Placa de driver de motor com eficiência energética: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

O projeto apresentado é uma placa de circuito de motor de passo / driver de motor com IC de driver de motor SN754410 incluindo alguns recursos de economia de energia. A placa pode acionar 2 motores CC ou um motor de passo com a ajuda de um circuito de ponte H duplo no IC. SN754410 IC está sendo amplamente utilizado para acionamento de motores, pois opera em ampla faixa de tensão e pode conduzir até 1A de corrente por canal.

A coisa adicional aqui é o circuito de comutação de energia que cortará a energia do IC, isso pode ser muito eficiente em termos de energia do que os modos normais de hibernação. Ele precisa de um sinal externo do controlador para ligar a alimentação do circuito do driver. O circuito de chaveamento é construído em torno de um par de transistores NPN e um MOSFET de canal P que permitirá o fluxo de energia somente quando aplicarmos pulso ao circuito.

Usando o circuito de comutação, o consumo de energia do circuito acionador do motor é nada e aplicando um pulso HIGH ao circuito de comutação, pode-se facilmente usar esta placa normalmente. Além disso, o IC também é capaz de acionar outras cargas, como relés ou solenóides. Assim, com o circuito de comutação de alimentação adicional, a placa pode se tornar uma ferramenta muito útil para os fabricantes.

Etapa 1: Componentes usados

1. SN754410 IC / L293D IC

2. Conector de 2 x 4 pinos

3. Conector de 3 pinos

4. Bloco de terminais de parafuso de 2 pinos

5. MOSFET do canal P

6. 2 transistores X NPN

7. 2 X resistor de 100k

8. 1k resistor

9. resistor de 220k

10. diodo 1N4148

11. 2 X 0,1uF capacitor

Etapa 2: Introdução

Um circuito acionador de motor atua como uma interface entre o motor e o controlador. O circuito pega os sinais de baixa corrente aplicados pelo controlador e os transforma em sinais de alta corrente que podem acionar um motor. Um circuito de driver de motor consiste em um IC ou JFETs discretos que podem lidar com alta potência. Os ICs do driver do motor são ICs amplificadores de corrente e atuam como uma ponte entre o controlador e o motor. O driver IC inclui circuitos que nos ajudam a fazer a interface entre a ponte H (que na verdade controla o motor) e os sinais que dizem à ponte H como controlar o motor. No entanto, chips diferentes oferecem interfaces diferentes.

Neste projeto, usaremos um dos drivers de motor mais conhecidos IC L293D.

Etapa 3: o circuito de comutação de energia

Este circuito corta a energia do IC até que ele receba um sinal alto externamente. Por exemplo, ao usar este circuito em um projeto como um detector de movimento PIR com Arduino, ele energizará o Arduino quando algo for detectado pelo sensor e, tecnicamente, informando quando o sensor enviar um pulso ALTO. Aqui estamos usando este circuito em nossa placa de driver de motor que não deixará a potência fluir para o IC até que um pulso ALTO seja aplicado no pino do gatilho, economizando externamente a maioria da energia enquanto o driver não é necessário.

O circuito é construído em torno de um MOSFET de canal P e um par de transistores NPN. Quando um pulso HIGH é aplicado ao circuito, o transistor T1 torna-se ativo e há energia alcançando a base do transistor T2. Portanto, o pino do gate do MOSFET é puxado para baixo e isso permite que a corrente flua através do MOSFET e a placa receba energia.

Etapa 4: Circuito do Motorista

Nosso circuito de driver de motor pode ser construído em torno de ICs L293D ou SN754410. L293D é um meio-driver H quádruplo de alta corrente. Ele fornece correntes bidirecionais de até 600 mA em tensões de 4,5 V - 36 V. O IC consiste em duas pontes H pelas quais pode acionar um motor de 2 CC ou um motor de passo junto com solenóides, relés e outras cargas indutivas. SN754410 é, no entanto, uma substituição pino a pino melhor do IC L293D. Ele fornece correntes bidirecionais de até 1A na mesma faixa de tensão do L293D. Ele também tem alguns recursos de segurança, como desligamento automático em superaquecimento, proteção contra sobrecorrente, etc.

O circuito é muito simples, só precisamos seguir o diagrama de pinos do IC. Geralmente dois pinos de habilitação do IC e o pino de 5 Vcc são conectados para que as saídas sejam habilitadas o tempo todo. Precisamos conectar a saída do circuito de chaveamento marcado com A no diagrama ao pino Vcc do IC. Além disso, capacitores de 0,1uF nas conexões do motor são preferidos para interromper os picos elétricos irradiados.

Em seguida, usaremos conectores para que possamos conectar a fonte de alimentação e os motores facilmente. O motor Vcc é conectado por meio de um terminal de parafuso de 2 pinos diferente. 5V, GND e gatilho devem ser aplicados externamente e para eles um conector de 3 pinos é usado. Então, para entrada e saída de motores e sinais, usaremos dois conectores de 4 pinos.

Etapa 5: Pronto

Depois de soldar todos os componentes e conectores, criamos uma placa de driver de motor eficiente em termos de energia e muito fácil de usar. Agora você pode desligar o driver quando não estiver em uso e quando quiser que ele fique ativo, aplique o pulso alto de seu Arduino para acionar o pino ou qualquer outro controlador e ele estará pronto para uso.

Espero que tenha gostado das instruções.

Obrigado por ler!