Bahagian motor yang berlainan mempunyai keperluan reka bentuk yang berbeza.

Bahagian motor yang berlainan mempunyai keperluan reka bentuk yang berbeza.

1. Bahagian input dan peralihan peringkat:

Baris isyarat input diperkenalkan oleh DATA, 1 pin ialah garis bawah, dan selebihnya ialah garis isyarat. Perhatikan bahawa 1 kaki ke tanah disambungkan kepada perintang 2K ohm. Apabila papan pemandu dan mikropengawal dikuasakan secara berasingan, perintang ini boleh memberi laluan untuk arus isyarat untuk mengalir kembali. Apabila papan pemandu dan mikrokontroler berkongsi satu set bekalan kuasa, perintang ini dapat menghalang arus besar dari mengalir sepanjang kabel yang mengalir ke tanah papan mikrokontroler. Dengan kata lain, ia bersamaan dengan memisahkan garis dasar papan pemandu dari garis bawah mikrokontroler untuk mencapai "satu titik landasan".

KF347 op amp berkelajuan tinggi (juga tersedia sebagai TL084) bertindak sebagai pembanding yang membandingkan isyarat logik input kepada voltan rujukan 2.7V dari penunjuk dan diod dan menukarnya menjadi isyarat gelombang persegi yang hampir dengan bekalan kuasa amplitud voltan. Julat voltan masukan KF347 tidak boleh mendekati voltan bekalan negatif, sebaliknya ralat akan berlaku. Oleh itu, satu diod yang menghalang julat voltan dari limpahan ditambah kepada input op amp. Salah satu daripada dua perintang pada input digunakan untuk mengehadkan arus, dan satu digunakan untuk menarik input rendah apabila inputnya terapung.

LM339 atau mana-mana komparator litar terbuka lain tidak boleh digunakan di tempat op amp, kerana impedans keluaran luaran yang tinggi bagi output litar terbuka melebihi 1 kΩ, dan kejatuhan voltan adalah besar, dan transistor kedua pentas tidak boleh dimatikan.

2. Bahagian pemanduan gerbang:

Litar yang terdiri daripada transistor belakang dan perintang dan tiub Zener terus menguatkan isyarat, memandu pintu FET dan menggunakan kapasiti pintu masuk FET itu sendiri (kira-kira 1000pF) untuk menunda FET atas dan bawah lengan Jambatan H. Pengaliran serentak ("konduksi keadaan umum") menyebabkan litar pintas dalam bekalan kuasa.

Apabila output op amp adalah rendah (kira-kira 1V hingga 2V, ia tidak dapat mencapai sifar sepenuhnya), transistor yang lebih rendah dimatikan dan FET dihidupkan. Transistor atas dihidupkan, FET dimatikan, dan outputnya tinggi. Apabila output op amp adalah tinggi (kira-kira VCC- (1V hingga 2V) dan tidak dapat sepenuhnya mencapai VCC), transistor yang lebih rendah dihidupkan dan FET dimatikan. Transistor atas dimatikan, FET dihidupkan, dan outputnya rendah.

Analisis di atas adalah statik. Berikut adalah perbincangan proses dinamik pensuisan: rintangan pada triode adalah kurang dari 2 kΩ, jadi caj pada kapasiti pintu FET boleh dibebaskan dengan cepat apabila transistor dihidupkan dari kehidup. Tertutup dengan cepat. Walau bagaimanapun, ia mengambil masa yang tertentu untuk transistor akan dikenakan oleh penghalang 2 kΩ apabila transistor dimatikan dari ke atas. Seterusnya, FET bertukar dari pada matikan pada kadar yang lebih cepat daripada dari ke atas. Sekiranya tindakan penukaran kedua-dua triod berlaku pada masa yang sama, litar ini boleh membuat FET daripada lengan atas dan bawah meletus dan kemudian lulus, menghapuskan fenomena pengaliran keadaan umum.

Malah, voltan keluaran op amp perlu berubah untuk tempoh masa tertentu. Sepanjang masa ini, voltan output op amp berada di tengah-tengah antara voltan bekalan positif dan negatif. Pada masa ini, kedua-dua transistor dihidupkan pada masa yang sama, dan FET dimatikan pada masa yang sama. Jadi litar sebenar adalah lebih selamat daripada keadaan ideal ini.

Dioda 12V Zener untuk pintu FET digunakan untuk mencegah pecahan overvoltage pintu FET. Rintangan voltan pintu umum FET ialah 18V atau 20V, dan voltan yang terus digunakan untuk 24V akan pecah. Oleh itu, dioda Zener ini tidak boleh digantikan oleh diod biasa, tetapi ia boleh diganti dengan perintang 2 kΩ. Tekanan separa 12V.

3. Bahagian pengeluaran tabung kesan bidang:

Dalam FET berkuasa tinggi, terdapat diode yang disambungkan selari terbalik antara sumber dan longkang. Apabila disambungkan ke jambatan H, ia bersamaan dengan empat diod yang digunakan untuk menghapuskan kenaikan voltan pada terminal output. Oleh itu, tidak ada diod luaran. Sambungan selari kapasitor kecil (antara out1 dan out2) pada output mempunyai kelebihan tertentu dalam mengurangkan voltan puncak dihasilkan oleh motor. Walau bagaimanapun, terdapat kesan sampingan semasa puncak semasa menggunakan PWM, jadi kapasiti tidak boleh terlalu besar. Kapasitor ini boleh dihilangkan apabila menggunakan motor berkuasa rendah. Jika anda menambah kapasitor ini, anda mesti menggunakan tegangan bertahan tinggi, kapasitor seramik biasa boleh memecahkan litar pintas.

Litar yang terdiri daripada perintang dan diod pemancar cahaya dan kapasitor yang disambung selari pada hujung output menunjukkan arah putaran motor.

4. Penunjuk prestasi:

Voltan bekalan kuasa adalah 15 ~ 30V, dan arus output berterusan maksimum adalah 5A / satu motor. Ia boleh mencapai 10A dalam masa yang singkat (10 saat) dan 30KHz dalam frekuensi PWM (biasanya 1 hingga 10KHz). Papan litar mengandungi empat unit bebas logik, dan terminal output disambungkan untuk membentuk unit penguat kuasa H-jambatan, yang boleh dikawal secara langsung oleh mikrokomputer cip tunggal. Menyedari putaran dua arah dan peraturan kelajuan motor.

5. Pendawaian:

Garis tinggi semasa harus pendek dan tebal yang mungkin, dan cuba untuk mengelakkan melalui lubang melalui. Jika perlu melewati lubang melalui, lubang melalui lubang yang lebih besar (> 1mm) dan buat kecil melalui lubang pada pad. Solder mengisi, jika tidak, ia boleh meniup. Di samping itu, jika diod Zener digunakan, sumber FET harus pendek dan tebal yang mungkin untuk bekalan kuasa dan tanah. Jika tidak, semasa arus tinggi, kejatuhan voltan merentas konduktor boleh melalui pengawal selia yang positif dan Transistor yang terbalik terbakar. Dalam reka bentuk awal, sumber transistor NMOS pernah disambungkan kepada perintang 0.15 ohm untuk mengesan arus. Perintang ini menjadi punca utama dalam pembakaran berterusan lembaga. Sudah tentu, jika anda menggantikan pengawal voltan dengan perintang, tidak ada masalah seperti itu. Dalam pertandingan Robocon 2004, kami menggunakan litar ini untuk memandu motor.