انتخاب آی سی درایور مناسب

انتخاب آی سی درایور مناسب

در این مقاله راهنمایی های عملی در مورد چگونگی ارزیابی مدارهای مجتمع در نظر گرفته شده برای کنترل موتورهای DC مرتفعی ارائه شده است.

بیشتر افرادی که مدارهای الکتریکی یا سیستم طراحی می کنند، نیاز به کنترل موتور دارند. این دستگاه های بنیادی الکترومکانیکی در ربات ها ، ماشین آلات صنعتی ، تجهیزات نوری ، الکترونیک مصرفی ، وسایل نقلیه برقی و احتمالاً تقریباً در مورد هر دسته دیگر از محصولات که شامل برق هستند ، یافت می شود.

اگر تا به حال باتری را به موتور DC مرتفعی وصل کرده اید و چرخش آن را مشاهده کرده اید ، می دانید که حرکت موتور بسیار آسان است. ممکن است این روند پیچیده باشد. اولین چیزی که هنگام جستجوی آی سی درایور موتور باید بدانید نوع موتوری است که قصد استفاده از آن را دارید. در این مقاله ، به بررسی موتورهای DC مرتفعی خواهم پرداخت ، و مقاله بعدی به بررسی موتورهای پله ای می پردازد. هر دو در سیستم های ولتاژ کم و متوسط ​​بسیار متداول هستند. اگر برنامه شما به حرکت چرخشی نیاز دارد ، این احتمال وجود دارد که بتوانید عملکرد مورد نیاز را با استفاده از یک موتور DC مرفعی یا یک موتور پله اجرا کنید.

درایور Brush DC Motors

همانطور که در بالا ذکر شد ، برای ایجاد یک چرخش موتور DC ، تمام آنچه شما نیاز دارید یک ولتاژ است (با فرض اینکه منبع می تواند جریان مورد نیاز را تحویل دهد). اما ما به ندرت از چنین عملکردهای اساسی راضی هستیم و به همین دلیل موتورهای DC مرتفعی معمولاً توسط یک پل  H ( که به عنوان یک پل کامل نیز شناخته می شود) هدایت می شوند.

یک پل کامل به سیگنال های کنترل ولتاژ کم اجازه می دهد که یک موتور در یک جهت بچرخد ، باعث شود آن را در جهت دیگر بچرخاند یا آن را غیرفعال كند. IC های درایور موتور در نظر گرفته شده برای موتورهای DC مرتفعی، در اطراف یک یا چند مدار پل ساخته شده اند.

ولتاژ و جریان

اولین موردی که باید به دنبال آن باشید ، رتبه بندی ولتاژ و جریان است که با موتور و عملکرد شما سازگار است. پیدا کردن یک ولتاژ مناسب دشوار نیست ، به خصوص که بسیاری از دستگاه ها دارای محدوده ولتاژ منبع تغذیه هستند که بسیار بزرگ است (به عنوان مثال ۴٫۵ ولت تا ۳۶ ولت یا ۸ ولت تا ۵۲ ولت).

پیدا کردن بخشی با توانایی جریان کافی دشوار نیست ، اما جزئیاتی وجود دارد که باید آنها را به خاطر بسپارید. مسئله اینجاست که فقط مربوط به جریان نیست بلکه منجر به اتلاف انرژی نیز می شود ، زیرا هرچه جریان موتور از طریق مقاومت حالت ترانزیستورهای پل جریان یابد ، قدرت طبق فرمول I2 × R از بین می رود. طبق معمول ، این اتلاف انرژی به صورت تولید گرما در جریان است و اگر این گرما به اندازه کافی انباشته شود تا باعث افزایش عمده دمای قطعات شود ، ممکن است مشکلی پیش بیاید. همانطور که در این مقاله در مورد صفحه کنترل ربات C-BISCUIT اشاره کردیم ، یک موتور درایو IC که در حداکثر جریان ارزیابی شده کار می کند ممکن است به سرعت به دمای داخلی برسد که باعث شود خاموش شود.

نکته اصلی در اینجا این است که شما باید یک آی سی را انتخاب کنید که توانایی جریان درایو به مقدار زیادی را داشته باشد ، اما همچنین باید اطمینان حاصل کنید که طراحی حرارتی شما امکان انتقال گرما را فراهم می کند. اگر فکر می کنید فرصتی وجود دارد که آی سی درایو شما در معرض دمای داخلی استرس زا قرار بگیرد ، به دنبال دستگاهی باشید که دارای یک پد حرارتی در معرض دید باشد و یک کاسه ی مسی با چندین ویاس را در برگیرد. اگر ناحیه PCB محدود است و شما نمی توانید یک سینک گرمای مکانیکی را در خود گنجانید ، می توانید با انتخاب یک درایور با مقاومت کمتری ، اتلاف برق را کاهش دهید.

انتخاب آی سی درایور مناسب

توجه داشته باشید مس بزرگ مس ، به همراه ویاس های بیشمار ، به پد در معرض این آی سی راننده موتور متصل است.

منطق کنترل

موتور آی سی درایور شامل مدارهایی است که رابط بین پل H را ساده می کند. تراشه های مختلف رابط های مختلفی را ارائه می دهند ، و شما باید در چارچوب یک برنامه مشخص فکر کنید که آیا یکی از این موارد بهتر از سایرین است. در اینجا چند نمونه هستند:

  • MAX14872 (Maxim): این درایور دارای ورودی منطقی برای چرخش فورواردر و ورودی سطح منطقی برای چرخش معکوس و همچنین دارای یک پین با فعالیت کم است، که می تواند برای خاموش کردن دستگاه استفاده شود. استفاده از منطق کم در پین های جلو و عقب به این معناست که شما موتور را ترمز می کنید ، یعنی به سرعت متوقف می شوید.

انتخاب آی سی درایور مناسب

نمودار از داده MAX14872 گرفته شده است

  • BD6220F (ROHM): این قسمت دارای ورودی برای چرخش رو به جلو ، ورودی برای چرخش معکوس و یک پین “” VREF است که چرخه ولتاژ کنترل موتور را کنترل می کند. تعدیل عرض پالس ولتاژ موتور، روشی ساده برای اجرای کنترل سرعت است زیرا متغیر بودن عرض پالس سیگنال PWM میزان ولتاژ متوسط اعمال شده در سیم پیچ موتور را تعیین می کند.

  • MC33HB2001 (NXP): علاوه بر ورودی های سطح منطقی برای کنترل چرخش موتور ، این درایور شامل یک گذرگاه SPI است که می توان از آن برای پیکربندی دستگاه و نظارت بر وضعیت آن استفاده کرد.

 

انتخاب آی سی درایور مناسب

نمودار از داده MC33HB2001 گرفته شده است

امکانات خطا شناسی

همانطور که توسط آخرین مثال ارائه شده در بخش قبلی نشان داده شد ، IC های درایور موتور فقط ورودی نیستند. در هنگام انتخاب کردن ، شما باید هم به نحوه كنترل موتور توجه كنید و هم چگونگی نوع اطلاعات مربوط به موتور را شناسایی کنید. به عنوان مثال ، MAX14872 دارای یک پین خطای منفرد است که نشان دهنده یک وضعیت بیش از حد یا یک حالت خاموش شدن حرارتی است. در مقابل ، MC33HB2001 ، دوازده پرچم وضعیت دارد:

 

انتخاب آی سی درایور مناسب

یک پین منفرد، بازخورد زیادی ارائه نمی دهد و دوازده پرچم وضعیت برای بیشتر برنامه ها بیش از حد مجاز است. ما یک رابط با سه یا چهار پین را ترجیح می دهیم که مهمترین اطلاعات در مورد وضعیت سیستم موتور را منتقل می کند ، اما بعد از مرور قطعات برای مدتی این را دریافتیم که بیشتر IC های درایور موتور، تنها یک سیگنال خطا را ارائه می دهند.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *