Scheda driver motore ad alta efficienza energetica: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Il progetto presentato è un circuito stampato per motore passo-passo/driver motore con CI driver motore SN754410 che include alcune funzionalità di risparmio energetico. La scheda può pilotare 2 motori DC o un motore passo-passo con l'aiuto del doppio circuito a ponte H nell'IC. SN754410 IC è ampiamente utilizzato per il pilotaggio di motori poiché opera in un'ampia gamma di tensioni e può pilotare fino a 1A di corrente per canale.

La cosa aggiuntiva qui è il circuito di commutazione dell'alimentazione che interromperà l'alimentazione all'IC, questo può essere molto efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle normali modalità di sospensione. È necessario un segnale esterno dal controller per accendere l'alimentazione al circuito del driver. Il circuito di commutazione è costruito attorno a una coppia di transistor NPN e un MOSFET a canale P che consentirà il flusso di potenza solo quando applichiamo l'impulso al circuito.

Utilizzando il circuito di commutazione, il consumo di energia del circuito di pilotaggio del motore è nulla e applicando un impulso ALTO al circuito di commutazione, si potrebbe facilmente utilizzare questa scheda normalmente. Inoltre, l'IC è anche in grado di pilotare altri carichi come relè o solenoidi. Pertanto, con il circuito di commutazione di potenza aggiuntivo, la scheda può diventare uno strumento molto utile per i produttori.

Passaggio 1: componenti utilizzati

1. SN754410 IC/L293D IC

2. Connettore 2 X 4 pin

3. Connettore a 3 pin

4. Morsettiera a vite a 2 pin

5. MOSFET a canale P

6. 2 transistor NPN X

7. 2 x 100k resistore

8. Resistenza da 1k

9. Resistenza da 220k

10. Diodo 1N4148

11. Condensatore 2 X 0.1uF

Passaggio 2: Introduzione

Un circuito di pilotaggio del motore funge da interfaccia tra il motore e il controller. Il circuito prende i segnali a bassa corrente applicati dal controller e li trasforma in segnali a corrente più elevata che possono azionare un motore. Un circuito di pilotaggio del motore è costituito da un circuito integrato o da JFET discreti in grado di gestire una potenza elevata. I circuiti integrati del driver del motore sono circuiti integrati amplificatori di corrente e fungono da ponte tra il controller e il motore. Il driver IC include circuiti che ci aiutano a interfacciarci tra il ponte H (che controlla effettivamente il motore) e i segnali che dicono al ponte H come controllare il motore. Tuttavia chip diversi offrono interfacce diverse.

In questo progetto, utilizzeremo uno dei più noti driver per motori IC L293D.

Passaggio 3: il circuito di commutazione dell'alimentazione

Questo circuito interrompe l'alimentazione all'IC fino a quando non riceve un segnale alto esternamente. Ad esempio, quando si utilizza questo circuito in un progetto come un rilevatore di movimento PIR con Arduino, alimenterà Arduino quando viene rilevato qualcosa dal sensore e tecnicamente dice quando il sensore invia un impulso ALTO. Qui stiamo usando questo circuito nella nostra scheda del driver del motore che non consentirà il flusso di potenza all'IC fino a quando non viene applicato un impulso HIGH al pin di attivazione, risparmiando esternamente la maggior parte dell'energia mentre il driver non è necessario.

Il circuito è costruito attorno a un MOSFET a canale P e un paio di transistor NPN. Quando un impulso HIGH viene applicato al circuito, il transistor T1 diventa attivo e c'è potenza che raggiunge la base del transistor T2. Quindi il pin del gate del MOSFET viene abbassato e questo consente alla corrente di fluire attraverso il MOSFET e la scheda riceve alimentazione.

Passaggio 4: circuito del driver del motore

Il nostro circuito di pilotaggio del motore può essere costruito intorno ai circuiti integrati L293D o SN754410. L293D è un mezzo H-driver quadruplo ad alta corrente. Fornisce correnti bidirezionali fino a 600 mA a tensioni da 4.5V - 36V. L'IC è costituito da due ponti ad H mediante i quali può pilotare 2 motori CC o un motore passo-passo insieme a solenoidi, relè e altri carichi induttivi. SN754410 è tuttavia una migliore sostituzione pin to pin dell'IC L293D. Fornisce correnti bidirezionali fino a 1A allo stesso intervallo di tensione di L293D. Ha anche alcune funzioni di sicurezza come lo spegnimento automatico in caso di surriscaldamento, protezione da sovracorrente, ecc.

Il circuito è molto semplice, dobbiamo solo seguire lo schema dei pin dell'IC. Generalmente sono collegati due pin di abilitazione dell'IC e il pin 5V Vcc in modo che le uscite siano sempre abilitate. Dobbiamo collegare l'uscita del circuito di commutazione contrassegnato con A nello schema al pin Vcc dell'IC. Inoltre si preferiscono condensatori da 0.1uF attraverso le connessioni del motore per fermare i picchi elettrici irradiati.

Quindi utilizzeremo connettori in modo da poter collegare facilmente alimentazione e motori. Il motore Vcc è collegato tramite un diverso morsetto a vite a 2 pin. 5V, GND e trigger sono da applicare esternamente e per essi viene utilizzato un connettore a 3 pin. Quindi per l'ingresso e l'uscita di motori e segnali utilizzeremo due connettori a 4 pin.

Passaggio 5: fatto

Dopo aver saldato tutti i componenti e i connettori, abbiamo realizzato una scheda driver del motore efficiente dal punto di vista energetico e molto facile da usare. Ora puoi spegnere il driver quando non è in uso e quando lo vuoi attivo, applica un impulso alto dal tuo Arduino per attivare il pin o qualsiasi altro controller ed è pronto per l'uso.

Spero ti siano piaciute le istruzioni.

Grazie per aver letto!