Pengawal Kelajuan PWM DIY 2000 Watts: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Saya telah berusaha untuk menukar basikal saya menjadi elektrik menggunakan motor DC untuk mekanisme pintu automatik dan untuk itu saya juga telah membuat pek bateri dengan nilai 84v DC.

Sekarang kita memerlukan pengawal kelajuan yang dapat mengehadkan jumlah tenaga yang dihantar ke motor dari pek bateri. Sebilangan besar pengawal kelajuan yang boleh didapati dalam talian tidak dinilai dengan voltan tinggi sehingga saya memutuskan untuk membuatnya sendiri. Oleh itu, projek ini akan dibuat, untuk merancang dan membina pengawal kelajuan PWM yang disesuaikan untuk mengawal kelajuan motor DC berskala besar.

Langkah 1: Bahan dan Kemahiran Alat

Untuk projek ini, anda memerlukan alat pematerian asas seperti:

• Setrika pematerian
• Pengisap
• Tang dan kilat

Skema, fail Gerber dan senarai komponen boleh didapati di sini.

Langkah 2: Merancang Pengawal Kelajuan

Oleh kerana kami bertujuan untuk mengawal kelajuan motor DC yang mana kami dapat menggunakan dua teknologi, penukar buck yang akan menurunkan voltan masukan tetapi ia agak rumit sehingga apa yang telah kami putuskan adalah PWM Control (Pulse Width) Modulasi). Pendekatannya mudah, untuk mengawal kelajuan kuasa bateri dihidupkan dan dimatikan pada frekuensi tinggi. Untuk menukar kelajuan kitaran tugas atau tempoh masa mati suis diubah.

Kini suis mekanikal tidak dijangka mengalami tekanan tinggi sehingga pilihan yang sesuai untuk aplikasi tersebut adalah N-Channel Mosfet yang dibuat khusus untuk menangani arus yang sederhana pada frekuensi tinggi.

Untuk menukar mosfet, kita memerlukan isyarat PWM yang dihasilkan oleh IC pemasa 555 dan kitaran tugas dari isyarat beralih diubah menggunakan potensiometer 100k.

Oleh kerana kami tidak dapat mengoperasikan pemasa 555 di atas 15v, maka kami menggabungkan IC penukar Buck lm5008 yang menurunkan voltan masukan dari 84VDC ke 10VDC yang digunakan untuk menghidupkan IC pemasa dan kipas penyejuk.

Sekarang untuk menangani sejumlah besar arus, saya telah menggunakan empat N-Channel Mosfets yang disambungkan secara selari.

Selain itu saya telah menambahkan semua komponen percuma seperti yang dijelaskan dalam lembaran data.

Langkah 3: Merancang Papan Litar Bercetak

Semasa saya menyelesaikan skematik, saya telah memutuskan untuk merancang PCB khusus untuk pengawal kelajuan kerana ia bukan sahaja dapat membantu kami menjaga semuanya dengan rapi tetapi saya berhasrat untuk merancang unit ini sehingga mampu melakukan pengubahsuaian lebih lanjut untuk projek DIY saya yang lain menggunakan motor DC yang besar.

Idea merancang PCB sepertinya memerlukan banyak usaha tetapi percayalah ia bernilai apabila anda menggunakan papan yang disesuaikan. Oleh itu, saya merancang PCB untuk unit pengawal laju. Sentiasa cuba menentukan kawasan tertentu seperti litar kawalan dan kuasa di sisi lain sehingga apabila anda menyambungkan semuanya bersama-sama, anda boleh menggunakan lebar trek yang sesuai terutama di sisi kuasa.

Saya juga telah menambah empat lubang pelekap yang akan membantu memasang pengawal dan juga menahan kipas colling bersama dengan pendingin di atas MOSFET.

Langkah 4: Memesan PCB

Tidak seperti bahagian lain yang disesuaikan untuk Projek DIY anda, PCB pasti yang paling mudah diperoleh. Ya Sekarang setelah kami menghasilkan fail gerber dari susun atur PCB kami yang selesai, kami hanya tinggal beberapa klik dari memesan PCB kami yang disesuaikan.

Apa yang saya buat hanyalah menuju PCBWAY dan setelah melalui banyak pilihan di sana saya memuat naik fail gerber saya. Setelah alat ini diperiksa untuk sebarang kesilapan oleh pasukan teknikal mereka, reka bentuk anda akan dihantar ke barisan pembuatan. Seluruh proses akan mengambil masa dua hari untuk menyelesaikannya dan semoga anda mendapat PCB anda dalam seminggu.

PCBWAY telah membuat projek ini dimungkinkan oleh sokongan mereka, jadi luangkan masa anda dan lihat di laman web mereka. Mereka menawarkan PCB Standard, PCB Quick-turn, SMD dan lain-lain jadi untuk diskaun sehingga 30% pada PCB anda kunjungi pautan ini.

Fail gerber, skema dan BOM (Bill Of Material) untuk PCB pengawal laju boleh didapati di sini.

Langkah 5: Pemasangan PCB

Seperti yang diharapkan PCB tiba dalam seminggu dan penamatnya terlalu bagus. Kualiti PCB benar-benar sempurna. Sekarang waktunya mengumpulkan semua komponen seperti yang disebutkan dalam BOM (Bill of Material) dan letakkan di tempatnya.

Untuk memastikan keadaan berjalan lancar, kita mesti mulakan dengan komponen terkecil pada PCB yang dalam kes kita adalah penukar LM5008 Buck, komponen SMP. Sebaik sahaja kami memasukkannya menggunakan jalinan pematerian kerana kami tidak mempunyai pistol panas untuk menangani komponen SMD, kami daripada menyalurkan induktor di sebelahnya dan bergerak ke arah komponen yang lebih besar.

Setelah selesai memasang papan, sudah waktunya menjatuhkan pemasa 555 di tempat dengan takik ke arah yang betul.

Langkah 6: Menenangkan Perkara

Dengan banyaknya kekuatan yang akan kita hadapi, jelas perkara-perkara yang diharapkan akan menjadi panas. Oleh itu, kita akan membengkokkan MOSFET dan memasang kipas 12v dengan sinki haba di antara mereka.

Dengan itu, binatang pengawal kelajuan PWM siap untuk digulung.

Langkah 7: Menguji Pengawal

Untuk menguji pengawal, kita akan menggunakan pek bateri khusus 84v yang telah kita bina untuk basikal elektrik kita. Pengawal disambungkan buat sementara waktu ke pek bateri dan motor yang dipasang pada basikal untuk menggerakkan roda belakang.

Semasa saya menukar suis, pengawal dihidupkan dengan kipas meniup udara di atas MOSFET. Semasa saya memutar potensiometer mengikut arah jam, motor mula berputar dan secara beransur-ansur meningkatkan kelajuan berkadar dengan putaran kenop.

Langkah 8: Keputusan Akhir

Pada tahap ini pengawal kelajuan sudah siap dan ia berjalan sesuai dengan jangkaan saya sehinggalah pada tahap akhir. Pengawal nampaknya dapat beroperasi dengan mudah pada pek bateri 84v dan mengawal kelajuan motor dengan lancar.

Tetapi untuk menguji pengawal kelajuan ini pada beban, kita perlu menyelesaikan projek basikal kita dan memasang semuanya di tempatnya. Oleh itu, untuk prestasi pemain, nantikan video projek yang akan datang yang merupakan projek penukaran basikal elektrik DIY.

Langgan dan nantikan video projek yang akan datang.

Salam.

Raja DIY