وجود دارد.

تعریف و اهمیت رانندگان موتور
cheآراء درایورهای موتور
اجزای اصلی درایوهای حرکتی
انواع متداول درایوهای حرکتی
اصل کار رانندگان موتور
ضرورت رانندگان موتور
اهمیت درایوهای حرکتی در برنامه ها
استفاده از مدار H-Bridge
مراحل ساخت مدار درایو موتور
خلاصه

دنتیجه و اهمیت راننده موتور

راننده موتور

یک درایور موتور ، با نام خود ، یک دستگاه پیشرفته است که برای کنترل دقیق عملکرد یک موتور ساخته شده است.این به عنوان یک رابط اساسی عمل می کند و موتور را به میکروکنترلر پیوند می دهد.موتورها ، به ویژه با قدرت بالا ، ولتاژ تقاضا می کنند که به صدها ولت و جریان های قابل توجهی برای بهره برداری افزایش می یابد.به طور متضاد ، میکروکنترلرها به طور معمول فقط ولتاژهای کم ، از 5 تا 12 ولت را مدیریت می کنند ، با جریان های فقط صدها میلی متر.ارتباط مستقیم بین یک موتور و میکروکنترلر ، تجهیزات میانی غایب ، خطر بارگذاری یا آسیب رساندن به دومی را به خطر می اندازد.

رانندگان موتور بیش از اتصالات صرف هستند.آنها برای ولتاژ و تحول جریان بسیار حیاتی هستند.آنها میکروکنترلرها را قادر می سازند تا دقیقاً سرعت ، جهت و گشتاور موتور را دستکاری کنند.به عنوان مثال ، اسلحه های روباتیک یا وسایل نقلیه برقی را در نظر بگیرید.دقت عملکرد آنها ، یک جنبه مهم ، به این کنترل وابسته است.

در هسته آنها ، درایورهای موتور از اجزای الکترونیکی قدرت - متقاضیان و دیودها تشکیل شده اند.آنها برای تعدیل جریان به موتور همکاری می کنند.غالباً ، این مؤلفه ها در پیکربندی H-Bridge قرار می گیرند.این طرح جریان جریان دو طرفه را امکان پذیر می کند و به موتورها اجازه می دهد تا به جلو و عقب بچرخند.کنترل از طریق سیگنال PWM (مدولاسیون عرض پالس) حاصل می شود.این سیگنال ، که از میکروکنترلر سرچشمه می گیرد ، سرعت موتور را با تغییر عرض پالس تنظیم می کند ، بنابراین جریان متوسط را بر روی موتور کنترل می کند.

در بازار ، رانندگان موتور عمدتاً به عنوان مدارهای یکپارچه (IC) آشکار می شوند.این IC ها تمام اجزای الکترونیکی لازم را محاصره می کنند و اغلب دارای ویژگی های اضافی مانند محافظت بیش از حد ، حفاظت حرارتی و تنظیم ولتاژ هستند.این حفاظت ها از ثبات و امنیت کلی سیستم اطمینان می دهند.انتخاب این درایوها بر اساس نوع موتور - اگر DC ، Stepper یا Motors Servo - و زمینه کاربردی باشد ، و به اتوماسیون صنعتی به الکترونیک مصرف کننده می پردازد.

ویژگی های اصلی رانندگان موتور

انتخاب یک درایور موتور مناسب شامل ارزیابی ظریف از عناصر مختلف محوری است و خواستار درک عمیق برای تراز کردن یکپارچه با نیازهای خاص یک برنامه خاص است.ماهیت متنوع انواع حرکتی نیاز به درایوهای تخصصی دارد و سازگاری را به یک نکته مهم تبدیل می کند.به عنوان مثال ، درایورهای موتور مستقیم فعلی (موتور DC) در کنترل جریانهای پایدار و ولتاژ قدرتمند هستند ، در حالی که درایورهای موتور پله ای نظارت پیچیده ای از مراحل چرخشی موتور را صادر می کنند.در مقابل ، درایوهای موتور سروو دارای ویژگی های پیچیده ای مانند کنترل حلقه بسته ، اطمینان از دقت در موقعیت و تنظیم سرعت هستند.

یکی دیگر از جنبه های مهم ماهیت ذاتی رابط است.تعداد زیادی درایور موتور به طور دقیق ساخته شده اند تا یکپارچه با تابلوهای میکروکنترلر مشهور مانند آردوینو ، دارای رابط های ورودی دیجیتال یا آنالوگ استاندارد باشند.این رابط ها میکروکنترلر را قادر می سازد تا از طریق دستورالعمل های صریح ، عملیات حرکتی را اداره کند.درایوهای مجهز به قابلیت های بی سیم ، شامل ماژول های بلوتوث یا Wi-Fi ، پروژه هایی را که نیاز به کنترل از راه دور یا ادغام در سیستم های خانه هوشمند دارند ، تسلط دارند.اتصال بی سیم ، دریافت دستورات از برنامه های تلفن های هوشمند یا سرورهای از راه دور را تسهیل می کند.

ولتاژ و سازگاری فعلی به عنوان ملاحظات ضروری هنگام هماهنگی یک درایو موتور با یک موتور خاص و کاربرد آن ظاهر می شود.درایو باید به طور دقیق نیازهای حداکثر جریان و ولتاژ موتور را مدیریت کند و باعث کاهش خطر عملکرد بیش از حد یا عملکرد حرکتی زیر حد شود.علاوه بر این ، برنامه های کاربردی که خواستار عملکرد اوج هستند ، ممکن است درایورهای وقف ویژگی های پیشرفته مدیریت انرژی ، شامل محدودیت فعلی ، محافظت از حرارتی و تنظیم ولتاژ را شامل شود.این ویژگی ها ایمنی و ثبات را در شرایط عملیاتی متنوع مشخص می کنند.

در سناریوهای عملی ، فراتر از این خصوصیات اساسی ، متغیرهایی مانند اندازه ، کارآیی ، قابلیت خنک کننده و هزینه ممکن است تأثیر بگذارد ، مشروط بر دامنه پروژه.این ملاحظات دقیق به طور جمعی نقش مهمی در انتخاب قاطعانه راننده موتور دارد که با نیازهای متمایز یک پروژه معین ، بی عیب و نقص است.

اجزای اصلی درایو موتور

موتور ، غیرقابل انکار قلب سیستم درایو موتور ، در برنامه های کاربردی که خواستار دقت هستند ، مانند روباتیک و تجهیزات ساخت دقیق بسیار مهم است.موتورهای سروو ، مشهور به دلیل کنترل دقیق خود در موقعیت ، سرعت و شتاب ، معمولاً در این زمینه ها به کار می روند.در مقابل ، موتورهای مستقیم فعلی (DC Motors) ، به ویژه موتورهای DC بدون برس (BLDC) ، در برنامه های کاربردی که نیاز به چرخش مداوم دارند ، مانند ابزارهای قدرت و فن ها مورد حمایت قرار می گیرند.

کنترلر ، که به عنوان مغز سیستم عمل می کند ، به طور معمول شامل میکروکنترلر یا ریزپردازنده است.این مسئولیت تفسیر سیگنال های ورودی - speed ، جهت ، دستورالعمل های موقعیت را بر عهده دارد و بر این اساس ، دستوراتی را برای هدایت موتور تولید می کند.در تنظیمات پیچیده تر ، کنترل کننده های حرکتی تخصصی الگوریتم های پیچیده ای مانند کنترل PID (کنترل متناسب-انتگرال-مشتق) را انجام می دهند و باعث افزایش دقت کنترل حرکت می شوند.

مدار درایو موتور در هر دو سیستم موتور سروو و DC نقش محوری ایفا می کند و به عنوان یک تقویت کننده فعلی عمل می کند.این سیگنال خروجی میکروکنترلر را به اندازه کافی قدرتمند برای رانندگی موتور افزایش می دهد.این مدار ، که اغلب شامل پل های H ، MOSFET ها و ترانزیستورها است ، در مدیریت بارهای پر قدرت و تعدیل جهت و سرعت موتور ماهر است.

واحد منبع تغذیه ، تأمین انرژی اساسی برای موتور و کنترل کننده ، به طور قابل توجهی بر عملکرد سیستم تأثیر می گذارد.ثبات و کارایی آن مهم است.انتخاب منبع تغذیه تا حد زیادی به نوع موتور و نیازهای انرژی بستگی دارد.به عنوان مثال ، موتورهای سروو ممکن است به جریان متناوب (AC) نیاز داشته باشند ، در حالی که موتورهای DC به جریان مستقیم (DC) نیاز دارند.

اتصالات و رابط ها از انتقال دقیق سیگنال و جریان انرژی الکتریکی کارآمد بین موتورها ، کنترل کننده ها ، مدارهای درایو و منبع تغذیه اطمینان می دهند.علاوه بر این ، این سیستم ها اغلب با دستگاه های خارجی مانند سنسورها ، نمایشگرها یا رابط های کنترل از راه دور برای عملکرد پیشرفته ادغام می شوند.

سرانجام ، سیستم های پیشرفته درایو موتور ممکن است اجزای اضافی مانند سنسورها (موقعیت و سرعت) ، سیستم های خنک کننده (رادیاتورها یا فن ها) و عناصر محافظ (محافظت بیش از حد و گرمای بیش از حد) را در خود جای دهند.این اضافات به طور قابل توجهی دقت ، ثبات و ایمنی سیستم درایو را بالا می برد.

انواع متداول درایوهای حرکتی

برنامه های درایو موتور

در حوزه گسترده پیشرانه حرکتی ، عنصر تعیین کننده در مکانیسم های کنترل پیچیده و موتورهای خاص که توسط هر نوع به آنها پذیرفته می شود ، نهفته است.بیایید به برخی از انحرافات قابل توجه بپردازیم:

درایوهای موتور جریان الکتریکی مستقیم (موتور DC): متناسب با استفاده از موتورهای DC ، شامل موتورهای DC بدون برس (BLDC) ، این سیستم های پیشرانه به کنترل سرعت اساسی از طریق مدولاسیون ولتاژ یا مدولاسیون عرض پالس (PWM) می رسند.نمونه ای از L293 است ، یک درایور موتور DC که به طور گسترده ای در نظارت بر جهت و سرعت دو موتور به طور همزمان کار می کند.

درایور موتور پله ای: این راننده در تنظیم دقیق طول مرحله یک موتور پله ای ، از موقعیت دقیق و کنترل سرعت ، برتری دارد.این کار با هدایت جریان متناوب بین فازهای حرکتی ، هدایت هر مرحله از موتور پله ای انجام می شود.

درایوهای موتور سروو: برای پاسخ سریع آنها در سرعت ، موقعیت و کنترل شتاب ، تأیید شده است ، این سیستم های پیشرانه اغلب از یک سیستم کنترل حلقه بسته استفاده می کنند.آنها به طرز ماهرانه ای تغییرات در موقعیت و سرعت را در خود جای می دهند و کنترل حرکت با دقت بالا را قادر می سازند.درایوهای سروو نقش مهمی در روباتیک ، ماشین آلات خودکار و ساخت دقیق دارند.

درایورهای خاص مدار یکپارچه (IC): یکپارچه سازی با میکروکنترلرها ، این درایورها ویژگی هایی مانند محافظت بیش از حد و تشخیص گسل را ارائه می دهند.یک نمونه بارز DRV8833 است ، یک درایور IC با دقت ساخته شده برای کنترل موتورهای کوچک DC یا استپر.

درایوهای موتور با قدرت بالا: متناسب با نیازهای قابل توجه جریان و ولتاژ موتورهای بزرگ ، این سیستم های پیشرانه متناسب با برنامه های کاربردی که خواستار تولید قدرت قوی مانند وسایل نقلیه برقی یا ماشین آلات صنعتی قابل توجهی هستند.آنها از اجزای الکترونیکی انعطاف پذیر مانند IGBTS (ترانزیستورهای دو قطبی دروازه عایق) و MOSFET های با قدرت بالا استفاده می کنند.

درایور موتور قابل برنامه ریزی: بر خلاف انواع فوق ، این درایور یک رابط قابل تنظیم برای کاربران فراهم می کند تا پارامترهای کنترل برنامه را برنامه ریزی کنند.این امر بر اساس نیازهای پروژه بر اساس نیازهای پروژه متناسب است و آن را برای برنامه های پیچیده در مهندسی اتوماسیون و پروژه های تحقیق و توسعه مناسب می کند.

این اکتشاف در پیشرانه حرکتی ، تنوع و کاربردهای تخصصی آنها را به نمایش می گذارد.هر نوع مجموعه ای از قابلیت های منحصر به فرد را به جدول می آورد و نیازهای پیچیده صنایع و پروژه های مختلف را برطرف می کند.

اصل کار راننده موتور

درایو موتور

در قلب هر عملکرد حرکتی یک میکروکنترلر یا ریزپردازنده است که به عنوان مغز به عنوان یک کل عمل می کند.این دستگاه های هوشمند می توانند سیگنال های کنترل را از دستورالعمل های برنامه یا ورودی کاربر از جمله سرعت ، جهت و موقعیت تولید کنند.در یک سناریوی اتوماسیون ، پس از دریافت داده های سنسور ، کنترلر دستورالعمل هایی را برای هدایت موتور برای کار کردن ایجاد می کند.

سیگنال های دیجیتالی کم مصرف میکروکنترلر در درایور موتور به یک خروجی پرقدرت که به طور خاص برای تعامل موتور متناسب است ، تبدیل می شوند.این انتقال به طور معمول در مکانیسم هایی مانند مدارهای H-Bridge یا MOSFET های قدرت پیچیده اجرا می شود.

مدار H-Bridge یک مؤلفه اصلی در درایوهای موتور به ویژه درایوهای موتور DC است.این شامل چهار سوئیچ (معمولاً ترانزیستور) در یک ساختار "H" است که می تواند جهت جریان جریان موتور را تغییر داده و از این طریق جهت موتور را کنترل کند.در عین حال ، مدولاسیون این سوئیچ ها از طریق فناوری دقیق PWM انجام می شود و کنترل خوب سرعت موتور را امکان پذیر می کند.

مدولاسیون عرض پالس (PWM) را وارد کنید ، یک هادی تاکتیکی که با دستکاری هوشمندانه در یک مدار-پل H ، میانگین جریان را در یک موتور کنترل می کند.علاوه بر تنظیم ولتاژ تأمین ، PWM میکروکنترلر را قادر می سازد تا سرعت حرکتی پیشرفته را مدیریت کند.

بازرسی نزدیک نشان می دهد که پین های ورودی و منطق کنترل در داخل درایور موتور وجود دارد که هر پین وظیفه دارد سیگنال کنترل دیگری را از کنترلر دریافت کند.این پین ها وظیفه هماهنگی کارکردهایی مانند شروع/توقف موتور ، کنترل جهت و تنظیم سرعت را بر عهده دارند و به ابزاری برای مدارهای منطق داخلی درایو برای تفسیر سیگنال ها و تبدیل آنها به عملیات کنترل موتور با دقت تبدیل می شوند.

در دنیای سیستم های پیچیده درایو حرکتی ، سنسورها ناظران ساکت می شوند - موقعیت اندازه گیری ، سرعت یا جریان - برای بررسی وضعیت موتور.این داده های غنی اساس کنترل حلقه بسته را تشکیل می دهد ، و اطمینان از عملکرد حرکتی از پارامترهای از پیش تعریف شده پیروی می کند.به عنوان یک اقدام محافظتی ، طیف وسیعی از ویژگی های ایمنی ، از جمله اضافه بار ، گرمای بیش از حد و محافظت از ولتاژ ، محافظت از موتورها و مدارهای پیچیده.

ضرورت راننده موتور

بخشی از پروژه Arduino

ترکیب یک درایور موتور واسطه بین میکروکنترلر و موتور به عنوان یک تعهد محوری ظاهر می شود ، در درجه اول به دلیل تضاد شدید در ولتاژ و نیازهای فعلی آنها.میکروکنترلرها به طور معمول بر روی ولتاژهای کم رنگ (به عنوان مثال ، 3.3 ولت یا 5 ولت) و جریانهای موجود در سطح Milliamp کار می کنند - فوریتی که به شدت از خارج از موتورها فاصله می گیرد ، که ممکن است نیاز به ولتاژهای بالا (تا صدها ولت) و جریانهای با اندازه بیشتر باشد (چندین آمپر یا بیشتر).

اتصال مستقیم بین موتور و میکروکنترلر خطر ذاتی اضافه بار و آسیب احتمالی را به همراه دارد.در نتیجه ، راننده موتور نقش اساسی یک محیط تبدیل را به عهده می گیرد ، و به طور واضح سیگنال های کم مصرف را که از میکروکنترلر به سیگنال های خروجی قوی که توسط موتور مورد نیاز است ، تبدیل می کند.

عملکرد اصلی درایور موتور ، آشتی دادن اختلاف در ولتاژ و جریان بین میکروکنترلرها و موتورها است.میکروکنترلر ، که به ولتاژ و جریان کم عادت کرده است ، خود را در یک دوگانگی شدید با نیاز موتور می یابد.راننده موتور به عنوان یک واسطه محوری عمل می کند ، که به طرز مبتکرانه سیگنال کم قدرت میکروکنترلر را به خروجی پر قدرت که برای موتور ضروری است ، منتقل می کند و خطرات نهفته بیش از حد و آسیب را کاهش می دهد.

علاوه بر این ، رانندگان موتور تأثیر قابل توجهی در افزایش دقت کنترل در ابعاد مختلف مانند سرعت ، جهت و شتاب دارند.این دقت در برنامه های کاربردی که نیاز به کنترل حرکت دقیق دارند ، از جمله اما محدود به سلاح های رباتیک ، ماشین آلات خودکار و سیستم های موقعیت یابی دقیق نیست.

قلمرو دیگری که رانندگان موتور در آن اهمیت خود را در محافظت از میکروکنترلرها وجود دارد.موتورها تمایل به تولید سنبله های ولتاژ مضر یا جریان های معکوس را در حین شروع یا قطع دارند و تهدیدی قریب الوقوع برای میکروکنترلرها ایجاد می کنند.درایوهای حرکتی اغلب دارای مدار محافظ هستند ، شامل انزوا ، ولتاژ و حفاظت های بیش از حد جریان ، ایجاد یک دفاع قدرتمند در برابر سیگنال های بالقوه مضر و حفظ یکپارچگی میکروکنترلر.

بهره وری انرژی مرحله مرکزی را به خود اختصاص می دهد ، به خصوص در درایوهای حرکتی که از فناوری مدولاسیون عرض پالس (PWM) استفاده می کنند.این درایوها مصرف برق موتورها را با راندمان بیشتر هماهنگ می کنند ، که نه تنها باعث صرفه جویی در انرژی می شود بلکه خطر آسیب حرکتی را نیز به دلیل گرمای بیش از حد کاهش می دهد.درایورهای موتور دارای انواع مختلفی از ویژگی های رابط هستند که اتصال به طیف گسترده ای از میکروکنترلرها و سیستم های کنترل خارجی را ساده می کند.این شامل ادغام یکپارچه با رایانه ها ، کنترل کننده های از راه دور یا سایر دستگاه های اتوماسیون است که نشان دهنده تطبیق پذیری آن در سازگاری با سیستم های پیچیده است.

جنبه دیگری که برجسته است ، ارائه بازخورد و نظارت در درایوهای پیشرفته موتور است.این درایوها به طور معمول شامل مکانیسم های بازخورد سنسور برای نظارت بر زمان واقعی از وضعیت موتور ، از جمله پارامترهایی مانند سرعت ، موقعیت و دما هستند.این بازخورد در سیستم های کنترل حلقه بسته یکپارچه است و به تنظیم خودکار و تشخیص گسل پیشگیرانه کمک می کند.

اهمیت درایوهای حرکتی در برنامه ها

نزدیک موتور سروو

ترکیب درایور موتور بین میکروکنترلر و یک موتور به عنوان یک ضرورت محوری ظاهر می شود.این ضرورت نه تنها از ولتاژ غالباً ناسازگار و پیش نیازهای فعلی دو مؤلفه بلکه از توابع چند وجهی که راننده موتور در داخل سیستم فرض می کند ، ناشی می شود.

ولتاژ و هارمونی فعلی: میکروکنترلرها به طور معمول در ولتاژهای کاهش یافته ، مانند 3.3 ولت یا 5 ولت ، با جریانهای اندازه گیری شده در میلی لیتر کار می کنند.در مقابل ، موتورها ممکن است به ولتاژهای بالایی نیاز داشته باشند ، در مواقعی از ده ها تا صدها ولت و جریان های افزوده ، به چندین آمپر یا فراتر از آن می رسند.پیوند مستقیم بین یک موتور و میکروکنترلر ، خطر اضافه بار و ضرر دومی را به همراه دارد.در اینجا ، درایور موتور به عنوان یک واسطه هوشیار عمل می کند و به طرز ماهرانه ای سیگنال های کم مصرف میکروکنترلر را به سیگنال های قوی برای عملکرد موتور منتقل می کند.

بهبود دقت کنترل: درایوهای حرکتی کنترل دقیق تر پارامترها مانند سرعت ، جهت و شتاب را تسهیل می کنند.این قابلیت کنترل دقیق در برنامه هایی که نیاز به کنترل حرکت پیچیده دارند (مانند بازوهای رباتیک ، ماشین آلات خودکار یا سیستم های موقعیت یابی دقیق) ضروری است.

محافظت از میکروکنترلر: موتورها تمایل به تولید سنبله های ولتاژ مضر یا جریان های معکوس دارند ، به ویژه در مراحل شروع یا قطع ، تهدیدی برای میکروکنترلر.درایورهای موتور غالباً دارای مدار محافظ هستند ، شامل جداسازی ، ولتاژ و محافظت بیش از حد ، برای محافظت از میکروکنترلر از این عوارض جانبی.

بهینه سازی مصرف انرژی: درایوهای حرکتی ، به ویژه آنهایی که فناوری PWM (مدولاسیون عرض پالس) را مهار می کنند ، در حاکمیت مصرف انرژی حرکتی برتری دارند.این نه تنها باعث افزایش بهره وری انرژی می شود بلکه خطر اختلال حرکتی را به دلیل گرمای بیش از حد کاهش می دهد.

تنوع در رابط: درایوهای موتور مجموعه ای از رابط ها را تسهیل می کنند ، اتصالات را به میکروکنترلرهای متنوع و سیستم های کنترل خارجی مانند رایانه ها ، کنترل کننده های از راه دور یا سایر دستگاه های اتوماسیون تسهیل می کنند.این تطبیق پذیری نقش اصلی در ادغام سیستم های پیچیده را به عهده می گیرد.

بازخورد و نظارت: درایوهای پیشرفته موتور ممکن است بازخورد سنسور را شامل شود و امکان نظارت بر زمان واقعی وضعیت موتور ، سرعت ، موقعیت ، دما و موارد دیگر را فراهم می کند.

چنین بازخوردی در سیستم های کنترل حلقه بسته ، تقویت کننده تنظیمات خودکار و کمک به پیشگیری از گسل ، ضروری است.

استفاده از مدار H-Bridge

مدار H-BRIDGE

مدار H-Bridge ، سنگ بنای کنترل موتور ، دارای برنامه های گسترده در زمینه های متنوع است.عملکرد و طیف کاربردی آن را می توان به شرح زیر مورد بررسی قرار داد:

ترکیب: یک پل H معمولی شامل چهار عنصر سوئیچینگ ، اغلب ترانزیستور است که ممکن است MOSFET یا انواع دو قطبی باشد.این مؤلفه ها از لحاظ استراتژیک برای تقلید از حرف "H" ، با اتصال موتور در بخش مرکزی مدار ، ترتیب داده شده است.

کنترل جهت موتور: پل H با تغییر حالت های تعویض ترانزیستورها ، جهت فعلی موتور را تغییر می دهد.به عنوان مثال ، فعال کردن دو ترانزیستور در یک طرف مدار در حالی که غیرفعال کردن جفت مخالف باعث جریان جریان خاص می شود و موتور را در یک جهت می چرخاند.معکوس این ترکیب ترانزیستور باعث می شود موتور مخالف چرخش شود.

تنظیم سرعت: فراتر از کنترل جهت ، پل H همچنین سرعت موتور را تنظیم می کند ، که عمدتاً از طریق مدولاسیون عرض پالس (PWM).PWM مدت زمان جریان جریان (چرخه وظیفه) را با فرکانس بالا تعدیل می کند و قدرت متوسط موتور و در نتیجه سرعت آن را کنترل می کند.

دامنه برنامه: قابلیت های کنترل دقیق مدار H-Bridge باعث می شود که آن را برای برنامه های مختلف مناسب کند.این دستگاه در موتورهای DC در مقیاس کوچک در اسباب بازی ها و لوازم خانگی و در تلاشهای در مقیاس بزرگتر مانند وسایل نقلیه برقی و سیستم های کنترل صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

درایورهای یکپارچه: بازار درایورهای یکپارچه H-Bridge ، مدار ادغام ، منطق کنترل و عملکردهای محافظ را ارائه می دهد.این راه حل های یکپارچه ، طراحی را ساده می کند ، قابلیت اطمینان را تقویت می کند و اغلب ویژگی هایی مانند اضافه بار ، محافظت حرارتی و تثبیت ولتاژ را در خود جای می دهد.

چالش های طراحی: علی رغم اثربخشی آن ، طراحی با پل های H چالش هایی را نشان می دهد.این موارد شامل اطمینان از تعویض سریع و ایمن ترانزیستور ، جلوگیری از شلیک از طریق شلیک (هدایت همزمان منجر به مدارهای کوتاه) و مدیریت گرما از سوئیچینگ با فرکانس بالا می شود.

مراحل ساخت مدار درایو موتور

ساختن مدار درایو موتور نیاز به برنامه ریزی دقیق و اجرای دقیق دارد.بیایید با تمرکز بر روی مدار که از درایور موتور L293D و Arduino Uno استفاده می کند ، به مراحل درگیر بپردازیم:

آماده سازی مؤلفه: با جمع آوری ملزومات - یک آردوینو UNO (یا یک میکروکنترلر سازگار) ، درایور موتور L293D ، یک یا چند موتور DC ، یک منبع تغذیه (مانند یک باتری یا آداپتور برق) ، سیم های جامپر و هر سنسور اضافی یا هر سنسور اضافی شروع کنید.اجزای کمکی.

درک L293D: L293D ، یک درایور حرکتی که به طور گسترده استفاده می شود ، می تواند حداکثر 600mA را اداره کند و شامل محافظت بیش از حد است.این دستگاه دارای چندین پین برای کنترل موتور (ورودی و خروجی) ، قدرت و زمین است.

طراحی نمودار مدار: مهم برای فرآیند ایجاد یا مشاوره با نمودار مدار است.این طرح باید اتصالات بین پین های خروجی دیجیتال Arduino و پین های ورودی L293D و ادغام موتور و منبع تغذیه با L293D را نشان دهد.

اتصال برق: منبع تغذیه را به پین های برق L293D وصل کنید.به یاد داشته باشید ، منبع تغذیه Arduino UNO ممکن است برای موتور مستقیم موتور کافی نباشد و این امر به منبع تغذیه خارجی نیاز دارد.

اتصال Arduino-L293D: از سیم های بلوز استفاده کنید تا پین های خروجی دیجیتال آردوینو را به پین های ورودی L293D پیوند دهید.این تنظیم کنترل قابل برنامه ریزی را بر روی جهت و سرعت موتور امکان پذیر می کند.

اتصال موتور: منجر به موتور موتور به پین های خروجی L293D.اگر در حال کار چندین موتور هستید ، از اتصال صحیح به هر کانال L293D اطمینان حاصل کنید.

برنامه نویسی Arduino: برای کنترل موتور کد Arduino را توسعه دهید.این به طور معمول شامل اولیه سازی PIN ، تنظیم مقدار PWM برای کنترل سرعت و مدیریت جهت چرخش موتور است.

آزمایش و اشکال زدایی: قبل از برق به مدار ، با دقت همه اتصالات را تأیید کنید.پس از استفاده از کد به آردوینو ، رفتار موتور را آزمایش و رعایت کنید ، و در صورت لزوم تنظیمات و بهینه سازی ها را انجام دهید.

اقدامات ایمنی: ایمنی مدار را با استفاده از منبع تغذیه ای مناسب ، جلوگیری از خطرات اتصال کوتاه و ترکیب فیوزها یا محدود کننده های فعلی در صورت لزوم ، اطمینان حاصل کنید.

خلاصه

به طور خلاصه ، درایورهای موتور بخشی جدایی ناپذیر از سیستم های الکترونیکی مدرن هستند و با پیشرفت فناوری بسیار متداول شده اند.از مدارهای اساسی H-Bridge گرفته تا درایورهای مدار یکپارچه پیشرفته ، طراحی درایور موتور طیف گسترده ای از سطح فناوری را با توجه به انواع مختلف موتورها و نیازهای کاربردی پوشش می دهد.امیدواریم که این مقاله برای شما مفید بوده باشد.لطفاً با هرگونه سؤال یا خدمات در مورد این مقاله یا هر یک از مقاله های ما با ما تماس بگیرید.

دربارهی ما

ALLELCO LIMITED

Allelco یک توقف بین المللی مشهور است توزیع کننده خدمات تهیه کننده اجزای الکترونیکی ترکیبی ، متعهد به ارائه خدمات جامع و خدمات زنجیره تأمین برای صنایع جهانی تولید و توزیع الکترونیکی ، از جمله 500 کارخانه برتر OEM و کارگزاران مستقل.
ادامه مطلب