DIY 2000 wattos PWM sebességszabályozó: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Dolgoztam azon, hogy a kerékpáromat elektromosra változtassam, az egyenáramú motorral az automatikus ajtómechanizmushoz, és ehhez készítettem egy 84 V -os egyenáramú akkumulátort is.

Most szükségünk van egy sebességszabályozóra, amely képes korlátozni az akkumulátorból a motorba szállított energiamennyiséget. A legtöbb online elérhető sebességszabályozó nincs akkora nagyfeszültségű, ezért úgy döntöttem, hogy magamnak építek egyet. Tehát ez lesz a projekt, egy személyre szabott PWM fordulatszám -szabályozó tervezése és gyártása a nagyméretű egyenáramú motorok fordulatszámának szabályozására.

1. lépés: Eszközök Anyagok és készségek

Ehhez a projekthez alapvető forrasztóeszközökre van szüksége, mint például:

• Forrasztópáka
• Szívó
• Fogó és csipesz

A sematikus, Gerber -fájlok és a hozzászólók listája itt elérhető.

2. lépés: A sebességszabályozó tervezése

Mivel egy olyan egyenáramú motor fordulatszámának szabályozására törekszünk, amelyhez két technikát használhatunk, a bemeneti feszültséget lecsökkentő, de meglehetősen bonyolult bak -átalakító, ezért úgy döntöttünk, hogy a PWM vezérlés (impulzusszélesség) Moduláció). A megközelítés egyszerű: az akkumulátor be- és kikapcsolásának sebességét magas frekvencián lehet szabályozni. A fordulatszám megváltoztatásához a kapcsoló működési ciklusa vagy bekapcsolási ideje változik.

Most a mechanikus kapcsolók várhatóan nem lesznek ilyen nagy igénybevételnek kitéve, ezért az ilyen alkalmazásokhoz megfelelő választás egy N-csatornás Mosfet, amelyet kifejezetten mérsékelt mennyiségű áram nagy frekvencián történő kezelésére terveztek.

A mosfets kapcsolásához szükségünk van egy PWM jelre, amelyet egy 555 -ös időzítő IC állít elő, és a kapcsolási jel működési ciklusát 100k potenciométerrel változtatják.

Mivel nem tudjuk működtetni az 555 -ös időzítőt 15 V felett, ezért beépítettünk egy lm5008 Buck konvertert, amely csökkenti a bemeneti feszültséget 84VDC -ról 10VDC -re, amelyet az időzítő IC és a hűtőventilátor táplálására használnak.

Most a nagy mennyiségű áram kezelésére négy N-csatornás Mosfetet használtam, amelyek párhuzamosan vannak csatlakoztatva.

Azon kívül, hogy az összes kiegészítő összetevőt hozzáadtam az adatlapokon leírtak szerint.

3. lépés: A nyomtatott áramkörök tervezése

Ahogy befejeztem a vázlatot, úgy döntöttem, hogy tervezek egy külön PCB -t a sebességszabályozóhoz, mivel ez nem csak abban segít, hogy mindent rendben tartsunk, hanem szándékomban állt megtervezni ezt az egységet, így képes lesz további módosításokra más DIY projektjeimhez. nagy egyenáramú motorokat használ.

A nyomtatott áramköri lap tervezésének ötlete sok erőfeszítést igényel, de higgye el, hogy megéri, ha személyre szabott táblákon dolgozik. Tehát ezt szem előtt tartva terveztem a NYÁK -ot a sebességszabályozó egységhez. Mindig próbáljon meg meghatározott területeket meghatározni, például a vezérlőáramkört és a túloldali áramellátást, hogy amikor mindent összeköt, akkor megfelelő vágányszélességgel kell eljárnia, különösen a tápoldalon.

Hozzáadtam négy rögzítőfuratot is, amelyek segítenek a vezérlő felszerelésében, és az ütközőventilátor és a hűtőborda mellett a MOSFET -ek felett is.

4. lépés: A NYÁK -ok megrendelése

Ellentétben a DIY projekt bármely más testreszabott részével, a PCB -ket biztosan a legegyszerűbb beszerezni. Igen Most, amikor elkészítettük a finomított NYÁK -elrendezés gerber fájljait, már csak néhány kattintásnyira vagyunk a testreszabott PCB -k megrendelésétől.

Csak annyit tettem, hogy elindultam a PCBWAY felé, és miután végigmentem egy csomó opción, feltöltöttem a gerber fájljaimat. Miután a technikai csapat ellenőrizte a hibaelhárítást, a tervezést továbbítják a gyártósornak. Az egész folyamat két napot vesz igénybe, és remélhetőleg egy héten belül megkapja a PCB -ket.

A PCBWAY támogatásával lehetővé tette ezt a projektet, ezért szánjon rá időt és nézze meg weboldalukat. Kínálnak szabványos PCB-t, gyorscsavarható PCB-t, SMD-t stb., Így a PCB-k akár 30% -os kedvezményeiért látogasson el erre a linkre.

A Gerber fájlok, a sematikus ábrák és a BOM (Bill Of Material) a sebességszabályozó NYÁK -hoz itt elérhetők.

5. lépés: A NYÁK -ok összeszerelése

A várakozásoknak megfelelően a PCB -k egy héten belül megérkeztek, és a befejezés túl jó. A NYÁK -ok minősége tökéletes. Itt az ideje, hogy összegyűjtse az összes összetevőt, amint azt a BOM (Bill of Material) említi, és a helyére helyezze.

Annak érdekében, hogy a dolgok folyamatosan működjenek, a NYÁK legkisebb összetevőjével kell kezdenünk, amely esetünkben az LM5008 Buck konverter, egy SMP komponens. Miután forrasztófonat segítségével megpiszkáltuk, mivel nincs forró pisztolyunk az SMD komponens kezelésére, a mellette lévő induktivitást megmozgattuk, és a nagyobb alkatrészek felé haladtunk.

Miután befejeztük a táblák összeszerelését, itt az ideje, hogy az 555 -ös időzítőt a helyére ejtsük, a bevágással a helyes irányba.

6. lépés: Hűtse le a dolgokat

Ennyi erővel, amellyel foglalkozni fogunk, nyilvánvalóan várhatóan felmelegednek a dolgok. Ennek érdekében hajlítsuk meg a MOSFET -eket, és szereljünk fel egy 12 V -os ventilátort, és a hűtőborda be van kapcsolva.

Ezzel elkészült, a PWM sebességszabályozó vadállata gurulni kész.

7. lépés: A vezérlő tesztelése

A vezérlő teszteléséhez 84 V -os egyedi akkumulátort használunk, amelyet elektromos kerékpárunkhoz készítettünk. A vezérlő ideiglenesen az akkumulátorhoz és a kerékpárhoz csatlakoztatott motorhoz van csatlakoztatva a hátsó kerék meghajtásához.

Ahogy a kapcsolót kapcsoltam, a vezérlő bekapcsol, és a ventilátor levegőt fúj a MOSFET -ek felett. Ahogy a potenciométert az óramutató járásával megegyező irányba forgattam, a motor forogni kezdett, és fokozatosan növelte a sebességet a gomb forgatásával arányosan.

8. lépés: Végeredmények

Ebben a szakaszban a fordulatszám -szabályozó készen áll, és a várakozásokat illetően minden a célhoz képest sikerült. Úgy tűnik, hogy a vezérlő könnyen működik 84 V -os akkumulátorral, és simán szabályozza a motor sebességét.

De ahhoz, hogy ezt a sebességszabályozót terhelés alatt teszteljük, be kell fejeznünk a kerékpárprojektünket, és mindent a helyére kell szerelnünk. Tehát a srácok a terhelési teljesítményért, tartsanak velünk a közelgő projektvideóval, amely egy DIY elektromos kerékpár átalakítási projekt.

Iratkozzon fel, és maradjon velünk a közelgő projekt videóról.

Üdvözlettel.

DIY király