مدار درایو پایه
مدار درایو در برنامه هایی استفاده می شود که انواع خاصی از کنترل کننده ها را استفاده می کنند و به کنترل سرعت نیاز دارند. هدف از مدار درایو این است که کنترل کننده را با وسیله ای برای تغییر جریان سیم پیچ در موتور BDC ارائه دهیم. مدار درایو مورد بحث در این بخش اجازه می دهد تا کنترل کننده به پالس ولتاژ تغذیه موتور BDC را مدوله کند. از لحاظ مصرف برق، چنین روش کنترل سرعت بسیار کارآمدتر از روش کنترل متناوب متعارف در تغییر سرعت موتور BDC است. کنترل آنالوگ سنتی نیاز به واریستور اضافی در سری با پیچ های موتور، که باعث کاهش کارایی می شود. راه های زیادی برای رانندگی موتور BDC وجود دارد. بعضی از برنامه ها تنها نیاز به موتور در یک جهت دارند. شکل 6 و 7 مدار برای رانندگی موتور BDC را در یک جهت نشان می دهد. سابق با استفاده از رانندگان کم پایان و دومی از رانندگان بالا پایان استفاده می کند. مزیت استفاده از راننده کم پایان این است که شما مجبور نیستید از درایور FET استفاده کنید. هدف از راننده FET این است که:
1. سیگنال TTL MOSFET راننده را به سطح ولتاژ تغذیه تبدیل کنید.
2. جریان کافی برای راندن MOSFET (1)
3. ارائه تغییر سطح در برنامه های نیمه پل.
نکته 1: برای اکثر برنامه های PIC chipper، نقطه دوم معمولا قابل اجرا نیست، زیرا پین I / O از میکروکنترلر PIC می تواند 20mA جریان را فراهم کند.
توجه داشته باشید که در هر مدار، دیود در سراسر موتور متصل می شود تا از ولتاژ BackElectromagnetic Flux (BEMF) جلوگیری شود تا از MOSFET آسیب برساند. BEMF در طول چرخش موتور ایجاد می شود. هنگامی که MOSFET خاموش است، سیم پیچ موتور هنوز روشن است و جریان معکوس تولید می شود. D1 باید امتیاز مناسب داشته باشد تا بتواند این جریان را مصرف کند.
مقاومت های R1 و R2 در شکل 6 و 7 برای عملکرد هر مدار مهم هستند. R1 برای محافظت از میکروکنترلر از سنسورهای فعلی استفاده می شود. R2 استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که Q1 هنگامی که پین ورودی به طور سه گانه خاموش است خاموش می شود.
کنترل دو طرفه موتور BDC نیاز به مدار یک پل H دارد. پل H به خاطر شکل اساسی آن نامگذاری شده است، که اجازه می دهد جریان در سیم پیچ موتور در هر دو جهت حرکت کند. برای درک این، پل H باید به دو بخش یا دو نیم پل تقسیم شود. همانطور که در شکل 8 نشان داده شده، Q1 و Q2 یک نیم پل را تشکیل می دهند و Q3 و Q4 نیم نیم دیگر را تشکیل می دهند. هر پل نیمه می تواند هدایت و خاموش شدن یک پایان موتور BDC را برای ایجاد ولتاژ منبع بالقوه یا پتانسیل زمین کنترل کند. به عنوان مثال، وقتی Q1 روشن می شود و Q2 خاموش می شود، انتهای چپ موتور در پتانسیل ولتاژ منبع قرار می گیرد. با فعال شدن Q4، عقب Q3 را خاموش می کند تا انتهای موتور را متوقف کند. IFWD با یک فلش نشان داده می شود جریان جریان را در این پیکربندی نشان می دهد.
توجه داشته باشید که دیود (D1-D4) در هر MOSFET وجود دارد. این دیودها از MOSFET از سنسورهای فعلی ناشی از BEMF محافظت می کنند که MOSFET خاموش است. این دیودها فقط مورد نیاز است اگر دیود داخل MOSFET برای مصرف جریان فعلی BEMF کافی نباشد. خازن ها (C1-C4) اختیاری هستند. این خازن ها به طور معمول بیش از 10 pF نیستند و برای کاهش تابش های RF بوجود می آیند.
جدول 1 حالتهای مختلف درایو برای مدار H-bridge را نشان می دهد. در حالت های جلو و عقب، یک پایان پل در پتانسیل زمین است و انتهای دیگر در VSUPPLY است. در شکل 8، فلش های IFWD و IRVS به ترتیب مسیرهای مدار را برای حالت های پیشین و عقب به کار می گیرند. در حالت ساحلی، پایانه های سیم پیچ موتورها به حالت تعلیق در می آیند و موتور تا زمانی که متوقف می شود. حالت ترمز برای سرعت بخشیدن به موتور BDC استفاده می شود. در حالت ترمز، پایانه های موتور پایه اند. هنگامی که موتور چرخش می کند، به عنوان یک ژنراتور عمل می کند. کوتاه شدن موتور منجر به داشتن یک بار بی نهایت روی موتور می شود که می تواند موتور را به سرعت متوقف کند. arrow arrow این تصویر را نشان می دهد
هنگام طراحی یک مدار H-bridge باید توجه زیادی را در نظر گرفت. هنگامی که ورودی مدار به پیش بینی غیر قابل پیش بینی (مانند در هنگام راه اندازی میکروکنترلر)، تمام MOSFET ها باید به حالت خاموش تعویض شوند. این اطمینان حاصل خواهد شد که MOSFET ها در هر پل نیم پل H هرگز در همان زمان هرگز روشن نخواهند شد. روشن کردن MOSFET در یک پل نیمه همزمان باعث ایجاد یک اتصال کوتاه در منبع تغذیه می شود که در نهایت به MOSFET آسیب می رساند و مدار را غیر فعال می کند. یک مقاومت کششی در ورودی هر راننده MOSFET این کار را انجام می دهد.
