Driver per il controllo del motore in bassa tensione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
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Se stai costruendo un giocattolo radiocomandato elettrificato, avrai bisogno di un circuito di alimentazione per controllare il motore con una modalità inversa per cambiare la direzione del movimento. Tutti i circuiti presentati in questo articolo sono controllati da livelli logici dall'uscita del microcircuito. Per regolare agevolmente la velocità del motore, viene utilizzato il metodo PWM, che consente di utilizzare i transistor del driver in modalità di commutazione e quindi aumentare l'efficienza del dispositivo.
Il principio della modulazione PWM è spiegato in Fig. 1.
Con brevi impulsi positivi su uno degli ingressi del conducente, la velocità del motore è minima. Se si aumenta l'ampiezza dell'impulso nello stesso periodo, aumenta anche la velocità del motore. L'autore ritiene che il periodo ottimale degli impulsi PWM sia 0,5... 1 ms.
Il circuito mostrato in Fig. 2 è destinato a motori con basso consumo di corrente dell'ordine di 10...50 mA.
A causa del basso guadagno dei transistor, la caduta di tensione su ciascuno di essi raggiunge 0,8...0,9 V. Pertanto, con log "G" sull'ingresso 1 e log "0" sull'ingresso 2, gli interruttori VT1, VT4 sono aperti e la tensione effettiva sul motore con alimentazione a 5 volt è 3,2...3,4 V. In retromarcia è necessario applicare log "1p" all'ingresso 0 e log "G" all'ingresso 2, i tasti VT1 e VT4 si chiuderà e VT2 e VT3 si apriranno. Se log."0" o log."G su due ingressi, verrà impostata la modalità "Stop".
Il circuito mostrato in Fig. 3 ha caratteristiche leggermente migliorate ed è progettato per una corrente di 100...200 mA. Non è molto diverso dal precedente. Per aumentare il guadagno, i transistor sono collegati secondo un circuito Darlington. Gli stessi risultati possono essere ottenuti se si utilizza KT1 al posto dei transistor VT3, VT2 (Fig. 972) e si utilizza KT2 al posto di VT4-VT973.
Il circuito mostrato in Fig. 4, secondo l'autore, ha le migliori caratteristiche. Con correnti di carico fino a 1 A, la caduta di tensione su entrambi gli interruttori è di 0,6 V. In uscita, se alimentato da 5 V, è possibile ottenere 4,4 V.
Nella modalità "Stop", il registro "0" è presente su tutti gli ingressi, gli interruttori a transistor VT1, VT6 sono chiusi. Anche i transistor VT2-VT5 sono chiusi in modo sicuro grazie ai resistori di base R2, R4, R5, R7. Dopo aver applicato il registro "1" all'ingresso 1, si apre il transistor VT1 che, a sua volta, apre i transistor VT2, VT3. Durante l'inversione, il registro "0" viene prima applicato all'ingresso 1, quindi dopo alcuni microsecondi il registro "1" viene applicato all'ingresso 2, i transistor VT1-VT3 si chiuderanno e VT4-VT6 si apriranno. È impossibile fornire due log "1" contemporaneamente, poiché, a differenza degli schemi precedenti, entrambi gli interruttori si apriranno e le correnti fluiranno attraverso i transistor. Tutti i circuiti sono dotati di diodi protettivi VD1-VD4, che riducono i picchi di tensione quando si commutano le chiavi.
Autore: SM Abramov
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