Уголок радиолюбителя
Этот недорогой ШИМ-контроллер двигателя постоянного тока может управлять любым двигателем, рассчитанным на напряжение от 12 В до 30 В с током потребления максимум 3 А. Направление двигателя контролируется с помощью переключателя, а скорость двигателя — с помощью обычного потенциометра.
Схема контроллера построена на микросхемах LMD18200 и SG3525. Микросхема SG3525 — это чип управления широтно-импульсным модулятором, а LMD18200 — H-мост, позволяющий двигателю работать в обоих направлениях.
SG3525 обеспечивает регулировку частоты и рабочего цикла. Частота генератора определяется компонентами, подключенными к контактам 5 и 6. Потенциометр P2 служит для регулировки частоты в диапазоне от 1,16 кГц до 35 кГц. Хотя обычно рекомендуется поддерживать частоту не ниже 20 кГц, иначе двигатель будет издавать слышимый звук. Но в некоторых случаях это просто невозможно в зависимости от двигателя, который вы используете.
Потенциометр P1 определяет рабочий цикл, который можно регулировать от 10% до 100% для эффективного управления скоростью двигателя. Внутренние транзисторы работают особым образом, позволяющий получить 100% рабочий цикл.
Внутренние транзисторы драйвера заземлены контактами 11 и 14 для чередования циклов генератора. Контакт 16 микросхемы SG3525 — это клемма VREF, которая выдает 5 В. Резистор R1 подает напряжение питания на внутренний транзистор с открытым коллектором LMD18200.
Теперь о LMD18200. Переключатель S1 управляет выводом (контакт 3) определяющим направление вращения двигателя по часовой стрелке или наоборот. Резистор R4 подключен к контакту T термометра (контакт 9), который здесь не используется. Эта функция может быть востребована для предупреждения повышения температуры микросхемы свыше 145 градусов. При превышении температуры свыше 170 °C LMD18200 автоматически отключается.
Контакт 8 LMD18200 — это вход считывания тока. Резистор R6 соединяет этот вывод с землей. Вход тормоза (контакт 4) жестко заземлен. Конденсаторы C2 и C4 на выходе двигателя являются бутстрапными. Контакты LMD18200 2 и 10 — это выходы H-моста, управляющие двигателем постоянного тока.
В блоке источника питания конденсаторы с C5 по C9 служат для подавления шума на шинах питания контроллера и двигателя. Стабилизатор напряжения L7805ACV для питания логики принимает любое входное нестабилизированное напряжение от 7,5 В до 18 В, подаваемое на выводы K2.
Другой разъем питания, K3, предназначен для питания двигателя. Мощность источника питания, конечно, зависит от используемого двигателя. Если вы хотите использовать мощный двигатель, потребляющий более 1 А, возможно, стоит усилить медные дорожки идущие от K2 / K3 с помощью сплошного медного провода сечением 1,5 мм2.
Если вы хотите связать драйвер с источником питания 5 В, просто уберите потенциометр P1 и подайте напряжение 5 В на контакт 2 IC. На рисунке ниже показана печатная плата, разработанная для этого драйвера. Плата рассчитана на компактность при использовании только выводных компонентов, т.е. никаких SMD.
