Регулятор оборотов микродрели на PIC-контроллере
Широтно-импульсная модуляция на PIC-контроллере
Здравствуйте уважаемые посетители. Хочу предложить вашему вниманию полезную схемку регулятора оборотов двигателя постоянного тока, в частности двигателя электродрели. Схема устройства показана на рисунке 1. В принципе это приставка к блоку питания для работы с дрелью
Регулировка оборотов электродвигателей в настоящее время достигается не изменением питающего напряжения, а подачей на электромотор импульсов напряжения, разной длительности. Для этих целей и служат, ставшие в последнее время очень популярными — ШИМ (широтно-импульсные модуляторы) регуляторы. В данной схеме режим широтно-импульсного регулирования обеспечивается микроконтроллером с соответствующей программой. Для управления скоростью вращения двигателя служат две кнопки SB1 и SB2, «Увеличение» и «Уменьшение» соответственно. Изменять скорость вращения двигателя дрели можно только при нажатой кнопке «Пуск». Длительность импульса при этом изменяется, в процентном отношении к периоду, от 30% до 100%. Длительность импульса в 100%, это уже постоянный ток.
В качестве стабилизатора напряжения питания микроконтроллера PIC16F628A, выбрана микросхема трехвыводного стабилизатора КР1158ЕН5В или Г, имеющая маленькое падение напряжение «вход-выход», которое равно всего 0,6В. Максимальное входное напряжение этой микросхемы — 30В. Все это позволяет использовать двигатели с напряжением питания от 6В до 27В. При использовании вами двигателя на большое напряжение, для данного случая, лучше пересчитайте номинал резистора R3 по формуле 1, возможно будет греться стабилитрон VD1. В качестве силового ключа применен составной транзистор КТ829А, способный выдерживать ток коллектора до 8А при напряжении насыщения – 2В. Имейте ввиду, что например, при токе потребления двигателем пяти ампер и падении напряжения на участке коллектор – эмиттер ключевого транзистора — два вольта, у вас на этом транзисторе выделится мощность в виде тепла, равная 5В • 2А = 10Вт. Для десяти ватт уже нужен радиатор, обеспечивающий отвод этого тепла от коллектора транзистора.
Кнопку «Пуск» установлена на дрели, эта кнопка непрерывного действия т.е. двигатель работает тогда, когда кнопка нажата. Схема собрана на печатной плате размерами 61 х 52мм. Скачать рисунок печатной платы, схему и файл прошивки можно здесь
Регулятор оборотов микродрели на PIC-контроллере (1726 Загрузок )
.
17 комментариев к “Регулятор оборотов микродрели на PIC-контроллере”
...при токе потребления двигателем пяти ампер...на этом транзисторе выделится мощность в виде тепла, равная 5В • 2А = 10Вт...
Вообще-то, в случае режима непрерывного тока (более 800...1000Гц) те же самые соображения относятся и к диоду VD2 (1N4001): 5А*1В*(1-коэф. зап.)>2.5Вт. Ток мотора замыкается-то через VD2 во время пауз между импульсами! Диод 1N4001 перегружен...Нужен диод на номинальный ток мотора.
"...при токе потребления двигателем пяти ампер...на этом транзисторе выделится мощность в виде тепла, равная 5В • 2А = 10Вт... "
При чем тут пять вольт, каких то 2 ампера? Ни чего не понятно. При токе 5А и напряжении насыщения у данного транзистора не более 2 В, тогда да 10Вт. Непрерывный ток не имеет параметра F — частота. Во время паузы ток через обмотки двигателя от блока питания течь не может, т.к. транзистор закрыт. Может течь ток противоэдс, но она всегда меньше напряжения питания, иначе двигатель перешел бы в генераторный режим, ввиду того, что любая электрическая машина обратима. При нагрузке на валу двигателя эта эдс намного меньше напряжения питания. Это раз, а два это то, что на прямом переходе диода напряжение не может быть более 1,2 в. Демпфирующий диод — Д2 работает в импульсном режиме, а максимально допустимый ток в этом режиме намного больше постоянного тока.
Добрый день!
Поясните пожалуйста, почему у резистора R3 такое маленькое сопротивление? Почему нельзя его сделать, например, порядка 10К? Тогда ток через стабилитрон будет небольшим при любом напряжении питания двигателя. Ну и притянуть к земле через резистор 30К-50К, чтобы при размыкании кнопки там гарантированно образовался низкий уровень. На входе контроллера, как я понимаю, стоит полевой транзистор, так что его входное сопротивление в любом случае очень велико.
И еще. Почему для такой достаточно мощной нагрузки Вы использовали биполярный транзистор? Мне казалось, что в таких случаях обычно используют полевые. Как раз для того, чтобы на нем не было большого выделения тепла.
Здравствуй, Просто Юзер. Стабилитрон необходим для того, что бы на входе контроллера ни при каких обстоятельствах напряжение не превышало пяти вольт. Сопротивление R3 может быть и больше, но таким, чтобы на входе, при нажатии кнопки, обеспечивалось напряжение выше порога срабатывания триггера Шмитта, примерно, выше 2,5 В. Конечно, биполярный транзистор лучше заменить на полевой, если у тебя есть такая возможность. Но очень много посетителей спрашивают об обратном, чем заменить полевой на биполярный, т.к. им завалить лося проще, чем достать полевик, а радиолюбизм, это вирус, который распостраняется всеми возможными путями.
Спасибо за ответ!
Меня несколько смутила формула расчета сопротивления резистора R3. Не поняЛ, зачем там ток целых 30 ма. Думал, может какая тонкость.
Еще раз спасибо!
Добрый вечер Валерий Юрьевич.Хочу сделать регулятор оборотов для двигателя Д-25г,делаю станочек-циркулярку резать стеклотекстолит.Ваша схема привлекла внимание.Двигатель у меня на 27в,какой ток берет не помню по моему 2,5а.Хочу спросить чем можно заменить стабилизатор и какой резистор R3 поставить для этого двигателя.Транзистор думаю поставить IRFZ44 место кт829а,а место диода 1N4004 можно ли поставить 1N400.Я искал в итернете подходящую схему,но там в основном все схемы на 12в.Может быть у вас есть ссылки на подобные схемы.За ранее благодарю.
Привет, Владимир. Конечно лучше применить полевой транзистор. Резистор можно поставить величиной 4,3к. Стабилизатор можно заменить на КР142ЕН12А с соответствующими резисторами, схема включения классическая из документации. У нее напряжение входа до 42 вольт. По правде сказать я не слежу за другими сайтами. Так, что ссылок нет.
Валерий Юрьевич а сколько вольт должно выходить на 14 ножку контроллера? Тогда место ЕН12 можно ставить LM317T. Тот раз хотел спросить место 1N4004 можно ли поставить 1N4007? И еще VD1 заменю на импортный 5 вольтовый 1,2W. Пойдет?
Привет, Владимир. Напряжение питания контроллера =5В, но не более 5,5В. LM317 и ен12, это аналоги. Можно применить и 1N4007. Стабилитрон VD1 может быть любой с напряжением стабилизации не более 5В и не менее 3,9В.
Валерий Юрьевич доброго Вам здоровья.Все понял благодарю.
Доброй ночи Валерий Юрьевич. Прошлый раз забыл спросить,какой диапазон регулировки регулятора.Будет ли он плавно увеличивать и уменьшать обороты двигателя ДПМ30,мне это очень важно.
Доброй ночи. Да, будет.
Юрьевич благодарю за ответ.
Доброго Вам утра Валерий Юрьевич.Решил сделать этот девайс,открыл файл на печатку и не могу понять,почему она не такая как на схеме.Какие то 4 транзистора,3 светодиода,9 резисторов.Может быть у Вас внесены какие то изменения? Пробовал несколько раз загружать,все без изменений,то где искать схему на эту печатку?
Привет, Владимир. Я тебе на почту выслал письмо.
Admin, я прошу прощения, у меня изменилась электронная почта...Если Вам не тяжело, скиньте еще раз на эту почту, буду очень благодарен...
Привет, Владимир. С сайта скачай. Я заменил файлы.