Turinys:
- 1 veiksmas: raskite H tilto tvarkyklės IC
- 2 žingsnis: grandinės projektavimas
- 3 žingsnis: komponentų pasirinkimas
- 4 žingsnis: PCB DIZAINAS
- 5 žingsnis: Surinkite ir išbandykite plokštę
Video: „Pasidaryk pats“didelės srovės variklio tvarkyklė („h-bridge“): 5 žingsniai
2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47
Projektas yra atnaujinti šio keturių keturračių „Power Wheels“vaikų variklius ir elektroniką. Nusivylę šio 12 V mini keturračio veikimu. planavome atnaujinti į 24 voltų sistemą su 2 naujais „Traxxis 775“šepetėliu varikliais, ištyrę komerciškai prieinamas variklių tvarkyklių plokštes ir sužinoję, kad dauguma jų yra šiek tiek niūrūs (žr. palyginimo nuotrauką) arba gana brangūs, nusprendžiau sukurti paprastą „Arduino“pagrįstą sprendimą
24v minimumas
dviejų krypčių variklio valdymas
PWM valdymas
gali būti keičiama didelė srovė (100 AMP)
minimalūs komponentai
5v žingsnis į priekį dėl logikos
akumuliatoriaus įtampos jutimas
„Adruino nano“valdiklis
prieiga prie įėjimų, skirtų konkrečiam naudojimui (droselis [įskaitant viršutinę ir apatinę apdailą], kryptis, įjungimas, 1 papildoma)
prieiga prie nenaudojamų kaiščių išėjimams (išvedama)
akivaizdus sprendimas yra naudoti HOS tilto grandinę, pagrįstą „mosfet“
parodysiu, kaip suprojektavau ir sukūriau savo didelės srovės H tilto tvarkyklę
1 veiksmas: raskite H tilto tvarkyklės IC
H tilto tvarkyklės IC yra lustas tarp „Arduino“ir MOSFET išėjimų. šis IC priima HIGH/LOW signalus iš „Arduino“ir išleidžia tą patį sustiprintą signalą, kad galėtų valdyti MOSFET vartus, ypač jo svarbiausia funkcija yra padidinti įtampą iki aukštų šoninių įtampų virš VCC (baterija + įvestis), leidžianti naudoti visus N-MOSFET kai kurie vairuotojai taip pat turi specialią grandinę, kuri neleidžia šaudyti (kai 2 fets sukuria tiesioginį trumpąjį jungimą į žemę ir sunaikina fets.) Aš galiausiai nusėdau prie NXP MC33883 pilno H tilto tvarkyklės ICchosen, nes-jame yra 2 pusės tiltai (todėl man reikia tik 1 IC)-įmontuotas aukštos pusės įkrovimo siurblys-reikalauja tik 7 papildomų komponentų (įskaitant apsauginę grandinę)-veikia su 5,5–60 V įėjimu (su mažesnės ir didesnės įtampos blokavimu)-1 amperinė piko pavaros srovė
Deja, nėra apsaugos nuo fotografavimo (todėl tai turi būti padaryta naudojant programinę įrangą ir išbandyta naudojant dabartinį ribotą maitinimo šaltinį), reikia 5 įvesties signalų, o brangiau-8,44 USD už pelę. https://nz.mouser.com/ProductDetail/NXP-Freescale/…datasheet: //nz.mouser.com/datasheet/2/302/MC33883-1126…
turėdami omenyje šį lustą, dabar mes galime suprojektuoti savo grandinę aplink ją
2 žingsnis: grandinės projektavimas
grandinei suprojektuoti naudosime internetinį įrankį EASYEDA (easyeda.com) (nesusijęs, tačiau įrankis veikia gerai ir lengvai užsisakyti PCB per JLCPCB.com) Iš MC33883 tvarkyklės duomenų lapo galime rasti programos schemą (su išorine Apsaugos grandinė) nukopijuosime šią grandinę, nes čia nereikia išradinėti rato, tiesiog naudokite rekomenduojamą išdėstymą ir rekomenduojamas kondensatoriaus vertes, pridėsime 18 voltų „Zener“diodus ir kondensatorius, kad sumažintumėte vartų šaltinio įtampą žemiau tipinės „MOSFET 20v“maks. Vgs
Vienintelis skirtumas, kurį pridėsime prie grandinės, yra pasirenkami lygiagrečiai naudojami MOSFET, siekiant padidinti srovės pajėgumus, kad tai padarytume, mums tiesiog reikia užtikrinti, kad ant kiekvieno FET vartų būtų rezistorius. naudojant lygiagrečius FET, šis rezistorius padeda subalansuoti lygiagrečios poros apkrovą ir perjungimo charakteristikas (daugiau ieškokite didelės apkrovos, kad išvengtumėte problemų)
Sprendimai, kuriuos reikia priimti..max įtampa? Aš naudoju 24 V įtampą, todėl galiu susieti savo „mc33883“mikroschemos VCC ir VCC2 („vcc2“riba yra 28 V, bet aš galiu turėti atskirą maitinimą ir maksimali VCC įtampa yra 60 V) Kaip maitinti „Arduino“? Aš nuėjau su mažu 5v 500mA perjungimo reguliatoriumi, kuris yra iš anksto pastatytas ant PCB su 3 kaiščiais, kuris veikia nuo 6,5-36v puikiai!. Https: //nz.mouser.com/ProductDetail/490-VXO7805-50… pridėti poliškumo apsaugos diodą, įvesties ir išvesties kondensatorius. padaryta.
Noriu gauti akumuliatoriaus įtampą ir išjungti, kai ji yra maža, todėl įtampos skirstytuvas apriboja mano „Arduino“kaiščių įtampą. 8 rezistorių trinkelės 2 lygiagrečios ir 4 serijos lizdai, tokie kaip +== | ==- tai turėtų reikšti, kad galiu lengvai sukonfigūruoti jį kitaip, neturėdamas konkrečių verčių. ir 2 skaitmeniniai (arba pwm) žemos pusės FET, taip pat mums reikia 1 įjungimo linijos vairuotojui, kurį galėtumėte įmantriai naudoti su tam tikra NAND vartų logika (ir galbūt vėluojant), kad aparatinė įranga fotografuotų, jei jums to reikia.
Įvestys Aš nusprendžiau naudoti visus analoginius įėjimus droseliui, įjungimui, krypčiai ir apipjaustymui, daugiausia siekiant užtikrinti, kad jie būtų prieinami ir išskaidyti, visi turi pagalves, skirtas ištraukiamiems rezistoriams, ir 5 V kaištį, o įėjimai veikia kaip aktyvūs, kai yra dideli. (Jei įjungta linija buvo aktyvi žema ir droselis buvo įstrigęs, jei nutrūktų 5 V laidas, varikliai veiktų nuolat)
Įtraukiau 5 kontaktų +įžeminimo išvesties antraštę, skirtą LED akumuliatoriaus indikatoriui/ prieigai prie kaiščių (likusių skaitmeninių kaiščių), taip pat yra paskutinio likusio PWM kaiščio antraštė (pastaba apie PWM aš pasirinkau įdėti aukštus šoninius, žemus šoninius ir PWM išvestis kiekviename atskirame „Arduino“laikmačio kanale, tai turėtų leisti man žaisti su laikmačiais kitaip ir tt.)
3 žingsnis: komponentų pasirinkimas
šiai plokštei nusprendžiau naudoti daugiausia ant paviršiaus sumontuotus komponentus, lituoti smd nėra per sunku, jei pasirinksite savo įrenginius protingai. 0805 dydžio rezistorių ir kondensatorių komponentai yra gana paprasti lituoti be mikroskopo pagalbos ir tvarkymui reikalingi tik pincetai.
kai kurie žmonės sako, kad „0603“nėra labai blogai, tačiau jis pradeda peržengti ribą.
stiklo zeneriai man pasirodė šiek tiek sudėtingi manevruoti
Komponentų sąrašas nuo maitinimo iki tvarkyklės iki skaitmeninio (ką naudojau)
8x TO220 N-ch mosfets 60V 80A IPP057N06N3 G4x 1N5401-G bendrosios paskirties galios diodas 100v 3A (200A smailė) (tai neteisinga, turėčiau naudoti Schottky diodus, kad pamatytumėte, kaip jie veikia) 8x 0805 50ohm rezistorius2x 0805 10ohm rezistorius (apsaugos grandinė)
2x 18V Zener diodas 0,5W ZMM5248B (apsaugos grandinė) 1x nxp MC33883 H tilto vartų tvarkyklė 1x 0805 33nF 50V keraminis kondensatorius (vairuotojui)
2x 0805 470nF 50V keraminis kondensatorius (vairuotojui)
1x bendras skylės poliškumo apsaugos diodas (jau buvo)
3x smd 10uF 50V 5x5.3mm elektrolitinis kondensatorius 3x 0805 1uF 50V keraminis kondensatorius (5v loginės grandinės)
9x 0805 10k rezistorius (ištraukiami ir įtampos skirstytuvai sukonfigūruoti taip, kad sudarytų 15k) potenciometras ir kt
Aš užsisakiau savo dalis iš „mouser.com“, daugumą dalių užsakiau po 10 ir pridėjau keletą kitų dalių iš viso 60 USD, kad gautumėte nemokamą pristatymą į Naująją Zelandiją (sutaupysite ~ 30 USD)
Bendra komponento kaina apie 23 USD +(kad ir ką perkate papildomai, kad gautumėte geresnį pasiūlymą PIRKTI BULK) +PCB
4 žingsnis: PCB DIZAINAS
Dabar mes pasirinkome komponentus ir, tikiuosi, turėsime juos, kad galėtume patvirtinti komponentų paketus schemoje ir pradėti išdėstyti savo lentą. PCB išdėstymas yra meno forma, kurios aš neketinu bandyti mokyti. Išbandykite „YouTube“. Tai, ką galiu padaryti, yra nurodyti savo klaidas šioje lentoje
Aš pastatiau savo „mosfets“horizontaliai, suprojektavau „H“tiltą, kad jis veiktų su mano suplanuotu radiatoriaus sprendimu, todėl turiu žymiai siauresnius galios pėdsakus, nei norėčiau. Aš tai kompensavau padvigubindamas pėdsakus apatinėje plokštės pusėje ir pašalindamas litavimo kaukę, kad galėčiau pridėti lydmetalį, kad padidintų srovės valdymą. Aš nusprendžiau naudoti dideles 10x10 mm trinkeles, kad nukreipčiau +v -V variklio A ir variklio B jungčių lydmetalio kabelius, o ne varžtus ir tt (suprantu, kad man reikės mechaninio įtempimo), tačiau dėl didelių radiatorių bus sunku lituoti kabelius šias trinkeles. gyvenimas būtų lengvesnis, jei būčiau įdėjęs šias lentas, esančias priešingoje lentos pusėje, nei radiatoriai
Turėjau padidinti pralaidžių diodų skylių skersmens dydį. todėl dabar jie montuojami ant paviršiaus (atkreipkite dėmesį į savo pakuotės dydžius
konvertuokite savo dizainą į „Gerber“failą ir nusiųskite jį į savo mėgstamą PCB gamintoją. Galiu rekomenduoti JLCPCB, jie man padarė gerą darbą ir už prieinamą kainą
5 žingsnis: Surinkite ir išbandykite plokštę
Dabar jūsų dalys ir PCB laikas surinkti ir užtrukti gal valandą ar 2
pirmiausia patikrinkite, ar turite visas dalis ir ar jūsų PCB yra geros būklės, kartu surinkite savo įrankius. pagrindai, kurių jums reikės, - lituoklis, lydmetalinis pjūklas, lydmetalis ir arba lydmetalio žnyplės
kaip sakiau, 0805 dalys nėra pernelyg sunkios, pradedant mažiausiais komponentais, pirmieji rezistoriai, dangteliai, diodai, tada IC įdiegia „Arduino“tiesiogiai arba su antraštėmis, skirtomis nuimti, įdiekite antraštes
Išbandykite trumpųjų grandinių plokštę
dabar įkelkite mirksėjimo eskizą į „Arduino“ir atjunkite USB ir įjunkite plokštę iš akumuliatoriaus ar maitinimo šaltinio, kad įsitikintumėte, jog reguliatoriaus skyrius veikia tinkamai, paskutinį kartą įdiekite „mosfets“
Išbandykite trumpųjų grandinių plokštę
įkelkite tvarkyklės programinę įrangą ir maitinkite plokštę iš dabartinio riboto tiekimo, sakykite, kad 100 mA turėtų būti daug norime užtikrinti H tiltą visose valstijose, kad būtų užtikrintas nešaudymo įvykis. jei yra tiekimo srovės riba ir plokštė greičiausiai išsijungs dėl žemos įtampos
jūsų plokštė yra paruošta valdyti variklį arba 2
Rekomenduojamas:
„Pasidaryk pats“lazerinio diodo tvarkyklė -- Nuolatinis srovės šaltinis: 6 žingsniai (su nuotraukomis)
„Pasidaryk pats“lazerinio diodo tvarkyklė || Nuolatinės srovės šaltinis: Šiame projekte aš jums parodysiu, kaip iš DVD įrašymo įrenginio ištraukiau lazerinį diodą, kuris turėtų turėti galią uždegti degtuką. Norėdami teisingai įjungti diodą, aš taip pat parodysiu, kaip sukurti pastovios srovės šaltinį, kuris užtikrina tikslią
Nuo 24 V nuolatinės srovės variklio iki didelio greičio universalaus variklio (30 voltų): 3 žingsniai
24 V nuolatinės srovės variklis į didelės spartos universalųjį variklį (30 voltų): Sveiki! Šiame projekte aš išmokysiu jus, kaip įprastą žaislinį 24 V nuolatinės srovės variklį paversti 30 V universaliu varikliu. Asmeniškai manau, kad vaizdo demonstravimas geriausiai apibūdina projektą . Taigi, vaikinai, aš rekomenduočiau jums pirmiausia pažiūrėti vaizdo įrašą. V projektas
„Pasidaryk pats“apsauga nuo per didelės srovės: 4 žingsniai
„Pasidaryk pats“apsauga nuo per didelės srovės: Įvadas Kaip pradedantysis elektronikos srityje, esate gana ribotas, kai reikia maitinti naujai pagamintas grandines. Dabar tai nebūtų problema, jei nepadarytumėte jokių klaidų. Tačiau, pripažinkime, kad tai retenybė. Taigi, nesvarbu, ką
Magnetinės nuolatinės srovės generatoriaus gamyba iš negyvo maišytuvo variklio „pasidaryk pats“: 3 žingsniai (su nuotraukomis)
Magnetinės nuolatinės srovės generatoriaus gamyba iš negyvo maišytuvo variklio „pasidaryk pats“: Sveiki! Šioje pamokoje sužinosite, kaip negyvą maišytuvo/gręžimo mašinos variklį (universalųjį variklį) paversti labai galingu nuolatinio magneto nuolatinės srovės generatoriumi. Pastaba: Šis metodas taikomas tik tuo atveju, jei universalaus variklio lauko ritės sudegina
Didelės srovės mirksinčio moliūgo LED tvarkyklė: 3 žingsniai
Didelės srovės mirguliuojančio moliūgo LED tvarkyklė: naudokite LED arbatos lemputę, kad įjungtumėte didelės srovės šviesos diodus, kuriuos paprasta ir lengva padaryti. Suprojektuoti grandinę, kuri sukuria tikro žvilgsnio žvakės liepsnos efektą, yra labai sunku. Norėjau padaryti paprastą ir greitą būdą važiuoti aukščiau