Les diferents parts del motor tenen diferents requisits de disseny.
1. Secció d'entrada i desplaçament de nivell:
La línia de senyal d'entrada és introduïda per DATA, el pin d'1 és la línia de terra i la resta és la línia de senyal. Tingueu en compte que un peu a terra està connectat a una resistència de 2 K ohms. Quan el tauler de controladors i el microcontrolador estan alimentats per separat, aquesta resistència pot proporcionar una ruta perquè el corrent del senyal torni a fluir. Quan el tauler de controladors i el microcontrolador comparteixen un conjunt de fonts d'alimentació, aquesta resistència pot evitar que flueixin corrents grans a través dels cables que flueixen al sòl de la placa de microcontroladors. En altres paraules, és equivalent a separar la línia de terra del tauler del conductor des de la línia de terra del microcontrolador per aconseguir "un punt de connexió a terra".
L'amplificador operacional d'alta velocitat KF347 (també disponible com TL084) actua com un comparador que compara el senyal de lògica d'entrada amb una tensió de referència de 2.7V des de l'indicador i un díode i el converteix en un senyal d'ona quadrada que es troba prop de la font d'alimentació. amplitud de voltatge. El rang de voltatge d'entrada del KF347 no pot estar a prop de la tensió d'alimentació negativa, en cas contrari es produirà un error. Per tant, un díode que impedeix que es desbordi el rang de voltatge s'afegeix a l'entrada de l'amplificador op. Una de les dues resistències a l'entrada s'utilitza per limitar el corrent, i s'utilitza per treure l'entrada baixa quan l'entrada es deixa flotant.
El LM339 o qualsevol altre comparador de circuit obert no es pot utilitzar en lloc de l'amplificador op, ja que la impedància de sortida d'alt nivell de la sortida del circuit obert és superior a 1 kΩ, i la caiguda de voltatge és gran i el transistor d'aquest últim L'etapa no es pot desactivar.
2. Part de la unitat de la porta:
El circuit compost del transistor posterior i la resistència i el tub Zener amplifica encara més el senyal, condueix la porta del FET i utilitza la capacitat de la porta del mateix FET (uns 1000pF) per retardar el FET dels braços superior i inferior del Pont d'H. La conducció simultània ("conducció d'estat comú") provoca un curt circuit en la font d'alimentació.
Quan la sortida de l'amplificador operacional és baixa (d'1V a 2V, no pot arribar a zero completament), el transistor inferior està apagat i el FET està activat. El transistor superior està activat, el FET està apagat i la sortida és alta. Quan la sortida de l'amplificador operacional és alta (aproximadament VCC- (1V a 2V) i no pot assolir completament VCC), el transistor inferior està activat i el FET està apagat. El transistor superior està desactivat, el FET està activat i la sortida és baixa.
L'anàlisi anterior és estàtica. A continuació es mostra una discussió sobre el procés dinàmic de commutació: la resistència del triode és molt inferior a 2 kΩ, de manera que la càrrega a la capacitat de la porta del FET es pot alliberar ràpidament quan el transistor s'activa des d'un punt de desactivació cap amunt. Tancat ràpidament. Tanmateix, es necessita un cert temps perquè el transistor es carregui mitjançant una resistència de 2 kΩ quan el transistor s'activi des d'un punt de desactivació. En conseqüència, el FET canvia d'un a un a un a un ritme més ràpid que d'un altre costat a un altre. Si l'acció de commutació dels dos triodes es produeix alhora, aquest circuit pot fer que els FET de la ruptura de braços superior i inferior passin, eliminant el fenomen de conducció d'estat comú.
De fet, la tensió de sortida de l'amplificador op ha de canviar durant un cert període de temps. Durant aquest temps, la tensió de sortida de l'amplificador op està en el centre entre les tensions de subministrament positives i negatives. En aquest moment, els dos transistors estan activats al mateix temps, i el FET es desactiva al mateix temps. Així, el circuit actual és més segur que aquesta situació ideal.
Un díode Zener de 12V per a la porta FET s'utilitza per evitar la ruptura de la sobretensión de la porta FET. La resistència a la tensió de la porta FET general és de 18V o 20V, i la tensió aplicada directament a 24V es descomponrà. Per tant, aquest díode Zener no pot ser substituït per un díode normal, però pot ser substituït per una resistència de 2 kΩ. Pressió parcial de 12V.
3. Part de sortida del tub d'efecte de camp:
En el FET d'alta potència, hi ha un díode connectat en sentit invers paral·lel entre la font i el desguàs. Quan està connectat al pont H, és equivalent a quatre díodes que s'utilitzen per eliminar l'espiga de tensió del terminal de sortida. Per tant, no hi ha cap díode extern. La connexió paral·lela d'un petit condensador (entre out1 i out2) a la sortida té alguns avantatges en la reducció de la tensió màxima generada pel motor. Tanmateix, hi ha un efecte secundari de la corrent màxima quan s'utilitza PWM, de manera que la capacitat no ha de ser massa gran. Aquest condensador es pot ometre quan s'utilitza un motor de baixa potència. Si afegiu aquest condensador, haureu d'utilitzar una tensió de resistència alta, els condensadors ceràmics ordinaris poden trencar el curtcircuit.
Un circuit format per una resistència i un díode emissor de llum i un condensador connectat en paral·lel a l'extrem de sortida indica la direcció de rotació del motor.
4. Indicadors de rendiment:
La tensió d'alimentació és de 15 a 30 V, i la corrent de sortida continua màxima és de 5 A / per motor. Pot arribar a 10A en poc temps (10 segons) i 30KHz en freqüència PWM (generalment d'1 a 10KHz). La placa de circuit conté quatre unitats lògiques independents, i els terminals de sortida estan connectats per formar una unitat d'amplificació de potència H, que pot ser controlada directament per un microordinador d'un xip. Realitzeu la rotació bidireccional i la regulació de la velocitat del motor.
5. Cablejat:
La línia d'alta corrent ha de ser tan curta com gruixuda com sigui possible, i tractar d'evitar passar pel forat del recorregut. Si és necessari passar el forat de la via, feu que el forat de pas sigui més gran (> 1 mm) i feu un petit forat de pas a la plataforma. La soldadura s'omple, en cas contrari pot volar. A més, si s'utilitza un díode Zener, la font del FET ha de ser tan curta i gruixuda com sigui possible per a la font d'alimentació i el sòl. En cas contrari, a la corrent alta, la caiguda de tensió a través del conductor pot passar a través del regulador positivament inclinat i el transistor activat el crema. En el disseny inicial, la font del transistor NMOS va ser connectada una vegada a una resistència de 0,15 ohm per detectar el corrent. Aquesta resistència es va convertir en la principal culpable en la contínua crema del tauler. Per descomptat, si reemplaça el regulador de tensió amb una resistència, no hi ha cap problema. En la competició Robocon 2004, vam utilitzar principalment aquest circuit per a la unitat motora.
