DC Motorlar İçin Doğru Sürücü Entegresi (IC) Seçme
Bu makale, fırçalı DC motorları kontrol etmek için
tasarlanan entegre devrelerin nasıl değerlendirileceğine dair pratik bir
kılavuz sunmaktadır. Belirli türdeki uygulamalarda özellikle değerli olduğunu
düşündüğünüz belirli parçalarla ilgili deneyiminiz varsa, düşüncelerinizi paylaşırsanız
sevinirim.
Elektrik devreleri veya sistemleri tasarlayan çoğu insanın
sonunda bir motoru kontrol etmesi gerekecektir. Bu temel elektromekanik
cihazlar, robotlar, endüstriyel makineler, optik cihazlar, tüketici elektroniği,
elektrikli araçlar ve muhtemelen elektrik içeren diğer herhangi bir ürün
kategorisinde bulunur.
Fırçalı bir DC motora hiç batarya bağladıysanız ve döndürdüyseniz,
bir motor sürmenin çok kolay olduğunu bilirsiniz. Yine de karmaşık olabilir ve
bu gibi durumlarda, tasarım görevimizi basitleştiren ve aynı zamanda farklı
bileşenleri kullanarak çoğaltılması zor (veya neredeyse imkansız) bir
performans sağlayan motor sürücü entegre devrelerine de memnuniyetle bakarız.
Motor sürücü entegre devresi ararken bilmeniz gereken ilk
şey, kullanmayı planladığınız motor tipidir. Eğer uygulamanız rotasyonel hareket
gerektiriyorsa, bir fırçalı DC motor veya bir step motor kullanarak gerekli
işlevselliği uygulayabileceksiniz. Bu yazıda fırçalı DC motorlara göz atacağız.
Fırçalı DC Motorları Sürüş
Yukarıda belirtildiği gibi, bir fırçalı DC motorun dönüş
yapması için, gerçekten ihtiyacınız olan tek şey bir gerilimdir (arzın gerekli
akımı sağlayabileceğini varsayarsak). Ancak bu tür temel işlevlerden bazı
sorunlarla karşılaşılmış ve bu nedenle fırçalı DC motorların tipik olarak bir H
köprüsü (tam köprü olarak da bilinir) tarafından çalıştırılmasının nedeni budur.
Tam köprü, düşük gerilim kontrol sinyallerinin bir motoru
bir yönde döndürmesini, diğer yönde dönmesini veya devre dışı bırakmasını
sağlar. Fırçalı DC motorlar için tasarlanmış motor sürücü entegre devreleri bir
veya daha fazla tam köprü devresi etrafında inşa edilmiştir. “İnşa edilmiş”
diyorum çünkü eğer bir çip tam bir köprüden başka bir şey değilse, neredeyse
bir IC olarak adlandırılabilir - sadece dört transistördür.
Gerilim ve Akım
Arayacağınız ilk şey, motor ve uygulamanızla uyumlu gerilim
ve akım değerleridir. Uygun bir gerilim spesifikasyonunun bulunması zor
değildir, özellikle de birçok cihaz oldukça büyük bir besleme gerilim aralığına
sahiptir (örneğin, 4,5 V ila 36 V veya 8 V ila 52 V).
Yeterli akım kapasitesine sahip bir parçayı bulmak da zor
değildir, ancak akılda tutmanız gereken bazı ayrıntılar vardır. Buradaki sorun,
akımın sadece akımla ilgili olmamasıdır - aynı zamanda güç yayılımına da yol
açar, çünkü motor-sürücü akımı tam köprü transistörlerinin durum-içi
direncinden geçerken, güç I2× R formülüne göre dağıtılır. . Her
zaman olduğu gibi, bu güç kaybı devam eden ısı üretimi şeklini alır ve eğer bu
ısı bileşen sıcaklığındaki büyük artışlara yetecek kadar biriktiğinde bir
probleminiz olabilir. Bu makalede belirttiğim gibi C-BISCUIT Robot Kontrol
Kartında, maksimum anma akımında çalışan bir motor sürücü entegre devresi,
termik kapanmaya girmesine neden olan dahili bir sıcaklığa hızla ulaşabilir.
Buradaki en önemli nokta, birçok akım-sürücü kabiliyetine
sahip bir IC'yi seçmeniz gerektiğidir, ancak termal tasarımınızın yeterli ısı
transferine izin verdiğinden emin olmanız gerekir. Motor sürücü IC'nizin sıkıntılı
iç sıcaklıklara maruz kalması olasılığının olduğunu düşünüyorsanız, maruz kalan
bir termal yastığa sahip olan ve birden fazla kanala sahip büyük bir bakır
dökümü bulunan bir cihazı arayın . PCB alanı sınırlıysa ve mekanik bir ısı
emicisini birleştiremezseniz, daha düşük dirençli bir sürücü seçerek güç
dağıtımını azaltabilirsiniz.
 |
Kontrol Mantığı
Bir motor sürücü IC, motoru gerçekten kontrol eden H köprüsü
ve H köprüsünü motorun nasıl kontrol edeceğini söyleyen sinyaller arasındaki
ara yüzünü basitleştiren devre içerir. Farklı çipler farklı arayüzler sunar ve
bunlardan birinin belirli bir uygulama bağlamında diğerlerinden daha iyi olup
olmadığını düşünmeniz gerekir. İşte birkaç örnek:
MAX14872 (Maxim): Bu sürücünün, ileri dönüş için lojik-seviye
girişi ve ters dönüş için lojik seviye girişi ve ayrıca aygıtı kapatmak için
kullanılabilen aktif-düşük bir etkinleştirme pini vardır. İleri ve geri pinlere
düşük mantık uygulamak, motoru “frenlemek”, yani hızlı bir şekilde durmasına
neden oluyor.
BD6220F (ROHM): Bu bölüm ileriye doğru dönüş için bir
girişe, ters dönüş için bir girişe ve motor kontrol voltajının görev döngüsünü
kontrol eden bir “VREF” pinine sahiptir. Motor gerilimini modüle eden darbe
genişliği, hız kontrolünü uygulamak için basit bir yoldur, çünkü PWM sinyalinin
darbe genişliğinin değiştirilmesi, motor sargısına uygulanan ortalama gerilimi
belirler.
MC33HB2001 (NXP): Motor dönüşünü kontrol etmek için lojik
seviyeli girişlere ek olarak, bu sürücü cihazı yapılandırmak ve durumunu izlemek
için kullanılabilecek bir SPI veriyolu içerir.
Son örnekte gösterildiği gibi, motor sürücü IC'leri “sadece
giriş” cihazları değildir. Bir parçayı seçerken, sadece motoru nasıl kontrol
etmek istediğinizi değil, aynı zamanda sistemin bilmesini istediğiniz motorla
ilgili bilgileri de dikkate almanız gerekir. Örneğin, MAX14872, aşırı akım
koşulunu veya bir termal kapatma durumunu belirten tek bir arıza pinine
sahiptir. Buna karşılık MC33HB2001, on iki durum işaretine sahiptir:
Tek bir hata pini çok fazla geri bildirim sağlamaz ve on iki
durum işareti çoğu uygulama için fazladır. Motor sisteminin durumuyla ilgili en
önemli bilgileri ileten üç veya dört pinli bir arabirimi tercih edilebilir,
fakat bir süre parçalara göz attıktan sonra çoğu motor sürücü IC'lerinin sadece
bir arıza sinyali verdiğini söylemek mümkündür.
KAYNAK: allaboutcircuits
Yorumlar
Yorum Gönder