วงจรควบคุมความเร็วมอเตอร์ Dc: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในบทความสั้น ๆ นี้ เรากำลังหาวิธีสร้างวงจรป้อนกลับเชิงลบของความเร็วมอเตอร์กระแสตรง ส่วนใหญ่เรากำลังค้นหาวิธีการทำงานของวงจรและสิ่งที่เกี่ยวกับสัญญาณ PWM? และวิธีการใช้สัญญาณ PWM เพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง

แนวคิด

มอเตอร์กระแสตรงอาจเป็นโหลดอุปนัยล้วนๆ ดังนั้นหากคุณต้องการควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง เราจะต้องเพิ่ม/ลดแรงดันไฟฟ้าสำหรับความเร็วที่สูงขึ้น/ต่ำลง แต่ในแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าและแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่านั้นไม่สามารถทำได้ ในกรณีนี้ เราใช้วิธีการอื่นที่เรียกว่า PWM ดีกว่าเรียกว่าการปรับความกว้างพัลส์

PWM คืออะไร คำว่า PWM ยังถูกเรียกว่าการปรับความกว้างพัลส์ สมมติว่ามีแรงดันไฟฟ้า 5 โวลต์ซึ่งเปิดและปิดในช่วงเวลาหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสัญญาณเปิด/ปิดนี้จะแสดงเป็นรอบการทำงานในขณะนี้ หากมีรอบการทำงาน 50% ภายในแรงดันเอาต์พุตจะเป็น 50% ของ 5 โวลต์ ดังนั้นจะเท่ากับเกือบ 2.5 โวลต์ รอบการทำงานมักจะเป็น 25% ของห้าสิบหรือ 90% หรืออาจจะ 100% ตอนนี้คุณจะคำนวณว่าแรงดันไฟฟ้าจะเป็นอย่างไรเมื่อรอบการทำงานจะเป็นเปอร์เซ็นต์ที่แน่นอน ตอนนี้พัลส์ PWM นี้รันทรานซิสเตอร์และรันมอเตอร์

วงจรป้อนกลับเชิงลบของ Motor Speed ทำงานอย่างไร นี่เป็นวงจรพื้นฐานจริงๆ ที่ทำจาก IC ตัวจับเวลา 555 ซึ่งสามารถผลิต Square wave Pulses ได้ มีส่วนประกอบฟรีมากมายสำหรับสร้างพัลส์ PWM จาก IC ตัวจับเวลา 555 สำหรับการเปลี่ยนรอบการทำงานของพัลส์ PWM เราใช้โพเทนชิออมิเตอร์ 100K

พินหมายเลข 3 ของ IC ตัวจับเวลา 555 ให้พัลส์ PWM พัลส์เหล่านี้ไม่แรงพอที่จะรันมอเตอร์กระแสตรง สิ่งที่เราอยากลองทำคือขยายสัญญาณ สำหรับการขยายวงจร เราใช้ N-channel MOSFET IRFZ44N

หมุดเกทของ MOSFET เชื่อมต่อกับพิน No 3 ของตัวจับเวลา 555 ผ่านตัวต้านทาน เมื่อ MOSFET ได้รับพัลส์ PWM สูง รอบการทำงานควรสูง ดังนั้นจึงหมายความว่ากระแสที่มากขึ้นจะไหลออกจากแหล่งกำเนิด ในกรณีนี้ มอเตอร์จะเร่งความเร็วด้วยความเร็วที่เร็วที่สุด

กรณีเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อพัลส์ PWM ต่ำ ภายในรอบการทำงานต่ำ ทรานซิสเตอร์จะถูกเปลี่ยนด้วยความถี่ต่ำมาก ด้วยเหตุนี้ ความเร็วของมอเตอร์จึงต่ำในกรณีนี้

เสบียง

ส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับวงจรหรี่ไฟ LED:

IRFZ44N:

แอลอีดี:

ตัวต้านทาน:

ตัวเก็บประจุ:

เครื่องมือที่จำเป็น:

หัวแร้ง:

ขาตั้งเหล็ก:

คีมจมูก:

ฟลักซ์:

ขั้นตอนที่ 1:

นี่คือรูปภาพบางส่วนสำหรับการสร้างวงจร ฉันยังได้สร้างวงจรควบคุมความเร็วมอเตอร์ DC ภายใน PCB เพื่อสร้างวงจรให้ง่ายที่สุด คุณจะสร้างวงจรภายใน Breadboard ด้วย แต่อาจมีการเชื่อมต่อที่หลวมดังนั้นฉันจึงได้บัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดโดยตรง ดังนั้นจะไม่มีการเชื่อมต่อที่หลวม

ขั้นตอนที่ 2:

ขั้นตอนที่ 3:

ขั้นตอนที่ 4:

ขั้นตอนที่ 5: แผนผังวงจร:

บันทึก:

ที่นี่ฉันยังใช้ IRFZ44N n channel MOSFET ซึ่งมีแอมแปร์สูง แต่คุณยังจะใช้ N-Channel MOSFET แบบใดก็ได้ ค่าแอมแปร์อาจมากสำหรับ MOSFET อื่นๆ 555 ตัวจับเวลา IC ต้องการแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่อง ดังนั้นที่นี่ฉันยังใช้ 7805 IC สำหรับแรงดันคงที่ตั้งแต่ 7 ถึง 35 โวลต์

คุณจะใช้แรงดันไฟฟ้าใดๆ เช่น 5 โวลต์ถึงสิบห้าโวลต์สำหรับ IC ตัวจับเวลา 555 ฉันได้เชื่อมต่อไดโอดแบบขนานกับมอเตอร์แล้ว ซึ่งมักจะใช้สำหรับการป้องกัน EMF ด้านหลังของมอเตอร์ สิ่งนี้อาจไม่สร้างความเสียหายต่อ MOSFET จาก Back EMF นี้มักจะบังคับ คุณสามารถอ่านบทความอื่นของเรา: คลิกที่นี่