在直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)中,主要考慮以下幾點(diǎn):
功能:
電機(jī)是單向還是雙向轉(zhuǎn)動(dòng)?需不需要調(diào)速?對(duì)于單向的電機(jī)驅(qū)動(dòng),只要用一個(gè)大功率三極管或場(chǎng)效應(yīng)管或繼電器直接帶動(dòng)電機(jī)即可,當(dāng)電機(jī)需要雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可以使用由4個(gè)功率元件組成的H橋電路或者使用一個(gè)雙刀雙擲的繼電器。如果不需要調(diào)速,只要使用繼電器即可;但如果需要調(diào)速,可以使用三極管,場(chǎng)效應(yīng)管等開(kāi)關(guān)元件實(shí)現(xiàn)PWM(脈沖寬度調(diào)制)調(diào)速。
性能:
對(duì)于PWM調(diào)速的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,主要有以下性能指標(biāo)。
1)輸出電流和電壓范圍,它決定著電路能驅(qū)動(dòng)多大功率的電機(jī)。
2)效率,高的效率不僅意味著節(jié)省電源,也會(huì)減少驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)熱。要提高電路的效率,可以從保證功率器件的開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)和防止共態(tài)導(dǎo)通(H橋或推挽電路可能出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題,即兩個(gè)功率器件同時(shí)導(dǎo)通使電源短路)入手。
3)對(duì)控制輸入端的影響。功率電路對(duì)其輸入端應(yīng)有良好的信號(hào)隔離,防止有高電壓大電流進(jìn)入主控電路,這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實(shí)現(xiàn)隔離。
4)對(duì)電源的影響。共態(tài)導(dǎo)通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染;大的電流可能導(dǎo)致地線電位浮動(dòng)。
5)可靠性。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)該盡可能做到,無(wú)論加上何種控制信號(hào),何種無(wú)源負(fù)載,電路都是安全的。
1、飛思卡爾電機(jī)驅(qū)動(dòng) 4MOS電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
該飛思卡爾電機(jī)驅(qū)動(dòng)基于IR2104+IRF3205mos管設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)4mos單電機(jī)驅(qū)動(dòng)功能。
附件內(nèi)容PCB源文件(不包含原理圖),用AD軟件打開(kāi)。
2、L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)板模塊 雙H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
接線說(shuō)明:
1.電源接口:模塊供電,輸入電壓5V到35V。
2.雙電機(jī)接口:分別接電機(jī)的兩端。
3.單片機(jī) 接口:IN1~IN4對(duì)應(yīng)接單片機(jī)IO口,依次控制電機(jī)1~電機(jī)2。
4.5V電源引入:一組邏輯電平。
電源輸入電壓范圍:
? 最大功率:50W(一路L298N MAX為25W)
?驅(qū)動(dòng)峰值電流:4A
?邏輯部分供電范圍:+5V~+7(板上為推薦邏輯電壓使用5V)
?邏輯部分供電電流:0~36mA
?儲(chǔ)存溫度:-20攝氏度-135攝氏度
?控制輸入電壓范圍:低電平-0.3V~1.5V。高電平2.3V~電源電壓
3、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 100A雙路 超大功率H橋 光耦隔離
光耦隔離版超寬電壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(理論最高可達(dá)60V),一般可以達(dá)到48V,該模塊采用了10M高速光耦對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行了隔離,有效地防止驅(qū)動(dòng)板干擾信號(hào)對(duì)控制板的干擾,使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠,且本模塊采用高品質(zhì)全新原裝功率管,因此,最高額定電流可達(dá)100A。
本模塊采用avago 光耦器HCPL-2631,該模塊可以用于一般大功率直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng),最大電流可達(dá)100A,性能穩(wěn)定,是一般集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)所不能比擬的,因此,非常適合機(jī)器人大賽、戰(zhàn)車(chē)比賽、飛思卡爾比賽等。
驅(qū)動(dòng)模塊特點(diǎn):
?驅(qū)動(dòng)模塊體基本元件為貼片,集成度高,板子布局精良設(shè)計(jì),非常美觀,體積很小,板載兩路大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)模塊大小僅有82mm*70mm;
?寬大散熱片在大電流時(shí)可有效為驅(qū)動(dòng)模塊散熱,保持模塊的良好穩(wěn)定性能;
?驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí),模塊最大額定電流可達(dá)100A,且導(dǎo)通電阻僅有0.0015歐姆;
?開(kāi)關(guān)頻率高,最可達(dá)60KHZ,這樣有效避免了調(diào)試電機(jī)頻率低帶來(lái)的不愉快;
?控制接口非常簡(jiǎn)單:A1.A2=0.0時(shí)為剎車(chē);A1.A2=1.0時(shí)為正轉(zhuǎn);A1.A2=0.1時(shí)為反轉(zhuǎn);PA為PWM波輸入(電機(jī)速度調(diào)節(jié));G為與控制板共地引腳(B路為同樣控制);
? 3.3V和5V單片機(jī)均可以控制本模塊,且只需要一路電機(jī)電源(12V~48V);
4、帶有SN755410電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC的步進(jìn)高效電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
我們的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路可以圍繞L293D或SN754410 IC構(gòu)建。L293D是四倍大電流半H驅(qū)動(dòng)器。在4.5V至36V的電壓范圍內(nèi),它提供的雙向電流高達(dá)600 mA。該集成電路由兩個(gè)H橋組成,通過(guò)它可以驅(qū)動(dòng)2個(gè)直流電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以及螺線管,繼電器和其他電感性負(fù)載。但是,SN754410是L293D IC更好的引腳對(duì)引腳替換。它在與L293D相同的電壓范圍內(nèi)提供高達(dá)1A的雙向電流。它還具有一些安全功能,例如過(guò)熱時(shí)自動(dòng)關(guān)閉,過(guò)電流保護(hù)等。
電路非常簡(jiǎn)單,我們只需要遵循IC的引腳圖即可。通常,IC的兩個(gè)使能引腳和5V Vcc引腳連接在一起,以便始終使能輸出。我們需要將圖中標(biāo)記為A的開(kāi)關(guān)電路的輸出連接到IC的Vcc引腳。此外,最好在電動(dòng)機(jī)連接兩端使用0.1uF的電容器來(lái)阻止輻射的電尖峰。
然后,我們將使用連接器,以便我們可以輕松連接電源和電動(dòng)機(jī)。電機(jī)Vcc通過(guò)另一個(gè)2針螺釘端子連接。5V,GND和觸發(fā)器應(yīng)從外部施加,因此使用3針連接器。然后,對(duì)于電動(dòng)機(jī)和信號(hào)的輸入和輸出,我們將使用兩個(gè)4針連接器。
焊接完所有組件和連接器后,我們制成了高效節(jié)能且易于使用的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器板。現(xiàn)在,您可以在不使用驅(qū)動(dòng)程序且要使其處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)關(guān)閉該驅(qū)動(dòng)程序,從Arduino施加高脈沖以觸發(fā)引腳或任何其他控制器,以備使用。
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原文標(biāo)題:8個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案帶你初識(shí)機(jī)電一體化
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