MotorMicro

Материал из BrSTU Robotics Wiki
Перейти к: навигация, поиск

Драйвер двигателя на чипах серии IRF73XX

Схема управления (драйвер) коллекторным двигателем, в которой используют транзисторные сборки серии IRF73XX. Оптимальна для оснащения моделей мобильных роботов, которые принимают участие в соревнованиях Roborace: работает от батарей при низких напряжениях, управляет большими для своих размеров токами.

Соображения к релизу 3

  • поставить оптопары типа TLP621 в DIP4 и получить место на плате для крепёжных отверстий
  • http://www.ekit.by - заказать почтой что-нибудь у этого поставщика
  • http://www.anpec.com.tw и http://www.a-power.com.tw - производят транзисторные сборки в таком же корпусе и с разнообразными характеристиками, есть на больший ток, но дорого
  • добавить светодиоды
  • оценить возможность управления транзисторами через микросхему-драйвер (дорого, но для мощных транзисторов актуально)
  • использовать термистор MF-R250-0-99 или аналог для защиты по току
  • возможно альтернативное решение на чипе TI DRV8833, но это будет совсем другое решение

Релиз 2 - микроконтроллер и опторазвязка

Релиз 2 - микроконтроллер и опторазвязка

Особенности по сравнению с предыдущей версией:

  • опторазвязка - исключить помехи на микроконтроллер от двигателя
  • восьминогий микроконтроллер PIC12F629 на борту реализует алгоритм управления с торможение
  • задержка при переключении транзисторов полумоста что бы избежать сквозного тока

Известные недостатки:

  • на плате нет крепежных отверстий
  • нет ограничения по току - под большой нагрузкой могут сгореть транзисторы или двигатель
  • нет индикаторных светодиодов
  • диапазон напряжений питания ограничен 3-9 вольт
 Схема и плата в формате Eagle CAD и прошивка для CCS C Файл:MotorMicroPIC 03.tar.gz

Релиз 1 - транзисторами управляет микросхема логики

Схема управления (драйвер) коллекторным двигателем, в которой используются транзисторные сборки серии IRF73XX.

Особенности:

  • Малое внутренне сопротивление ключей моста
  • Высокие (относительно размера устройства) коммутируемые токи: 2,5А непрерывный ток
  • Используются встроенный защитные диоды транзисторных чипов
  • Чип логики обеспечивает преобразование управляющих сигналов в удобную форму:
    • Dir - направление вращения двигателя
    • Enable - включение двигателя, так же используется для регулирования оборотов через ШИМ
  • Возможно раздельное питание логики и транзисторных сборок

Известные проблемы:

  • При смене направления (уровня сигнала Dir ) нужно переключить Enable в 0, сделать паузу на несколько микросекунд, затем поменять направление, пауза на несколько микросекунд. Иначе возможны сквозные токи в плечах моста.


 Схема и плата в формате Eagle CAD Файл:MicroMotor04.tar.gz


Спецификация

Обозначения на схеме Номинал/тип Количество Примечание
IC1 74HC02D 1
U1, U2 IRF7317 2 Аналог IRF7319
R1, R2 Резисторы 47 Ом 2 типоразмер 1206
R3, R4, R5, R6, R7, R8 Резисторы 10 кОм 6 типоразмер 1206
R9 Резистор 1-3 Ом 1 или 0 распаивается, если ток может превысить 2,5А - иначе заменяется перемычкой
C1, C2, C3, C4 Конденсаторы 0,1 мкФ 4 типоразмер 1206
C5 Конденсатор электролитический 47 мкФ 10В 1 выводной
JP1 Пиновый разъем 1х4 1
Х1, Х2 Разъем под отвертку, шаг 3,5 мм 2

Принципиальная схема:

MicroMotor04.png

Эта разработка доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 (Атрибуция — Некоммерческое использование — С сохранением условий).