DIY yuqori oqim dvigateli (h-ko'prik): 5 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Loyiha-bu bolalar g'ildirakli velosipedining elektr g'ildiraklari dvigatellari va elektronikasini takomillashtirish, 12V mini-kvadrati. Biz sotuvda mavjud bo'lgan dvigatellar uchun taxtalarni o'rganib chiqib, ularning ko'pchiligi ayanchli (taqqoslangan rasmga qarang) yoki qimmatroq ekanligini aniqlagandan so'ng, ikkita yangi traxxis 775 cho'tkali dvigatelli 24v tizimga o'tishni rejalashtirdik, men Arduino -ga asoslangan oddiy echim yaratishga qaror qildim.

Minimal 24V

ikki tomonlama motorni boshqarish

PWM nazorati

o'lchovli yuqori oqim (100AMP)

minimal komponentlar

Mantiq uchun 5v qadam

batareyaning kuchlanish hissi

adruino nano -nazoratchi

ma'lum maqsadlar uchun kirishga kirish (gaz kelebeği [shu jumladan yuqori va pastki qismlari], yo'nalish, yoqish, 1 qo'shimcha)

Chiqish uchun ishlatilmagan pinlarga kirish (chiqish)

aniq echim-mosfet asosidagi H-ko'prik sxemasidan foydalanish

Men sizga H-Bridge drayverini qanday yaratganimni va qurganimni ko'rsataman

1-qadam: H-ko'prigi haydovchisi IC ni toping

H-ko'prigi drayveri IC-Arduino va MOSFET chiqishlari orasidagi chip. bu IC Arduino -dan yuqori/past signallarni oladi va MOSFET eshiklarini haydash uchun bir xil kuchaytirilgan signalni chiqaradi, xususan uning eng muhim vazifasi - VCC (batareya + kirish) ustidagi yuqori yonbag'irlarga kuchlanishni oshirish, bu hammasini ishlatishga imkon beradi. N-MOSFET-da, ba'zi haydovchilar otishni oldini olish uchun maxsus sxemaga ega (2 ta fets erga to'g'ridan-to'g'ri qisqa tutashuvni o'rnatsa), men oxir-oqibat ICchosen NXP MC33883 Full H-ko'prigi haydovchisiga joylashdim, chunki u 2 yarim ko'prikni o'z ichiga oladi. shuning uchun menga faqat 1 IC kerak)-o'rnatilgan yuqori yon zaryad pompasi-faqat 7 ta qo'shimcha komponentni talab qiladi (shu jumladan himoya davri)-5,5-60 V kirish bilan ishlaydi (past va yuqori voltli qulflangan holda)

negativlar, afsuski, himoyalanishga ega emas (shuning uchun dasturiy ta'minotda va joriy cheklangan quvvat manbai bilan sinovdan o'tkazilishi kerak) 5 ta kirish signalini talab qiladi, har birining narxi 8,44 dollargacha qimmat turadi https://nz.mouser.com/ProductDetail/NXP-Freescale/…datasheet https://nz.mouser.com/datasheet/2/302/MC33883-1126…

Bu chipni yodda tutgan holda, endi biz uning atrofidagi sxemani loyihalashimiz mumkin

2 -qadam: O'chirish dizayni

biz sxemani loyihalash uchun EASYEDA (easyeda.com) onlayn vositasidan foydalanamiz (bog'liq emas, lekin asbob yaxshi ishlaydi va PCB -ni JLCPCB.com orqali oson buyurtma qiladi) MC33883 drayveri uchun ma'lumotlar jadvalidan biz dasturning sxemasini (tashqi bilan) topishimiz mumkin. himoya sxemasi) biz bu sxemani nusxa ko'chiramiz, chunki bu erda g'ildirakni qayta kashf qilishning hojati yo'q, faqat tavsiya etilgan kondansatör va tavsiya etilgan sxemadan foydalaning, biz 18V zener diodlarini va kondansatkichlarini eshikning manba kuchlanishini odatdagi MOSFET 20v dan pastroqqa qo'shamiz. maksimal Vg

Biz sxemaga qo'shadigan yagona farq - bu joriy imkoniyatlarni oshirish uchun ixtiyoriy parallel MOSFET -lardir, buning uchun biz har bir FET eshigida qarshilik borligini ta'minlashimiz kerak. parallel FETs bilan bu qarshilik parallel juftlikning yuklanish va almashtirish xususiyatlarini muvozanatlashga yordam beradi (muammolarni oldini olish uchun yuqori yuklanish uchun ko'proq izlanishlar).

Qabul qilinadigan qarorlar.. maksimal kuchlanish? Men 24v ishlayapman, shuning uchun men mc33883 chipining VCC va VCC2 -ni bir -biriga bog'lay olaman (vcc2 chegarasi 28v, lekin menda alohida ta'minot bo'lishi mumkin va maksimal 60V VCC kuchlanishiga ega bo'lishim mumkin) Arduino -ni qanday quvvatlantirish kerak? Men 6,5-36v oralig'ida ishlaydigan 3 pinli kompyuterda oldindan o'rnatilgan 5v 500mA kommutatorli kichik regulyator bilan bordim!. qutbli himoya diodini, kirish va chiqish kondansatörlerini qo'shing. bajarildi.

Men batareyaning kuchlanishini olishni va past bo'lganda o'chirishni xohlayman, shuning uchun kuchlanish taqsimlagichi Arduino pinlarimdagi kuchlanishni cheklaydi. 8 ta rezistorli pad 2paralled va shunga o'xshash 4 seriyali bo'shliqlar +== | ==- bu shuni anglatadiki, men uni aniq qiymatlarsiz boshqacha tarzda sozlashim mumkin Arduino-dan haydovchiga 2 PWM yuqori tomonli FETlar uchun bizga kerak bo'lgan chiqishlarni aniqlang. va past raqamli FETs uchun 2 ta raqamli (yoki pwm) va bizga haydovchiga 1 ta yoqish liniyasi kerak bo'ladi, agar sizga kerak bo'lsa, himoya orqali apparatni surish uchun NAND darvozasi mantig'ining bir turi (va ehtimol kechikish bilan) bo'lishi mumkin.

Men barcha analog kirishlarni gaz kelebeği, yoqish, yo'naltirish va qirqish uchun ishlatishni tanladim, chunki ularning hammasi ochilgan rezistorlar uchun yostiqchalarga ega va 5v pin mavjud va kirish yuqori bo'lganda faol ishlaydi. chiziq past edi va gaz kelebeği tiqilib qoldi, agar 5v sim uzilgan bo'lsa, motorlar uzluksiz ishlaydi)

Men LED batareyasi ko'rsatkichi uchun 5pin +er usti chiqish sarlavhasini/ pinlarga kirish (qolgan raqamli pinlar), shuningdek, oxirgi qolgan PWM pinining sarlavhasini o'z ichiga olganman (PWM -dagi eslatma men yuqori yonbag'irli, past yonli va PWM har biri Arduino -ning alohida taymer kanallarida chiqadi, bu menga taymerlar bilan boshqacha o'ynashga imkon beradi va hokazo.)

3 -qadam: Komponentlarni tanlash

Agar men sizning qurilmalaringizni oqilona tanlasangiz, smdni lehimlash, asosan, sirtdan o'rnatiladigan komponentlar bilan ishlashga qaror qildim. Rezistorlar va kondansatkichlar uchun 805 o'lchamli komponentlar lehimlash uchun juda oddiy, mikroskop yordamisiz, faqat ishlov berish uchun cımbız kerak..

Ba'zi odamlar 0603 unchalik yomon emasligini aytishadi, lekin u chegaradan chiqa boshladi.

shisha zeners men manevr qilish uchun biroz qiyin topdim

Quvvatdan haydovchiga raqamli komponentlar ro'yxati (men foydalangan)

8x TO220 N-ch mosfets 60V 80A IPP057N06N3 G4x 1N5401-G umumiy maqsadli quvvat diodi 100v 3A (200A tepalik) (bu noto'g'ri, men Schottky diodlarini ishlatgan bo'lardim) 8x 0805 50ohm rezistor 2x 0805 10ohm rezistor2V 0805 10n (himoya davri)

2x 18v zener diodi 0,5W ZMM5248B (himoya davri) 1x nxp MC33883 H-ko'prikli eshik drayveri 1x 0805 33nF 50V sopol kondansatör (haydovchi uchun)

2x 0805 470nF 50V sopol kondansatör (haydovchi uchun)

1x umumiy teshikli qutbli himoya diodi (u allaqachon mavjud edi) 1x 3pinli DC/DC konverteri maksimal 36vin 5v VXO7805-500

3x smd 10uF 50V 5x5.3mm elektrolitik kondansatör 3x 0805 1uF 50V sopol kondansatör (5v mantiqiy davrlar)

9x 0805 10k rezistor (ochiladigan joylar va kuchlanish taqsimlagichi 15k ga sozlangan) 4x 0803 3k rezistor (3k qolishi uchun parallel ravishda sozlangan ketma-ket.. men bilaman) 2x 10k teshikli trimmer potansiyometrlari potentsiometr va boshqalar

Men o'z qismlarimni mouser.com saytidan buyurtma qildim va ko'p qismlarga 10 tadan buyurtma berdim va Yangi Zelandiyaga bepul etkazib berish uchun 60 $ ga bir nechta boshqa qismlarni qo'shdim (~ nz $ 30 tejash)

Qurilishning umumiy qiymati taxminan 23 AQSh dollarini tashkil etadi +(yaxshiroq sotib olish uchun nima sotib olsangiz ham) BULK BULK) +pcb

4 -qadam: PCB dizayni

Endi biz komponentlarni tanladik va umid qilamizki, biz ularni komponentlar paketini sxemada tasdiqlay olamiz va taxtamizni joylashtirishni boshlaymiz PCB - bu san'at turi, men uni o'rgatmoqchi emasman. Buning uchun youtube -ni sinab ko'ring, men qila oladigan narsa bu taxtadagi xatolarimni ko'rsatish

Men o'zimning gorizontal gorizontal holatga keltirdim, men H-ko'prigimni rejalashtirilgan sovutgichli eritma bilan ishlay oladigan qilib ishladim va natijada men xohlaganimdan ancha torroq kuch izlari bor. Men taxtaning pastki qismidagi izlarni ikki barobarga oshirish va lehim niqobini olib tashlash orqali tovon oqimining ishlashini kuchaytirish uchun lehim qo'sha olaman. Men vintli terminallar va boshqalarni emas, balki +v -v motorA va motorB ulanishlari uchun lehim kabellarini yo'naltirish uchun katta 10x10 mm yostiqchalarni ishlatishga qaror qildim (menga mexanik kuchlanishni bartaraf etish kerakligini tushunaman), lekin katta sovutgichlar tufayli kabellarni lehimlash qiyin bo'ladi. bu prokladkalar. agar men taxtaning qarama -qarshi tomonidagi bu prokladkalarni sovutgichlarga joylashtirganimda, hayot osonroq bo'lardi

Men teshikli erkin aylanadigan diodlar uchun vias hajmini oshirishim kerak edi. Natijada, ular endi sirtga o'rnatiladi (paketlar hajmiga e'tibor bering

dizayningizni Gerber fayliga aylantiring va uni sevimli PCB ishlab chiqaruvchisiga yuboring, men JLCPCB ni tavsiya qila olaman, ular men uchun yaxshi ish qilishdi va o'rtacha narx

5 -qadam: Kengashni yig'ish va sinovdan o'tkazish !

Endi sizda ehtiyot qismlar va tenglikni bor, ularni yig'ish va sotish vaqti bir yoki ikki soat

Birinchidan, sizda barcha qismlar borligini va sizning tenglikni yaxshi holatda ekanligini tekshirib ko'ring, asboblaringizni yig'ing. asoslar sizga temir lehimlash paychalarining payvandlash paychasini yoki payvand chig'anog'ini kesish uchun kerak bo'ladi.

Men aytganimdek, 0805 qismlari eng kichik komponentlar bilan boshlanishi juda qiyin emas, birinchi navbatda rezistorlar, qopqoqlar, diodan keyin IC Arduino -ni to'g'ridan -to'g'ri yoki olinadigan sarlavhalar bilan o'rnating.

Qisqa tutashuvlar taxtasini sinovdan o'tkazing

Endi Arduino -ga milt -milt eskizni yuklang va USB -ni ajratib oling va regulyator qismining to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun platani batareyadan yoki quvvat manbaidan quvvatlang.

Qisqa tutashuvlar taxtasini sinovdan o'tkazing

haydovchi dasturini yuklang va kartani joriy cheklangan manbadan quvvatlantiring, deylik, 100 mA bo'lishi kerak, biz barcha shtatlardagi H-ko'prigini ta'minlamoqchimiz, agar voqea sodir bo'lmasa. past kuchlanish tufayli o'chishi mumkin

sizning taxtangiz endi dvigatel yoki 2 ni boshqarishga tayyor