Cổng Kết Nối - Glong Electronic

Xin Chào!

Đây là trang đang thử nghiệm và hoàn thiện nội dung, mong các bạn thông cảm

Mọi thắc mắc và góp ý xin gửi về mail: Nglongbs@gmail.com

Xin chân thành cảm ơn!


 
CLB ĐIỆN TỬ
Công khai group · 94 thành viên
Tham gia nhóm
 

MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC SỬ DỤNG MOSFET VÀ RELAY

Cinque Terre

1. Yêu cầu điều khiển động cơ

- Động cơ DC có rất nhiều kiểu mạch điều khiển. Tuy nhiên trong bài này mình trình bày một mạch điều khiển khá đơn giản và rẻ tiền so với các mạch điều khiển khác cùng công suất.

- Mục đích sử dụng động cơ DC trong bài này là chạy đế robocon. Loại mà vừa chạy vừa kẹp vật thả vào rổ ấy ^^...

- Thao tác của động cơ DC là quay tới, quay lui và dừng. Tuy nhiên phải điều chỉnh được tốc độ nhanh chậm theo ý muốn. Việc đảo chiều quay của động cơ diễn ra chậm không đòi hỏi phải nhanh và không liên tục với tần số cao. Nhanh ở đây là trong vòng vài ms. Chứ đối với robocon thì 1s cũng có thể làm nên chiến thắng rồi.

- Do Robocon thường có trọng lượng từ 7kg ~15 kg. Do đó dòng điện khi động cơ hoạt động thường khá lớn, từ vài Ampe đến vài chục Ampe.

2. Sơ đồ nguyên lý của mạch

Cinque Terre

3. nguyên lý hoạt động của mạch

- Relay sử dụng trong mạch này là loại tiếp điểm đôi. Có nghĩa là cùng một lần hút/nhả của cuộn dây Relay, 2 cặp tiếp điểm sẽ cùng được mở hoặc đóng.

Cinque Terre Cinque Terre

- MosFet được sử dụng là con IRF Z44. Là một trong những dòng MosFet điện áp thấp có dòng tải cao. Điện áp phân cực cho Vg là 5V. Thời gian đáp ứng xung của nó chậm nhất là 140ns. Rất thích hợp cho việc điều xung PWM dùng để tăng giảm tốc độ động cơ theo ý muốn.

Cinque Terre

- Transistor được sử dụng là loại NPN (thường dùng C1815). Với dòng tải Ic tầm cỡ 100~500mA (C1815 là 100mA). Phân cực dẫn bão hoà với điện áp gần 1V, và dòng Ib ước lượng ở khoảng 10mA. Transistor này có tác dụng đóng cắt cuộn hút của Relay để đóng mở tiếp điểm Relay, từ đó đảo chiều quay của động cơ.

Cinque Terre

- Opto PC817- mạch ghép quang: có tác dụng truyền tín hiệu điều khiển đảo chiều quay và xung PWM từ vi điều khiển đến transistor và MosFet. Có tác dụng cách ly hoàn toàn điện áp giữa phần vi điều khiển và phần công suất động cơ. Ta nên dùng 2 bình ắc quy cho Robotcon của mình. Một bình mắc cho mạch VĐK. Bình còn lại dùng cho việc chạy motor.

Cinque Terre

- Việc làm này sẽ giúp tránh các xung nhiễu, xung ngược do các cuộn dây của động cơ và relay đánh ngược lại mạch làm treo vi điều khiển nếu ta mắc chung nguồn. Cũng chính các xung này có khả năng gây chết các transistor và MosFet trong mạch do đó ta phải mắc thêm diode ngược trước 2 đầu cuộn dây để khử nhiễu và xung ngược do các cuộn dây gây ra.

- Diode này phải là diode xung, đề cử em 1N5400 với điện áp ngược 50v và dòng lên đến 3A. Thời gian hồi phục lên đến ns. Đáp ứng tốt các yêu cầu về xung có tần số cao.

Cinque Terre

- Đặc biệt là trên 2 đầu của động cơ ta phải hàn trực tiếp một con tụ 104 - 2A vào để khử các xung nhiễu do việc tiếp xúc không liên tục giữa chổi than và cổ góp của động cơ gây ra. Cái xung nhiễu này nghe có vẻ đơn giản chứ nếu tivi ngày xưa mà ta bật mấy cái xe đồ chơi thôi là cũng đã răn ri màn hình rồi.

Cinque Terre

Túm lại:

- Muốn động cơ chạy ta cấp tín hiệu PWM vào chân "Điều xung - PWM" để kích mở MosFet.

- Muốn đảo chiều quay của động cơ ta cấp điện áp 0V vào chân "đảo chiều quay" để kích mở transistor làm cuộn dây của Relay hút các tiếp điểm. Muốn đảo trở lại thì ta cấp điện áp 5V vào chân "đảo chiều quay" để đóng transistor làm cuộn dây của Relay không hút các tiếp điểm nữa.

- Muốn động cơ dừng thì ta cấp điện áp 5V vào chân "Điều xung - PWM" để đóng MosFet.


Hi vọng sau bài học này các bạn có được chút thu hoạch cho mình.

Cám ơn và hẹn gặp lại!