Drejtuesi i motorit me rrymë të lartë DIY (h-urë): 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Projekti është të azhurnoni motorët dhe elektronikët në këtë biçikletë me kuadrat për fëmijë Power Wheels. I mbingarkuar me performancën e këtij mini-kuadrati 12V. ne planifikuam të përditësonim në një sistem 24v me 2 motorë të rinj të krehur traxxis 775 pasi hulumtuam bordet e drejtuesve të motorëve komercialisht të disponueshëm dhe zbuluam se shumica ishin ose disi të dobët (shiko foton e krahasimit të përfshirë) ose më tepër të shtrenjta vendosa të krijoj një zgjidhje të thjeshtë të bazuar në Arduino

Minimumi 24v

kontrolli motorik me dy drejtime

Kontrolli PWM

shkallëzues i aftë për rrymë të lartë (100AMP)

përbërësit minimalë

Shkalla 5v për logjikën

sensi i tensionit të baterisë

adruino nano kontrollues

qasje në hyrje për përdorime të veçanta (mbytja [përfshirë pjesën e sipërme dhe të poshtme], drejtimi, aktivizimi, 1 shtesë)

qasje në kunjat e papërdorura për dalje (të nxjerra jashtë)

zgjidhja e dukshme është përdorimi i qarkut të urës H të bazuar në mosfet

Unë do t'ju tregoj se si kam projektuar dhe ndërtuar shoferin tim të tanishëm të lartë të urës H

Hapi 1: Gjeni një IC të Shoferit të urës H

IC i drejtuesit të urës H është çipi midis daljeve Arduino dhe MOSFET. ky IC merr sinjale HIGH/LOW nga Arduino dhe nxjerr të njëjtin sinjal të rritur për të drejtuar portat e MOSFET, veçanërisht funksioni i tij më i rëndësishëm është të rrisë tensionin në fijet e larta anësore mbi VCC (bateri + hyrje) duke lejuar përdorimin e të gjithë N-MOSFET disa shoferë gjithashtu kanë qark të veçantë për të parandaluar xhirimin (kur 2 fets krijojnë një qark të shkurtër të drejtpërdrejtë në tokë duke shkatërruar kafshët.) Unë përfundimisht u vendosa në shoferin NXP MC33883 Full H-IC të zgjedhur sepse-përfshin 2 gjysmë ura (kështu që unë kërkoj vetëm 1 IC)-pompë e ngarkuar me ngarkesë të lartë anësore-kërkon vetëm 7 përbërës shtesë (përfshirë qarkun e mbrojtjes)-funksionon me hyrje 5.5-60V (me bllokim nën dhe mbi volt) -1ampion aktual i pikut të makinës

negative për fat të keq nuk ka xhirim përmes mbrojtjes (kështu duhet bërë në softuer dhe të testohet me furnizimin me energji të kufizuar aktuale) kërkon 5 sinjale hyrëse më të shtrenjta me 8.44 dollarë secila në mouser: //nz.mouser.com/datasheet/2/302/MC33883-1126…

me këtë çip në mendje, tani mund të krijojmë qarkun tonë rreth tij

Hapi 2: Dizajni i qarkut

ne do të përdorim mjetin online EASYEDA (easyeda.com) për të hartuar qarkun (jo i lidhur, por mjeti funksionon mirë dhe me porosi të lehtë të PCB përmes JLCPCB.com) Nga fleta e të dhënave për drejtuesin MC33883, mund të gjejmë skemën e aplikacionit (me të jashtme qark mbrojtës) ne do të kopjojmë këtë qark pasi nuk kemi nevojë të rizbulojmë timonin këtu thjesht përdorni paraqitjen e rekomanduar dhe vlerat e rekomanduara të kondensatorit, ne do të shtojmë diodat dhe kondensatorët zener 18v për të mbuluar tensionin e burimit të portës nën MOSFET 20v tipike max Vgs

Një ndryshim që do të shtojmë në qark është MOSFET -et paralele opsionale për të rritur aftësinë aktuale për ta bërë këtë ne vetëm duhet të sigurohemi që kemi një rezistencë në portën e secilit FET. me FET -të paralele ky rezistencë ndihmon në balancimin e ngarkesës dhe karakteristikave të ndërrimit të çiftit paralel (hulumtoni më shumë për ngarkim të lartë për të shmangur problemet)

Vendimet që duhen marrë..tension maksimal? Unë jam duke punuar 24v, kështu që mund të lidh VCC dhe VCC2 të çipit tim mc33883 së bashku (kufiri në vcc2 është 28v, por mund të kem një furnizim të veçantë dhe të kem një tension maksimal VCC prej 60v) Si ta fuqizoj Arduino -n? Unë shkova me një rregullator të vogël kalimi 5v 500mA i cili vjen i ndërtuar paraprakisht në një PCB me 3 kunja i cili funksionon midis 6.5-36v të përsosur!. Https://nz.mouser.com/ProductDetail/490-VXO7805-50… shtoni një diodë mbrojtëse të polaritetit, kondensatorët hyrës dhe dalës. bërë

Dua të jem në gjendje të marr tensionin e baterisë dhe të fiket kur të jetë e ulët, kështu që një ndarës i tensionit të kufizojë tensionin në kunjat e mi Arduino. 8 jastëkë rezistence 2 të mbivendosur dhe 4 seri loos si kjo +== | ==- kjo do të thotë që unë lehtë mund ta konfiguroj ndryshe pa pasur vlera specifike. Përcaktoni se cilat dalje na duhen nga Arduino tek drejtuesi që na duhen 2 PWM për FET të anëve të larta dhe 2 dixhitale (ose pwm) për FET -ët e ulët dhe ne gjithashtu kemi nevojë për një linjë të aktivizimit për drejtuesin që mund të keni dëshirë me një lloj logjike të portës NAND (dhe ndoshta me vonesë) për xhirimin e pajisjeve përmes mbrojtjes nëse keni nevojë për të.

Hyrjet që zgjodha për të përdorur të gjitha hyrjet analoge për mbytjen, aktivizimin, drejtimin dhe zvogëlimin kryesisht për të siguruar që ato ishin të disponueshme dhe të shpërthyera, të gjitha kanë jastëkë për rezistorë tërheqës dhe një pin 5v të disponueshëm dhe hyrjet punojnë si aktive kur janë të larta. (Nëse aktivizoni linja ishte aktive e ulët dhe mbytja mbyllej nëse tela 5v prishej motorët do të punonin vazhdimisht)

Përfshirë një kokë dalëse 5pin +tokësore për treguesin e baterisë LED/ qasje në kunjat (kunjat e mbetur dixhitalë) gjithashtu përfshihet është një titull për kunjin e fundit të mbetur PWM (një shënim për PWM zgjodha të vendosja aksione të larta anësore, kafshë të ulëta anësore dhe Dalja PWM secila në kanalet e veçanta të kohëmatësit të Arduino kjo duhet të më lejojë të luaj me kohëmatësit ndryshe, etj, etj.)

Hapi 3: Përzgjedhja e Komponentit

për këtë tabelë, unë vendosa të shkoj me komponentët e montimit sipërfaqësor të smd -it nuk është shumë e vështirë nëse zgjidhni pajisjet tuaja me mençuri. Komponentët e madhësisë 8080 për rezistorët dhe kondensatorët janë mjaft të thjeshtë për t'u bashkuar pa ndihmën e një mikroskopi dhe nevojiten vetëm piskatore për trajtimin Me

disa njerëz thonë se 0603 nuk është shumë i keq, por ka filluar të tejkalojë kufirin.

zener xhami Kam gjetur pak të ndërlikuar për të manovruar

Lista e komponentëve nga fuqia tek drejtuesi në atë dixhitale (atë që kam përdorur)

8x TO220 N-ch mosfets 60V 80A IPP057N06N3 G4x 1N5401-G diodë e energjisë me qëllim të përgjithshëm 100v 3A (kulmi 200A) (këto janë të gabuara unë duhet të kem përdorur diodat Schottky shikoni se si shkojnë) 8x 0805 50ohm resistor2x 0805 10ohm resistor2x 0805 10nF 50V (qark mbrojtës)

2x 18v dien zener 0.5W ZMM5248B (qark mbrojtjeje) 1x nxp MC33883 Drejtues porta H-urë 1x 0805 33nF 50V kondensator qeramik (për shoferin)

Kondensator qeramike 2x 0805 470nF 50V (për shoferin)

1x diodë e përgjithshme e mbrojtjes së polaritetit përmes vrimës (tashmë e kisha) 1x 3pin konvertues DC/DC max 36vin 5v jashtë VXO7805-500

Kondensator elektrolitik 3x smd 10uF 50V 5x5.3mm 3x 0805 1uF 50V kondensator qeramik (qarqe logjike 5v)

Rezistencë 9x 0805 10k (pulldowns dhe ndarës tensioni i konfiguruar për të bërë 15k) 4x 0803 3k rezistencë (seri e konfiguruar paralel për të mbetur 3k.. një mbeturinë që unë e di) 2x 10k potenciometra prerës me vrima 1x tituj nanovarozë Arduino, ngrohje, sende të tjera si çelsin, potenciometër etj

I porosita pjesët e mia nga mouser.com dhe porosita shumicën e pjesëve në shumë prej 10 dhe shtova disa pjesë të tjera në një total prej 60 nz $ për të marrë transport falas në Zelandën e Re (një kursim prej ~ nz $ 30)

Kostoja totale përbërëse e ndërtimit rreth 23 dollarë amerikanë +(çfarëdo që blini shtesë për të marrë një marrëveshje më të mirë BLEJ BULK) +pcb

Hapi 4: Dizajnimi i PCB

Tani ne kemi zgjedhur komponentët dhe shpresojmë që t'i kemi në rrugën që ne mund të konfirmojmë paketat e komponentëve në skemë dhe të fillojmë të vendosim tabelën tonë Paraqitja e PCB është një formë arti, të cilën nuk do ta provoj ta mësoj. Provoni youtube për këtë. Ajo që mund të bëj është të tregoj gabimet e mia në këtë tabelë

I vendosa mosfetë e mia horizontale, projektova urën time H për të punuar me zgjidhjen e planifikuar të ngrohësit dhe si rezultat, kam gjurmë të energjisë të cilat janë dukshëm më të ngushta nga sa do të doja të ishin. Unë e kompensova duke dyfishuar gjurmët në anën e poshtme të tabelës dhe duke hequr maskën e saldimit në atë që unë mund të shtoja lidhës për të rritur lidhjet aktuale të energjisë. Vendosa të përdor jastëkë të mëdhenj 10x10mm për të drejtuar kabllot e lidhjes për lidhjet +v -v motorA dhe motorB në vend të terminaleve të vidave etj (e kuptoj se do të kem nevojë për lehtësim të sforcimit mekanik) megjithatë për shkak të ngrohësve të mi të mëdhenj do të jetë e vështirë të lidhësh kabllot këto pads. jeta do të ishte më e lehtë nëse do t'i kisha vendosur këto jastëkë të anës së kundërt të tabelës te ngrohësit

Unë duhet të kisha rritur madhësinë e vias për diodat e lira të rrotave. si rezultat, këto tani janë montuar në sipërfaqe (kushtojini vëmendje madhësive të paketave tuaja

shndërroni modelin tuaj në një skedar Gerber dhe dërgojeni tek fabrikuesi juaj i preferuar i PCB -ve mund të rekomandoj JLCPCB që ata bënë një punë të mirë për mua dhe me çmime të arsyeshme

Hapi 5: Montimi dhe TESTIMI I BORDIT !

Tani ju keni pjesët tuaja dhe PCB -të koha e tyre për t'u montuar dhe prodhuar me saldim ndoshta një orë ose 2

së pari, kontrolloni nëse i keni të gjitha pjesët dhe se PCB -ja juaj është në gjendje të mirë mblidhni së bashku veglat tuaja. bazat do t'ju duhet hekurosje saldimi me fitil dhe ose lidhës pincë të njomë

siç thashë 0805 pjesë nuk janë shumë të vështira për të filluar me komponentët më të vegjël të parë

TESTONI BORDIN P FORR QARQET E SHKURTR

tani ngarkoni skicën e ndezjes në Arduino dhe shkëputni USB -në dhe fikni bordin nga një bateri ose furnizim me energji për të siguruar që pjesa e rregullatorit po funksionon siç duhet instaloni mosfetë e fundit

TESTONI BORDIN P FORR QARQET E SHKURTR

ngarkoni softuerin e shoferit dhe fuqizoni bordin nga një furnizim i kufizuar aktual, thoni se 100mA duhet të jetë shumë ka të ngjarë të fiket për shkak të tensionit të ulët

bordi juaj tani është gati për të drejtuar një motor ose 2