Alex_EXE. Драйвер мотора


Alex_EXE » Драйвер коллекторного двигателя 1-4А

Один из самых простых и распространённых вариантов роботов – это колёсные платформы. Но коллекторный мотор просто так напрямую к контроллеру не подключить – нужен управляющий драйвер. В радиотоварах сейчас можно найти готовые микросхемы контроллеров двигателей, это L293 с током до 1А на канал и L298N с током до 2-х ампер. Но что делать, если нужно использовать двигатель с большим рабочим током? Для этой цели было решено изготовить свой драйвер двигателя. Но не сразу городить драйвер для мощных моторов, а для начала поэкспериментировать на малом.

Драйвер коллекторного двигателя

Драйвер коллекторного двигателя

Так появился 4-х амперный драйвер коллекторного двигателя.

Технические характеристики

Напряжение питания 5-15, 20, 25, 25В
Максимальный ток 1, 1.5, 2, 4А
Напряжение управляющего сигнала 3-12В
Частота управляющего сигнала ШИМ 80-200Гц
Габариты 35х26 мм

Технические характеристики приведены для ключей IRF7507, IRF7105, IRF7309, IRF7389 соответственно. Рекомендуемая рабочая частота ~100Гц.

Схема

Схема

Драйвер построен на H-мосте из 4-х n и p канальных полевых транзисторов. Обладает защитой управляющей схемы, в виде шотки диодов, которые защитят источник управляющего сигнала от наводок и скачков мотора. Управление:

X1 X2 Мотор
0 0 выкл
0 1 прямо
1 0 обратно
1 1 Режим неопределённостиилипредыдущий режим работы

Контроллер двигателя оснащён защитой, если на него поступят обе единицы – драйвер продолжит вращение в ранее установленном направление.

Во время эксплуатации не допустима резкая смена направления вращения двигателя, а требуется программный контроль остановки мотора и только затем начало вращения двигателя в противоположную сторону. Т.к. при резкой смене направления вращения останавливающейся мотор, двигающийся по инерции, переходит в режим генератора и на него в это же время подаётся питание обратной полярности, что приводит к большому скачку тока на ключах, что в случае превышения максимально допустимого тока ключей может привести к выходу последних из строя. Самый простой вариант такого контроля – это внесение задержек, которые будут давать мотору время на остановку. При использование редукторов резкий стар тоже являться не желательным, т.к. потребляемый мотором ток может выйти за максимальный коммутируемый ключами ток, что может вывести их из строя. Для любых используемых двигателей рекомендуется плавный старт.

Схема

Печатка

Основную часть платы составляют H-мост из 4-х полевых n и p канальных ключей VT3, VT2 и VT6, VT5. В данном исполнение схемы ключи могут быть одного из следующих видов – два сдвоенных n и p канальные mosfet’ы в корпусе SO8: IRF7507 1А 15В, IRF7105 1.5А 20В, IRF7309 2А 25В, или IRF7389 4А 25В. VT1 и VT4 BC847 транзисторы в корпусе SOT-23 открывающие полевые ключи. Для защиты управляющей схемы от возможных скачков и наводок применены два диода шотки VD1 и VD2 MBR0420 SOD-123. Диоды VD3-VD6 гасят выбросы двигателя (на фотографиях их нет), MBRS540 или SK56C в корпусе SMC. Резисторы R9 и R10 по 1кОм 1206, все остальные резисторы типоразмера 0805: R3, R6, R8, R14 – 1кОм, R4 и R7 – 4,7кОм, R1, R2, R5, R11-R13 – 10кОм. Конденсаторы C1, C3, C4 – 0,1 мкФ, C5 – 1мкФ, все типоразмера 0805 и напряжением 50В. Конденсатор С2 от 470мкФ до 1000мкФ напряжением от 35В. Разъемы PLS2 и PLS3 без среднего пина. Размеры платы 23х23мм. Мотор любой коллекторный, но что бы напряжение питания и ток не превышали максимальных характеристик деталей.

Плата драйвера со стороны выводов

Плата драйвера со стороны выводов

Скачать печатку

alex-exe.ru

Alex_EXE » Драйвер коллекторного двигателя drv8833

Всем, кто хоть немного занимался робототехникой и строил простых колёсных роботов, известны такие микросхемы, как L293, L298 , которые являются драйверами коллекторных моторов током до 300мА и 2А на канал. Микросхемы хорошие и распространённые, только им уже много лет, проще говоря – они уже устарели, вот только замену найти не так то и просто.

Драйвер коллекторного двигателя drv8833

Драйвер коллекторного двигателя drv8833

В статье пойдёт речь о миниатюрной микросхеме 2-х канального драйвера двигателей, с максимальным током 1500 мА на канал, которая будет хорошей и достойной заменой L293 и L298.

Если обратить внимание на готовые модули драйверов двигателей, продающиеся в Интернет магазинах – то можно найти много интересных микросхем, только, к сожалению, частенько трудно найти подобные микросхемы на наших Российских радиоэлектронных торговых площадках, т.к. много вкусных электронных решений к нам не привозят. Но если Вам открыты не только наши рынки, то ситуация полегче. Так же на известных площадках Интернет магазинов, таких, как ebay, то же не всё можно найти. К чему такое лирическое отступление – к тому, что не все легко достать, в том числе данную микросхему, и немного накипело, т.к. такое большое количество новинок и хороших компонентов не так легко достать простому обывателю. Но вернёмся к драйверу.

Испытание драйвера drv8833

Испытание драйвера drv8833

Характеристики:

Количество каналов 2
Возможность объединения каналов да
Напряжение драйвера 2,7-10,8В
Управляющее напряжение 3-6В
Частота ШИМ 50кГц
Максимальный ток на канал 1,5А (заявлено, на самом деле поменьше)
Пиковый ток на канал
Максимальный ток объединённых каналов 3А (пик 4А)
Встроенное ограничение тока есть, резистором
Защита от перегрева и перегрузки есть

Сам драйвер представляет из себя два H-моста, способные управлять 2-мя (или одним, при объединении) коллекторными моторами или одним шаговым двигателем. Драйвер имеет не очень большое рабочее напряжение до 10,8В. Максимальный рабочий ток одного канала может варьироваться около 1А, всё зависит от разводки, а точнее от теплоотвода от микросхемы, т.к. при недостаточном теплоотводе у драйвера на 1А (на испытании данной разводки) спустя пару минут работы может сработать защита по перегреву (примерно 90 градусов) и отключить драйвер. Тем не менее, такого рабочего напряжения и тока достаточно для работы с маломощными моторами, которые применяться в любительской робототехники.

Схема

Схема

Печатка

Печатка

Плата драйвера получилась компактной 22х26мм. Для работы драйвера требуется небольшая обвязка. Основа микросхема самого драйвера drv8833pwp в HTSSOP-16 корпусе (0.35мм площадка вывода, 0.64 зазор, длина 5мм), есть и другие варианты корпусов. В обвязке микросхемы два конденсатора типоразмера 1206 2,2мкФ и 0,01мкФ. По питанию 0805 0,1мкФ и чип тантал типоразмера A 10мкФ 16В. Так же добавил два конденсатора параллельно моторам по 0,1мкФ 0805. Для ограничения тока служат 2 резистора 0.25Вт в корпусе 1206, сопротивление см. ниже. Разъёмы: PLS-8 и два винтовых клеммника 350-021-12 на моторы. Для возможности установки небольшого радиатора предусмотрено два крепежных отверстия М2 или М2.5 (что просверлите).

Вид платы модуля драйвера drv8833

Вид платы модуля драйвера drv8833

Выводы:

VM, VCP, Vint, GND Питание
AIN1, AIN2 Вход управления 1 двигателем.
BIN1, BIN2 Вход управления 2 двигателем.
AOUT1, AOUT2 Выводы полумоста, выход на 1 двигатель
BOUT1, BOUT2 Выводы полумоста, выход на 2 двигатель
AISEN, BISEN Задание токоограничения на 1 и 2 мотор. Если посадить на землю – выключено.
/nSleep Спящий режим, задаётся низкий уровнем сигнала
/nFault Выход аварийного сигнала. Низкий уровень в случае перегрузки по току, перегреву, низкому напряжению; в рабочем режиме плавающий сигнал.

Токоограничитель рассчитывается последующей формуле:

формула Ichop=200mV/Risense

Если посадить на землю (или установить перемычки 0 Ом) – то токоограничитель будет выключен.

Логика работы

xIN1 xIN2 xOUT1 xOUT2 описание
0 0 Z Z Выкл, свободное вращение
0 1 L H Назад
1 0 H L Вперед
1 1 L L Торможение, стопор

Так же отмечу, то в серии drv88xx есть и другие разнообразные драйверы для различных вариантов использования.

Скачать печатку

Благодарность за предоставленный образец микросхемы драйвера местному хакспейсу – MaketItLab

alex-exe.ru

Драйверы двигателей

В наличии: 34 Драйвер двигателя L9110
Драйвер двигателя L9110

Драйвер управление двумя двигателями постоянного тока или одним шаговым двигателем. Микросхема L9110. Ток до 800мА на канал

Цена за 1 шт. - 80.00 р.

В наличии: 0 Драйвер двигателя DRV8833
Драйвер двигателя DRV8833

Компактный драйвер управления двумя двигателями постоянного тока и напряжением от 3 до 10В. Максимальный ток на канал 1.2А

Цена за 1 шт. - 110.00 р.

110.0000

НЕТ В НАЛИЧИИ В наличии: 14 Драйвер двигателя MX1508 2-10V
Драйвер двигателя MX1508 2-10V

Модуль управления двумя двигателями постоянного тока или одним четырехпроводным шаговым двигателем. Рабочая микросхема MX1508

Цена за 1 шт. - 80.00 р.

В наличии: 9 Драйвер двигателя TB6612FNG
Драйвер двигателя TB6612FNG

Двухканальный модуль управления двигателями постоянного тока с рабочим напряжением в диапазоне 4.5 - 15В и током 1.2А на канал

Цена за 1 шт. - 150.00 р.

В наличии: 71 Драйвер двигателя L298N
Драйвер двигателя L298N

Драйвер управление двумя двигателями постоянного тока или одним шаговым двигателем. Микросхема L298N. Ток до 2А

В наличии: 37 Драйвер двигателя DRV8825
Драйвер двигателя DRV8825

Драйвер для управления шаговыми двигателями в CNC станках и 3d-принтерах. Ток 2.2А, микрошаг 1/32

Цена за 1 шт. - 130.00 р.

В наличии: 69 Драйвер двигателя A4988
Драйвер двигателя A4988

Драйвер для управления шаговыми двигателями в CNC станках и 3d-принтерах. Ток 2А, микрошаг 1/16. Рабочая микросхема A4988

В наличии: 13 Плата расширения для A4988/DRV8825

Цена за 1 шт. - 120.00 р.

В наличии: 5 Драйвер двигателя VNh3SP30

Цена за 1 шт. - 260.00 р.

В наличии: 3 Контроллер управления сервоприводами CJMCU-PCA9685 на 16 каналов

Цена за 1 шт. - 250.00 р.

Показано с 1 по 10 из 10 (всего 1 страниц)

ardmag.ru


Смотрите также