DIY 2000 vatu PWM ātruma regulators: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Es strādāju pie sava velosipēda pārveidošanas par elektrisko, izmantojot automātisko durvju mehānisma līdzstrāvas motoru, un šim nolūkam esmu izveidojis arī akumulatoru, kura nominālā vērtība ir 84 V DC.

Tagad mums ir nepieciešams ātruma regulators, kas var ierobežot enerģijas daudzumu, kas motoram tiek piegādāts no akumulatora bloka. Lielākajai daļai tiešsaistē pieejamo ātruma regulatoru nav paredzēts augstspriegums, tāpēc es nolēmu to uzbūvēt sev. Tāds ir šis projekts, lai izstrādātu un izveidotu pielāgotu PWM ātruma regulatoru, lai kontrolētu liela mēroga līdzstrāvas motoru ātrumu.

1. solis: instrumenti Materiāli un prasmes

Šim projektam jums ir nepieciešami pamata lodēšanas rīki, piemēram:

• Lodāmurs
• Zīdējs
• Knaibles un knaibles

Shematiskie, Gerber faili un komentāru saraksts ir pieejami šeit.

2. darbība. Ātruma regulatora projektēšana

Tā kā mēs cenšamies kontrolēt līdzstrāvas motora ātrumu, kuram mēs varam izmantot divas tehnoloģijas, buka pārveidotājs, kas samazinās ieejas spriegumu, bet ir diezgan sarežģīts, tāpēc mēs esam nolēmuši izmantot PWM vadību (impulsa platums) Modulācija). Pieeja ir vienkārša, lai kontrolētu akumulatora jaudas ieslēgšanas un izslēgšanas ātrumu augstā frekvencē. Lai mainītu ātrumu, tiek mainīts slēdža darba cikls vai ieslēgšanās laiks.

Tagad nav paredzams, ka mehāniskie slēdži tiks pakļauti tik lielam spriegumam, tāpēc piemērota izvēle šādam pielietojumam ir N-kanāla Mosfet, kas īpaši izgatavoti, lai apstrādātu mērenu strāvas daudzumu augstā frekvencē.

Lai pārslēgtu mosfetus, mums ir nepieciešams PWM signāls, ko rada 555 taimera IC, un pārslēgšanas signāla darba cikls tiek mainīts, izmantojot 100k potenciometru.

Tā kā mēs nevaram darbināt 555 taimeri virs 15 V, mēs iekļāvām lm5008 Buck pārveidotāja IC, kas samazina ieejas spriegumu no 84 V DC līdz 10 V DC, ko izmanto taimera IC un dzesēšanas ventilatora barošanai.

Tagad, lai apstrādātu lielu strāvas daudzumu, esmu izmantojis četrus N-kanālu Mosfets, kas ir savienoti paralēli.

Papildus tam, ka esmu pievienojis visus papildu komponentus, kā aprakstīts datu lapās.

3. darbība: iespiedshēmas plākšņu projektēšana

Pabeidzot shēmu, esmu nolēmis izstrādāt īpašu PCB ātruma regulatoram, jo tas ne tikai palīdzēs mums saglabāt visu kārtīgu, bet es plānoju izstrādāt šo ierīci tā, lai tā varētu veikt turpmākas izmaiņas citos savos DIY projektos. izmanto lielus līdzstrāvas motorus.

Šķiet, ka ideja par PCB projektēšanu prasīs daudz pūļu, bet ticiet man, ka tas ir tā vērts, kad jūs pievēršaties pielāgotajām plāksnēm. Paturot to prātā, es izstrādāju PCB ātruma regulatora blokam. Vienmēr mēģiniet definēt noteiktus reģionus, piemēram, vadības shēmu un jaudu otrā pusē, lai, savienojot visu kopā, būtu labi iet ar atbilstošu sliežu platumu, īpaši barošanas pusē.

Esmu pievienojis arī četrus montāžas caurumus, kas būs noderīgi, lai uzstādītu kontrolieri, kā arī turētu sadursmes ventilatoru kopā ar siltuma izlietni virs MOSFET.

4. solis: PCB pasūtīšana

Atšķirībā no jebkuras citas jūsu DIY projekta pielāgotas daļas, PCB noteikti ir visvieglāk iegūt. Jā Tagad, kad mēs esam izveidojuši gerber failus no mūsu pabeigtā PCB izkārtojuma, mēs esam tikai dažu klikšķu attālumā no mūsu pasūtīto PCB pasūtīšanas.

Viss, ko es darīju, bija doties uz PCBWAY, un pēc tam, kad es biju izgājis cauri iespējām, es augšupielādēju savus Gerber failus. Kad tehniskā komanda ir pārbaudījusi, vai defisgn nav kļūdas, jūsu dizains tiek pārsūtīts uz ražošanas līniju. Viss process prasīs divas dienas, un, cerams, jūs saņemsiet PCB tikai nedēļas laikā.

PCBWAY ir padarījis šo projektu iespējamu ar viņu atbalstu, tāpēc veltiet laiku un apskatiet viņu vietni. Tie piedāvā standarta PCB, ātri pagriežamus PCB, SMD utt., Lai saņemtu atlaides līdz 30% no jūsu PCB, apmeklējiet šo saiti.

Šeit ir pieejami Gerber faili, shēma un ātruma regulatora PCB BOM (Bill Of Material).

5. solis: PCB montāža

Kā gaidīts, PCB ieradās nedēļas laikā, un apdare ir pārāk laba. PCB kvalitāte ir absolūti nevainojama. Tagad ir pienācis laiks apkopot visas sastāvdaļas, kā minēts BOM (Bill of Material), un nometiet tās vietā.

Lai lietas nepārtrauktu, mums jāsāk ar mazāko PCB komponentu, kas mūsu gadījumā ir LM5008 Buck pārveidotājs, SMP komponents. Kad mēs to saputojām, izmantojot lodēšanas pinumu, jo mums nav karsta lielgabala, lai tiktu galā ar SMD komponentu, mēs pēc tam sabojājām induktoru blakus tam un pārcēlāmies uz lielākām sastāvdaļām.

Kad esam pabeiguši dēļu montāžu, ir pienācis laiks nomest 555 taimeri vietā ar iecirtumu pareizajā virzienā.

6. darbība: lietu atdzesēšana

Ar tik lielu jaudu, ar kuru mēs gatavojamies tikt galā, acīmredzot ir sagaidāms, ka lietas sasilst. Tātad, lai tiktu galā ar to, mēs saliekam MOSFET un uzstādām 12 voltu ventilatoru ar radiatoru, kas ieslēgts starp tiem.

To darot, PWM ātruma regulatora zvērs ir gatavs ripot.

7. darbība: kontroliera pārbaude

Lai pārbaudītu kontrolieri, mēs izmantojam 84 V pielāgotu akumulatoru, ko esam izveidojuši savam elektriskajam velosipēdam. Kontrolieris ir īslaicīgi pievienots akumulatoram un motoram, kas ir piestiprināts pie velosipēda, lai vadītu aizmugurējo riteni.

Kad es pārslēdzu slēdzi, kontrolieris tiek ieslēgts, ventilatoram pūšot gaisu virs MOSFET. Kad es pagriezu potenciometru pulksteņrādītāja virzienā, motors sāka griezties un pakāpeniski palielināja ātrumu, kas ir proporcionāls pogas rotācijai.

8. darbība. Galīgie rezultāti

Šajā posmā ātruma regulators ir gatavs, un tas gāja manas cerības attiecībā uz finišu. Šķiet, ka kontrolieris viegli darbojas ar 84 V akumulatoru un vienmērīgi kontrolē motora ātrumu.

Bet, lai pārbaudītu šo ātruma regulatoru uz slodzi, mums ir jāpabeidz mūsu velosipēdu projekts un jāuzstāda viss vietā. Tāpēc puiši par slodzes veiktspēju sekojiet gaidāmajam projekta video, kas ir DIY elektrisko velosipēdu pārveidošanas projekts.

Abonējiet un sekojiet līdzi gaidāmajam projekta video.

Sveicieni.

DIY King