Enkla styrenheter för DC motorer (inkl PWM) tröghet och bromsning (sim) (2 / 6 steg)

Steg 2: Kretsar

st1\:*{behavior:url(#ieooui)} / * formatmallsdefinitioner * / bord. MsoNormalTable {mso-stil-namn: "Tabell Normal"; mso-tstyle-rowband-storlek: 0; mso-tstyle-colband-storlek: 0; mso-stil-noshow:yes; mso-stil-förälder: ""; MSO-stoppning-alt: 0 cm 5.4pt 0 cm 5.4pt; MSO-para-marginal: 0 cm; MSO-para-marginal-botten: .0001pt; MSO-sidnumrering: änka-orphan; font-size: 10.0pt; font-family: "Times New Roman";}

Fikon 1, 1a och 1b (nedan) visar en enkel variant på temat variabel spänning. VR1 är en potentiometer eller variabelt motstånd. Det finns ingen split järnväg så måste vi lägga SW1 en dubbel pole double kasta switch för att vända polariteten för riktning. VR1 är konfigurerad som en spänningsavdelare. Detta innebär att när ratten är helt moturs, full motståndet i kretsen och inga aktuella flöden genom torkar. När ratten är avancerad medurs motståndet på den positiva sida droppar och motståndet på ökar den negativa sidan. Strömmen flödar till wiper terminal i direkt proportion till skillnaden i motstånd på vardera sidan. När ratten är fullt medurs, allt motstånd är på den negativa sidan och full power flöden till torkar. Detta ger oss varvtalsreglering. Vända kast av växeln DPDT vänder polariteten till rälsen och vi har riktning.

Problemet här är att VR1 (som måste vara en linjär potentiometer) är bara kan sjunka runt 125mA, samtidigt som även en väl inkörd motor kommer att dra mellan ca 100mA och 250mA en gång flytta. En gammal, sliten eller envis loco motor kan dra lika mycket som 1A och därför en dubbel rubrik kunde dra 2A. Potentiometern kommer inte att vara länge! Vi måste förstärka signalen att minska påfrestningen på VR1

Figur 1a visar tillägg av en NPN effekttransistor till "gate" strömmen och skydda VR1. Som torkar spänningen passerar 0.7V i basen av TR1 transistorn "slår på" och nuvarande flöden mellan mottagaren och sändaren. Detta sätter effektivt den aktuella stammen genom TR1 inte VR1. Spänningen passerar genom transistorn kommer att ligga kvar på 0.7V lägre än spänningen presenteras vid basen. Transistorn skatter"" krets 0.7V, som är ett litet pris att betala för att skydda VR1. Dock måste TR1 nu sjunka alla oanvända makt som värme så en kylfläns måste monteras. Kretsen fungerar som en grundläggande controller men du skulle bli förvånad över hur varmt får detta arrangemang.

Fig 1b visar en mycket förbättrad version med två transistorer som en förstärkare. TR1 feeds TR2 för en total förlust av 1.4V (0.7V för varje transistor). Den stora fördelen med detta system är att förstärkningen uppnåtts är förstärkning av TR1 tider förstärkning av TR2. VR1 är nu under ingen riktig påfrestning och värmaskingrandet krävs av TR2 reduceras. En kylfläns skulle fortfarande krävas på TR2.

Denna klassiska krets är är känt som ett "Darlington par" och erkänd och används under hela elektronikindustrin. Vi kommer att använda denna enkla krets som slutresultatet grund för alla domänkontrollanter i den här artikeln. Fig 1b även R1 som en strömbegränsande motstånd och F1, en en amp säkring som vissa grundläggande överbelastningsskydd. Värdena för komponenterna som kan vara ganska omväxlande, i teorin VR1 kan vara valfritt värde eftersom det är en spänningsavdelare, men realistiskt skulle du använda en mellan cirka 5K och 50K, jag tycker 10K ger den bästa övergripande kontrollen. R1 bör vara mellan om 330R (ohm) och 500R. TR1 kan vara en liten signal eller allmänt ändamål NPN såsom 2N2222A, BC107, BC109 vidare. Vara säker på att det kan sjunka 100mA och över 20V att vara säker. TR2 kunde vara någon NPN effekttransistor som klarar av på minst 3A och 20V som TIP31A, TIP31C, TIP41A eller 2N3055. Återigen finns det många val här.

Kostnaden för denna krets? Mindre än £3,00 på i skrivande stund. VR1 kommer att vara den mest kostsamma på ca £1.50. Du skulle behöva lägga till en inhägnad eller panel av något slag och en kontrollvredet, men dessa kan vara nästan vad som helst du har tillgängliga och alla delar passar in i ett område av ungefär en tum torg. Konstruktion kan vara "Bug stil", "Manhattan stil" eller hem gjorde PCB, men jag föredrar att använda vero-board. Som en akut låg kostnad enkel controller fungerar detta faktiskt!

Så att ha övervinna kostnad, vad är nackdelarna? Bra bortsett från tidigare nämnda start och långsam körs frågor, överbelastning/short circuit skydd är mycket dålig, det finns inget EMF skydd och vi har ingen indikator tänds av något slag.