Diverse parti del motore devono soddisfare requisiti diversi.
1. input e livello sezione spostamento:
La linea di segnale in ingresso è stato introdotto dai dati, il 1 pin è la linea di terra, e il resto è la linea di segnale. Si noti che 1 piede a terra è collegato ad una resistenza di 2K ohm. Quando il driver della scheda e il microcontrollore sono alimentati separatamente, questo resistore può fornire un percorso per la corrente del segnale di fluire indietro. Quando il driver della scheda e il microcontrollore condividono una serie di alimentatori, questo resistore può impedire grandi correnti che scorre lungo i cavi che scorrono nel terreno del Consiglio di microcontrollore. In altre parole, è equivalente a che separa la linea di massa della scheda driver dalla linea di terra del microcontrollore per realizzare "un punto di messa a terra".
L'alta velocità op amp KF347 (disponibile anche come TL084) agisce come un comparatore che confronta il segnale di ingresso logico di un 2.7 v tensione di riferimento dall'indicatore e un diodo e converte in un'onda quadra il segnale che è vicina l'ampiezza di tensione di alimentazione potenza. La gamma di tensione in ingresso della KF347 non può essere vicino la tensione di alimentazione negativa, altrimenti si verificherà un errore. Di conseguenza, un diodo che impedisce che l'intervallo di tensione traboccante viene aggiunto all'ingresso dell'op amp. Uno dei due resistori in ingresso viene utilizzato per limitare la corrente, e viene utilizzato uno per tirare il basso input quando l'input viene lasciata flottante.
Il LM339 o qualsiasi altro comparatore di circuito aperto non può essere utilizzato in sostituzione l'op amp, perché l'impedenza di uscita ad alto livello di uscita a circuito aperto è sopra 1 kΩ e la caduta di tensione è grande, e il transistor di quest'ultima fase non può essere spento.
2. parte di azionamento gate:
Il circuito è composto dal transistor posteriore e la resistenza e il tubo di Zener ulteriormente amplifica il segnale, spinge il cancello del FET e utilizza la capacità di gate del FET stessa (circa 1000pF) per ritardare il FET dei bracci superiori e inferiori del H-bridge. Simultaneo conduzione ("conduzione stato comune") provoca un corto circuito dell'alimentazione.
Quando l'uscita dell'op amp è bassa (circa 1V 2V, non può raggiungere zero completamente), il transistor inferiore è spento e il FET è acceso. Il transistor superiore è acceso, il FET è spento e l'uscita è alta. Quando l'uscita dell'op amp è alta (circa VCC-(1V a 2V) e non riescono a raggiungere completamente VCC), il transistor inferiore è acceso e il FET è disattivato. Il transistor superiore è spento, il FET è attivato e l'uscita è bassa.
L'analisi di cui sopra sono statico. Quanto segue è una discussione del processo dinamico di commutazione: la resistenza del triodo è molto meno di 2 kΩ, quindi la carica sulla capacità di gate del FET può essere rapidamente rilasciata quando il transistor è acceso da off. Chiuso rapidamente. Tuttavia, ci vuole un certo tempo per il transistore a carico di un resistore di 2 kΩ quando il transistor è spento da a. Corrispondentemente, il FET spegne da a un tasso più veloce da off a on. Se l'azione di commutazione dei due triodi si verifica allo stesso tempo, questo circuito può rendere il FET della tomaia e bracci inferiori rompono e quindi passano, eliminando il fenomeno comune dello stato di conduzione.
Infatti, la tensione di uscita dell'amplificatore op deve cambiare per un certo periodo di tempo. Durante questo tempo, la tensione di uscita dell'amplificatore op è a metà tra le tensioni di alimentazione positivo e negativo. In questo momento, i due transistor sono attivati allo stesso tempo, e il FET si spegne allo stesso tempo. Così il circuito effettivo è più sicuro di questa situazione ideale.
Un diodo Zener 12V per la porta di FET è usato per prevenire la ripartizione di sovratensione cancello FET. La resistenza di tensione del cancello FET generale è 18V o 20V, e si rompe la tensione applicata direttamente a 24V. Di conseguenza, questo diodo Zener non può essere sostituito da un diodo normale, ma può essere sostituito da un resistore di kΩ 2. Pressione parziale di 12V.
3. campo effetto tubo uscita parte:
Nel FET ad alta potenza, c'è un diodo collegato in parallelo inversa fra la fonte e lo scolo. Quando è collegato al H-bridge, è equivalente a quattro diodi utilizzati per eliminare il picco di tensione nell'output del terminale. Pertanto, non esiste nessun diodo esterno. Collegamento in parallelo di un piccolo condensatore (tra out1 e out2) in uscita presenta determinati vantaggi nel ridurre la tensione di picco generata dal motore. Tuttavia, c'è un effetto collaterale del picco di corrente quando si utilizza PWM, quindi la capacità non dovrebbe essere troppo grande. Questo condensatore può essere omesso quando si utilizza un motore di bassa potenza. Se si aggiunge questo condensatore, è necessario utilizzare un'alta tensione di withstand, condensatori ceramici ordinarie possono sfondare il corto circuito.
Un circuito costituito da un resistore e un diodo a emissione luminosa e un condensatore collegato in parallelo all'estremità di uscita indica la direzione di rotazione del motore.
4. indicatori di risultato:
La tensione di alimentazione è di 15 ~ 30V e la corrente di uscita continua massima di 5A / al motore. Può raggiungere 10A in breve tempo (10 secondi) e 30KHz in frequenza PWM (solitamente da 1 a 10KHz). Il circuito contiene quattro unità indipendenti di logica, e i morsetti di uscita sono collegati per formare un'unità di amplificazione di potenza H-bridge, che può essere direttamente controllata da un microcomputer singolo chip. Realizzare la regolazione bidirezionale di rotazione e della velocità del motore.
5. cablaggio:
La linea ad alta corrente dovrebbe essere come corta e spessa come possibile e cercare di evitare di passare per la via foro. Se è necessario passare la via foro, rendono la via foro grande (> 1mm) e fare una piccola via foro sul pad. Riempimenti di saldatura, altrimenti può soffiare. Inoltre, se viene utilizzato un diodo Zener, la fonte del FET dovrebbe essere più breve e più spesso possibile per l'alimentazione e la terra. In caso contrario, ad alta corrente, la caduta di tensione attraverso il conduttore può passare attraverso il regolatore positivamente polarizzato e il transistor acceso ustioni. Nel progetto iniziale, l'origine del transistor NMOS era una volta connesso a una resistenza di 0,15 ohm per rilevare la corrente. Questo resistore è diventato il principale colpevole nella combustione continua del bordo. Naturalmente, se si sostituisce il regolatore di tensione con una resistenza, non c'è nessun problema del genere. Nel concorso di Robocon 2004, abbiamo utilizzato principalmente questo circuito per l'azionamento del motore.
