Схема керування швидкістю постійного струму постійного струму - це, в основному, схема ШІМ на основі 555 IC (модуляція ширини імпульсу), розроблена для отримання змінної напруги над постійною напругою. Тут пояснено спосіб ШІМ. Розглянемо просту схему, як показано на малюнку нижче.
Якщо кнопку натиснути, якщо на фігурі, то двигун почне обертатися, і він буде рухатися, поки не буде натиснута кнопка. Це натискання є безперервним і представлене на першій хвилі малюнка. Якщо для конкретного випадку розглянути кнопку натиснути на 8 мс і відкрити на 2 мс протягом циклу 10 мс, у цьому випадку двигун не буде отримувати повну напругу акумулятора 9 В, оскільки кнопка натискається лише на 8 мс, тому середньоквадратична напруга на клем двигун буде близько 7В. Завдяки цій зниженій середньоквадратичній напрузі двигун буде обертатися, але зі зниженою швидкістю. Тепер середнє значення увімкнення протягом періоду 10 мс = час увімкнення / (час увімкнення + час вимкнення), це називається робочим циклом і становить 80% (8 / (8 + 2)).
У другому та третьому випадках кнопка натискається ще менше часу, ніж у першому випадку. Через це середньоквадратична середньоквадратична напруга на клемах двигуна ще більше зменшується. Через цю знижену напругу частота обертання двигуна навіть зменшується ще більше. Це зниження частоти обертання при постійному робочому циклі відбуватиметься до тієї точки, де напруга на клем двигуна буде недостатньою для обертання двигуна.
Отже, з цього можна зробити висновок, що ШІМ може використовуватися для варіювання швидкості двигуна.
Перш ніж йти далі, нам потрібно обговорити H-BRIDGE. Тепер ця схема має в основному дві функції, перша полягає у приведенні двигуна постійного струму з контрольних сигналів низької потужності, а інша - у зміні напрямку обертання двигуна постійного струму.
Фігура 1
Малюнок 2
Малюнок 3
Ми всі знаємо, що для двигуна постійного струму, щоб змінити напрямок обертання, нам потрібно змінити полярність напруги живлення двигуна. Тому для зміни полярності ми використовуємо H-міст. Тепер на рисунку 1 ми маємо чотири перемикача. Як показано на малюнку2, для обертання двигуна А1 і А2 закриті. Через це струм протікає через двигун справа наліво, як показано на 2- й частині рисунка 3. Наразі розглянемо обертання двигуна за годинниковою стрілкою. Тепер, якщо перемикачі A1 і A2 відкриті, B1 і B2 закриті. Струм через двигун протікає зліва направо, як показано на 1 стчастина малюнка3. Цей напрямок потоку струму протилежний першому, і тому ми бачимо протилежний потенціал на клемці двигуна до першого, тому двигун обертається проти годинникового механізму. Ось як працює H-BRIDGE. Однак двигуни низької потужності можуть керуватися H-BRIDGE IC L293D.
L293D - це мікросхема H-BRIDGE, призначена для керування двигунами постійного струму низької потужності і показана на малюнку. Цей ІС складається з двох h-мостів і тому він може керувати двома двигунами постійного струму. Отже, ця ІС може використовуватися для керування двигунами робота від сигналів мікроконтролера.
Тепер, як обговорювалося раніше, ця ІС має можливість змінювати напрямок обертання двигуна постійного струму. Це досягається контролем рівнів напруги на INPUT1 та INPUT2.
|
Увімкнути PIN-код |
Вхідний штифт 1 |
Вхідний штифт 2 |
Напрямок руху |
|
Високий |
Низький |
Високий |
Поверніть праворуч |
|
Високий |
Високий |
Низький |
Поверніть наліво |
|
Високий |
Низький |
Низький |
Стій |
|
Високий |
Високий |
Високий |
Стій |
Так, як показано на малюнку вище, для обертання за годинниковою стрілкою 2А має бути високим, а 1А - низьким. Так само для проти годинникової стрілки 1А має бути високим, а 2А - низьким.
Компоненти схеми
- + 9В джерело живлення
- Невеликий двигун постійного струму
- 555 Таймер IC
- Резистори 1К, 100R
- L293D ІС
- 100K -220K попередньо встановлений або горщик
- IN4148 або IN4047 x 2
- Конденсатор 10 нФ або 22 нФ
- Перемикач
Кругова діаграма
Схема підключена в макет відповідно до схеми управління швидкістю обертання двигуна постійного струму, показаної вище. Тут казан використовується для регулювання швидкості обертання двигуна. Перемикач призначений для зміни напрямку обертання двигуна. Конденсатор тут не повинен мати фіксовану величину; користувач може експериментувати з ним для правильного.
Працює
При подачі живлення 555 TIMER генерує ШІМ-сигнал із коефіцієнтом опору на основі коефіцієнта опору бака. Через горщик і пару діодів, тут конденсатор (який спрацьовує на виході) повинен заряджатися і розряджатися через інший набір опорів, і через це конденсатору потрібен різний час для зарядки та розрядки. Оскільки вихідна потужність буде високою, коли конденсатор заряджається, і низькою, коли конденсатор розряджається, ми отримуємо різницю у великій вихідній та низькій тривалості виходу, а значить і ШІМ.
Цей ШІМ таймера подається на сигнальний штифт h-моста L239D для приводу двигуна постійного струму. З різним коефіцієнтом ШІМ ми отримуємо різну середньоквадратичну напругу на клем і, отже, швидкість. Для зміни напрямку обертання ШІМ таймера підключається до другого сигнального штифта.